- Tytuł:
-
Calibration and evaluation of accelerometers based on multisinusoidal excitation
Wyznaczanie charakterystyk akcelerometrów z wykorzystaniem pobudzenia wielosinusoidalnego - Autorzy:
-
Buchczik, D.
Pawelczyk, M. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/327185.pdf
- Data publikacji:
- 2017
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej PAN
- Tematy:
-
accelerometers
calibration
uncertainty of measurements
vibration measurements
akcelerometr
kalibracja
niepewność wyników pomiarów
pomiar drgań - Opis:
-
Vibrational diagnostics of machines is usually based on use of accelerometers. Their calibration is required in order to obtain reliable results. This paper presents method for calibration of accelerometers using a multisinusoidal excitation. There is also proposed a procedure for estimating uncertainty of the obtained characteristics. The routine is based on an analysis of signals in the frequency domain using evaluation of cross power spectral density between the signals from the calibrated and standard accelerometer and evaluation of power spectral density of the signal from the standard accelerometer. The procedure allows to determine the nominal sensitivity, amplitude-frequency characteristics and estimate their uncertainties. The experiments were performed using a piezoelectric sensor PCB 338B35, and a sensor based on ADXL 202 capacitive accelerometer constructed at Silesian University of Technology. Results of this study show that the proposed method can be successfully used. The main advantage of the routine is a very short duration of the measurement experiment. Values of estimated relative uncertainties reach several percent. The procedure can be applied when it is necessary to quickly check the sensor characteristics, for example in the field for periodical maintenance of sensors mounted on the machine.
Diagnostyka wibracyjna maszyn jest zwykle oparta na wykorzystaniu akcelerometrów. Ich kalibracja jest konieczna w celu uzyskania wiarygodnych wyników pomiarów. W artykule przedstawiono metodę wyznaczania charakterystyk akcelerometrów przy użyciu pobudzenia wielosinusoidalnego. Zaproponowano również procedurę szacowania niepewności uzyskanych parametrów. Metoda opiera się na analizie sygnałów w dziedzinie częstotliwości, przy wykorzystaniu oceny wzajemnej gęstości widmowej mocy pomiędzy sygnałami z czujników kalibrowanego i referencyjnego oraz oceny gęstości widmowej mocy sygnału z czujnika referencyjnego. Procedura umożliwia określenie czułości nominalnej, charakterystyki amplitudowoczęstotliwościowej oraz oszacowanie ich niepewności. Eksperymenty przeprowadzono stosując czujnik piezoelektryczny PCB 338B35 oraz czujnik oparty na akcelerometrze ADXL 202 skonstruowanym na Politechnice Śląskiej. Wyniki badań wskazują, że proponowaną metodę można z powodzeniem stosować. Główną zaletą procedury jest bardzo krótki czas trwania eksperymentu pomiarowego. Oszacowane względne niepewności osiągają kilkanaście procent. Procedura może być stosowana, gdy konieczne jest szybkie sprawdzenie charakterystyki czujnika, na przykład w warunkach polowych, przy okresowej konserwacji czujników zamontowanych na monitorowanej maszynie. - Źródło:
-
Diagnostyka; 2017, 18, 4; 79-87
1641-6414
2449-5220 - Pojawia się w:
- Diagnostyka
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł