Введение

Измерение – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу величины, обеспечивающих нахождение соотношения измеряемой величины с ее единицей в явном или неявном виде и получение значения этой величины.

В последние годы все отчетливее проявляются основные различия между системами управления и контроля сложного энергетического оборудования, с одной стороны, и системами их диагностики, с другой стороны. Системы контроля, являющиеся прообразом и составной частью современных систем мониторинга, используют, как правило, простейшие способы измерения основных физических величин.

Усовершенствование точности измерений стимулировало развитие наук, предоставляя более достоверные и чувствительные средства исследований.

От точности средств измерения зависит эффективность выполнения различных функций: погрешности счетчиков энергии приводят к неопределенности в учете электроэнергии; погрешности весов ведут к обману покупателей или к большим объемам неучтенного товара.

Повышение точности измерений позволяет определить недостатки технологических процессов и устранить эти недостатки, что приводит к повышению качества продукции, экономии энергетических и тепловых ресурсов, сырья, материалов.

Повышение точности измерений в промышленности является одним из существенных резервов повышения качества продукции и эффективности производства.

1 Основные параметры виброакустики

Вибрацией называют механические ритмичные колебания упругих тел. Чаще всего под вибрацией понимают нежелательные колебания. Распространяется вибрация вследствие передачи энергии колебаний от колеблющихся частиц к соседним частицам. Эта энергия в любой момент пропорциональна квадрату скорости колебательного движения, поэтому по величине последней можно судить об интенсивности вибрации, т. е. о потоке вибрационной энергии. Поскольку скорости колебательного движения изменяются во времени от нуля до максимума, для их оценки используют не мгновенные максимальные значения, а среднеквадратичную величину за период колебания или измерения.

Вибрация это колебательное движение тела относительно положения равновесия. Виброскорость, самый "измеряемый" параметр вибрации. Причина в том, что он характеризует колебательную энергию. Амплитуда частотных составляющих виброскорости в достаточно широкой полосе (10-1000 Гц) равномерна, что упрощает измерение и повышает достоверность.

Некоторые основные измеряемые параметры виброакустики приведены в таблице 1.

Выбор измеряемых параметров вибрации зависит от типов исследуемых механизмов, амплитудного и частотного диапазонов измеряемых колебаний.

В низкочастотном диапазоне (в том числе для роторных машин с частотой вращения ротора менее 600 об/мин) чаще измеряют параметры виброперемещения, в среднечастотном – виброскорости, а в высокочастотном – виброускорения. Однако такое деление является условным и часто возникает необходимость измерять виброперемещение в высокочастотном диапазоне, а виброускорение – в низкочастотном. В зависимости от спектрального состава, распределения уровней вибрация во всем диапазоне частот и во времени, а также от нормирования допустимого уровня измеряют пиковые, размах или среднеквадратические значения [2].

Вибрация – движение точки (или тела) вокруг исходного положения, повторяющееся точно через определенные промежутки времени (периодически).

Простейшая форма периодического колебания представляет собой гармонические колебания, график которого в зависимости от времени и представляет собой синусоиду (рисунок 1).

Время между двумя последующими, в точности схожими положениями колеблющейся точки (или тела) называют периодом колебания (Т).

Частота колебания связана с периодом через соотношение:

Таблица 1 - Основные измеряемые параметры виброакустики

Основные измеряемые параметры	Математическое описание	Пояснение
Виброперемещение		x₀ — амплитуда виброперемещения [м]
Виброскорость		[м/с]
Виброускорение		;, – круговая частота и фаза колебания соответственно [м/с²]
Уровень акустической мощности (шума)		- определяемая акустическая мощность машин; - акустическая мощность, принимаемая за опорную
Частота колебаний		[Гц=1/с]
Период колебаний	Т	[c]
Линейное перемещение	при 0	– длительность ударного процесса по ускорению на нулевом уровне
Линейная скорость	при 0	– длительность ударного процесса по ускорению на нулевом уровне
Линейное ускорение	=0 при = при 0