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891 型 测 振 仪 使用说明书 中国地震局工程力学研究所 中国·哈尔滨 目 录 一.用途及特点 二.技术指标 三.原理 四.使用方法 五.仪器的成套性
891 型 测 振 仪 一、用途及特点 891型测振仪是701型测振仪的换代型。它主要用于测量地面、结构物的脉动或工程振动。每套测振仪包括891型拾振器六台(四台水平向、两台铅垂向)和891型六线放大器一台。891型拾振器分为891-1、891-2和891-4三种型号,每种拾振器设有小速度、中速度、大速度和加速度四档。放大器分891型和891-4型两种,它具有放大,积分,滤波和阻抗变换的功能,891型放大器配接891-1和891-2型拾振器,891-4型放大器配接891-4型拾振器。用户可根据需要,选取拾振器上微型拨动开关及放大器上参数选择开关相应的档位,即可获取被测点的加速度、速度及位移参量。本仪器具有体积小、重量轻、使用方便、动态范围大及一机多用的特点,且拾振器簧片不易损坏,不用调节零位。本仪器可直接与任何记录仪器及数据采集系统配接。 二、技术指标 891-2型拾振器技术指标 表2 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-9527.pngfile:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-13855.png档 位 技术指标 参量 | | | | | | | | | 灵敏度(file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-11611.png) | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 通频带(file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-11261.png) | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
891-4型拾振器技术指标 表3 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-7297.pngfile:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-31082.png档 位 技术指标 参量 | | | | | | | | | 灵敏度(file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-15425.png) | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 通频带(file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-30773.png) | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
891型拾振器灵敏度 表4 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-17247.pngfile:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-32637.png灵敏 编号 度值 档位及参量 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
891型放大器(包括891型和891-4型) 放大倍数: 当参数选择开关置于档1:K=10至5000, 当参数选择开关置于档2:K=1至500, 当参数选择开关置于档3:K=5至2500, KI1=30(积分增益) 当参数选择开关置于档4:K=1至500, KI2=10(积分增益) 放大器各档位放大倍数 表5 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-25154.pngfile:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-25800.png放大 放大开关 倍数 参数选择档位 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
放大器积分增益 表6 输入阻抗 (kΩ): 1000 输出负荷 (kΩ):≥1 输入噪声 (μV):≤1 通频带(Hz,-3dB):0.15-100 (参数选择档1和2) 0.35-50 (参数选择档3) 0.2-50 (参数选择档4) 电 源:±6~±18V,DC(正负电源差≤0.5V)或220VAC 耗 电:55mA(±12DC时) 尺 寸:380×240×110mm 重 量:5kg 使用环境: 温 度:-10℃~+50℃ 湿 度: ≤85% 三、原理 (一)拾振器 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-19495.png891型拾振器属于动圈往复式拾振器。拾振器原理如图1所示,图Km为微型拨动开关。 当微型拨动开关的开关1接通(ON)时,动圈式往复摆的运动微分方程为 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-15079.png, (1) 其中:file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-27389.png为摆的运动部分质量,file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-25834.png分别为摆的加速度、速度和位移,file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-6921.png为阻尼系数,k为簧片的刚度,file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-1448.png为地面运动的加速度。 