3.3.1 Вимірювання вібрації

Для цього використовуються практично ті самі прилади, що й для вимірювання шуму. Різниця полягає лише в давачі, а в деяких випадках у наявності інтегродиференційних кіл, які дозволяють визначити за ефективністю швидкості вібрації вібраційне прискорення або зсув. Отже, шумоміри можуть використовуватись як віброметри, якщо замість мікрофона як чутливий елемент застосовується вібродавач.

Різниця полягає в області частот, які вимірюються, оскільки під час вимірювання вібрацій достатньо виконати вимірювання в діапазоні від 5 до 1000 Гц.

При вимірюванні параметрів вібрації застосовуються кінематичний і динамічний принцип вимірювання. При використанні кінематичного принципу координати точок об’єкта, який досліджується, вимірюються відносно вибраної нерухомої системи координат. Динамічний принцип полягає у вимірюванні параметрів вібрації відносно штучної нерухомої системи відліку, у більшості випадків інерційного елементу.

Давачі вібрацій за способом вимірювання можна поділити на дві групи – контакті та безконтактні. Перевагою безконтактних давачів є можливість проведення вимірювань з високою точністю у важко-доступних місцях в умовах впливу зовнішніх електромагнітних полів. Як давачі використовуються оптичні, електромагнітні, електричні, радіохвильові, акустичні та радіаційні пристрої, які механічно не зв’язані з машиною, яка проходить випробування, і тому не вносять похибки в картину вібрацій. Однак при промислових випробуваннях використовують більш дешеві контактні давачі, маса яких незначна й тому їх використання практично не вносить похибки у вібраційний стан трансформаторів та електричних машин, які досліджуються.

Як контактні давачі вібрації отримали розповсюдження електродинамічні та п’єзоелектричні давачі, електричні сигнали на виходах яких пропорційні швидкості вібрації та вібраційному прискоренню, відповідно. Щоб точність вимірювань вібрацій була задовільною, маса давача не повинна перевищувати 5% від маси об’єкта, який вимірюється. Найбільш мініатюрними є п’єзоелектричні давачі (акселерометри), активний елемент яких виготовляється на основі п’єзокварцу, цирконато-титанових керамік або титанату барію.

Вибір матеріалу п’єзоелектричного давача визначається допустимою величиною температурної похибки. Використання цирконато-титанових керамік забезпечує роботу давача з похибкою ±20% в діапазоні 200¸250°С, при похибці ±5% температурний діапазон зменшується до 40¸60°С.

При використанні кварцу забезпечується похибка ±2% і діапазоні до 400°С. Для вимірювання вібрації в зоні температур нижче 100°С високу точність дає використання титанату цирконію або барію.