ГОСТ ISO 16063-1—2013
ускорения можно подавать постоянное ускорение с высокой точностью в течение необходимого време
ни. В настоящее время известны единичные экземпляры центрифуг, способных работать с преобразо
вателями массой до нескольких килограмм и с ускорением до 6-105 м/с2. Центрифуги массового
производства способны создать несколько более низкие ускорения.
На центрифуге можно калиброватьтолько преобразователи ускоренияпоступательной вибрации,
имеющие отклик на нулевой частоте.
Для проведения калибровки преобразовательускорения устанавливают настоле или рычаге цен
трифуги таким образом, чтобы его ось чувствительности совпадала с радиусом окружности вращения.
Ускорение а. действующее на преобразователь, можно рассчитать поформуле
а = ьРг,(13)
где о>— угловая частота вращения центрифуги.
г— расстояние отоси вращения до центра тяжести сейсмической массы преобразователя.
Преобразователь устанавливают на таком расстоянии от оси вращения, чтобы создаваемое при
вращении отклонениеегосейсмической массы было пренебрежимомало посравнению со значением г.
Как правило, конструкция большинства преобразователей не позволяет измерить значение гнепосре
дственно. Ноегоможноопределитьпорезультатам двух измерений, когдапреобразовательустанавли
вают в разных точках с известным расстоянием между ними лг. Частоты вращения центрифуги
желательно выбирать такими, чтобы в обоих положениях на преобразователь действовало приблизи
тельноодинаковоеускорение.
Расстояние г2 второй точки установки преобразователя от оси вращения можно определить по
формуле
ci
o
2 1- ^U^ ^U
j
’
гдеоо, — угловая частота вращения центрифуги при установке преобразователя в первой тонко на рас
стоянии г, = г2 - Дтот оси вращения;
«о,— угловая частота вращенияцентрифугипри установкепреобразователявовторойточке на рас
стоянии г2от оси вращения;
и, — выходной сигнал преобразователя приугловой частоте со,;
и2 — выходной сигнал преобразователя приугловойчастоте со,.
При известных значениях г2и со, ускорение, действующее на преобразователь во второй точке,
может бытьопределено по формуле (13).
Необходимости измерять расстояние г можно избежать, если известно, что выходной сигнал пре
образователя прямопропорционалендействующему ускорению при его уменьшении вплотьдо ускоре
ния свободного падения д. В этом случае преобразователь сначала калибруют при ускорении,
равном ±д, с помощью поворотной опоры. Затем преобразователь помещают на центрифугу и опреде
ляют частоту вращения со,, при которой выходной сигнал соответствует ускорению д. Тогда ускорение а
при другой угловой частотем рассчитывают поформуле
a=gof/i^.
(
15
)
Угловую частоту «необходимо определять с более высокой точностью, чем расстояние г, так как
приданное ускорение пропорционально квадрату угловой частоты. Большинство центрифуг, разрабо
танныхдля целей калибровки, имеюттахометр. который измеряетчастоту вращенияспогрешностью не
более 2 %. Еще большей точности можнодостичь, используя стробоскоп или устройство (например, на
основе фотоэлемента или магнита), производящее импульсы с частотой, пропорциональной частоте
вращения центрифуги. Частотаследования импульсовможетбытьопределена с помощьюэлектронно
госчетчика импульсов.
При калибровке электромеханических преобразователей на центрифуге вывод сигнала осуще
ствляют через скользящие кольца и щетки. Так как преобразователи ускорения с откликом на нулевой
частоте обладают относительно низким импедансом, то они не требуют специальных мер защиты от
внешних полей и кабельного шума. Как правило, электрический шум вследствие износа скользящих
колец при их правильном проектировании пренебрежимо мал. Однако некоторые преобразователи
ускорения, использующие в качестве чувствительного элемента тензорезисторы, содержат в своем
составе только один или два активныхэлемента с вынесенной наружу цепью моста Уитстона. Для таких
преобразователей во избежание ложных сигналов, которые будут возникать в результате небольших
измененийсопротивления скользящихколец, полный мост долженбытьсмонтирован на вращающемся
столе. В качестве альтернативы может быть использован мост Кельвина.
12