此时,电阻RP1的阻值较小,故阻尼常数D>1,拾振器的运动部分构成一速度摆,即摆的位移与地面运动的速度成正比,拾振器构成一加速度计,它的输出电压与地面运动的加速度成正比,其加速度灵敏度 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-29893.png, (2) 式中BL为机电耦合系数 当微型拨动开关2或开关3或开关4接通时,摆的运动微分方程为 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-22705.png, (3) 式中M1为并联电容后的当量质量,此时,由于线圈回路的电阻较大,因此,D1<1,当M1>>m1时,拾振器的速度灵敏 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-7829.png, (4) 式中C为电容器的电容量 (二)放大器 放大器是用作放大、积分、滤波和阻抗变换。放大器的前面板如图2所示,图中: file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-10145.png (1)CB为电压表,用来检查电源电压及检查各线道工作是否正常的指示装置。 (2)“K1”为表头功能选择开关,置于“E+”、“E-”可分别检查正负电源是否正常;置于“15V”、“1.5V”(分别表示表头量程为15V或1.5V)时,作各线道检查用。 (3)“K2”(放大)为放大倍数选择开关,使用者按需要把K2置于适当位置。 (4)“K3”(参数选择)为参数选择开关,K3置于档1或档2时为直通档,可用来测量加速度或速度;置于档3时为积分档,用来测量小位移;置于档4时为积分档,用来测量大位移。 (5)“K4”为输出调零和检查各通道工作是否正常的按钮开关。 放大后面板如图3所示,图中:file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-11591.png CZ1(电源)为电源插座;CZ2(输入)为信号输入插座;CZ3(输出)为信号输出插座;BX为保险丝管座;K5为电源开关。K6为交直流电源转换开关。 (三)整套仪器测量参数与灵敏度 1.测量加速度 当拾振器上的拨动开关的开关1接通,参数选择开关置于档1或2时,仪器测量加速度参量,此时,加速度灵敏度 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-26407.png, (5) 式中K为放大器的放大倍数 2.测量速度 当拾振器上的拨动开关2或3或4接通,参数选择开关置于档1或档2时,仪器测量速度参量,此时,速度灵敏度 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-4477.png (6) 3.测量位移 当拾振器上的拨动开关2或3或4接通,参数选择开关置于档3或档4时,仪器测量位移参量,此时,位移灵敏度 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-8520.png, (7) 式中KI为积分增益 四、使用方法 1.接通电源 首先把电源转换开关K6置位于所需位置。如使用交流电源,则把电源电缆的交流插头(两芯)与市电(AC.220V)连接,如使用直流电源,则把电源电缆的直流电源线按红接正、黄接负、屏蔽层接地与蓄电池连接,然后将电源电缆插头(7芯)插入放大器电源插座上,将电源开关K5置于开,并将表头功能开关K1依次置于“E+”“E-”位置,通过表头检查电源电压是否正常。电源插头接线图见图4。 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-16749.png 2.拾振器与放大器的使用 测量参量与拾振器档位、放大器参数选择开关档位的关系如表7所示。 当把拾振器的拨动开尖置于适当位置之后,把拾振器与被测点用粘合剂固结牢,并使水平拾振器的几何轴线尽可能呈水平,铅垂向拾振器的几何轴线与水平面尽可能呈垂直,然后将拾振器的输出端与放大器的输入插座相连。将放大器的K1置于“15V”或“1.5V”档,按下按钮开关K4,检查拾振器工作是否正常。如胃针稍有摆动,则该测线正常。 注意:拾振器在非使用状态时,均将“1”档置于“ON”或把输出端短路。以保护拾振器的运动部件。 3.与记录器配接 与磁带机或数据采集系统配接。配接时应注意共地,否则会发生串线现象。 这种配接时,整套仪器不同参数的灵敏度分别为: 加速度灵敏度 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-16030.png, (8) 式中: 为磁带机或数据采集系统的输出电压, 为磁带机或数据采集系统的放大倍数。 加速度幅值 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-2461.png, (9) 速度灵敏度 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-3744.png, (10) 速度幅值 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-1155.png, (11) 位移灵敏度 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-12099.png, (12) 位移幅值 file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps_clip_image-30776.png. (13)
五、仪器的成套性 (1)电源电缆 2根 (2)891-4型拾振器输出电缆 6根 (3)放大器输入电缆 6根 (4)放大器输出电缆 6根 (5)0.5A保险丝管 4只 (6)使用说明书 1本 (7)产品合格证 相应给出
附:常见故障及排除 故 障 | | | 稳压电源或电池无电压输出,放大器后面板电源插座 接触是否良好,保险丝是否熔断.检查电源回路;或 更换保险丝。 | | | 记录曲线出现严重漂 移,或闭合放大器前 面板按钮开关K4时, 放大器表头指针大 幅度摆动。 | 1.检查电源电压是否正常。 2.如故障仍未消除,检查各道测线接头是否包好。 3.检查拾振器是否与被测点固定好,有无相对滑移现象。 4.检查输入插座是否接触可靠。 | | | | | 对于有共地的记录器, 如发现各线道记录器 的时程曲线的幅值和 频率成份都十分接近。 | 检查记录器和放大器的各线道的连接线是否正确,是否 统一共地。 | | | 在测小幅值振动时,明 显有50Hz干扰或其它 高频干扰。 | 检查测点周围是否有高压电缆,测点周围是否有其它机 械振动干扰。放大器外壳良好接地。 | 在做拾振器一到致性 试验时,某一线道出 现波形不—致或无信号。 | 检查测线是否有断路或短路现象,如测线没有问题,可 能是拾振器出了故障,需返厂修理. | | 检查信号电缆是否良好。 检查拾振器与信号电缆,信号电缆与放大器信号输入插 头的连接是否正常。 |
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