Тарирование измерительной аппаратуры и приборов - Датчики нормальных напряжений

Датчики нормальных напряжений, предназначенные для установки внутри дисперсных сред, сначала градуируют в гидростатической камере по той же методике, что и обычные датчики давления. По результатам гид­ростатических испытаний определяют чувствительность, нелинейность ха­рактеристики и механический гистерезис; устанавливают основную по­грешность и класс точности.

Однако в отличие от обычных датчиков давления, необходимо до­полнительно определить влияние на статическую характеристику условий взаимодействия преобразователя со средой. Так, для проведения испытаний грунтов применяют различные вспомогательные устройства (одометры), воспроизводящие на границах пробы грунта или сыпучей среды со стан­дартными механическими свойствами заданные значения компонентов на­пряженного состояния.

При градуировке виброметров перемещения и ускорения для воз­буждения заданных гармонических колебаний применяют градуировочные и испытательные вибростенды. Наибольшее распространение получили эксцентриковые и электродинамические вибростенды.

В эксцентриковых стендах возвратно-поступательное движение рабочей платформы создается кривошипно-шатунным механизмом, приво­димым в движение электродвигателем, с диапазоном частот от 0.2...5 до 80...100 Гц.

В электродинамических стендах используется мощный магнито­электрический преобразователь, питаемый от специального блока управле­ния и допускающий плавную регулировку частоты и амплитуды колебаний виброплатформы.

Для воспроизведения гармонических колебаний с частотой менее 1Гц и амплитудой до 500 мм применяются астатические маятники с плос­кими вертикальными пружинами, физические маятники большой длины и другие приспособления.

При определении амплитудно-частотной характеристики вибро­метр или акселерометр закрепляют на виброплатформе стенда соосно с на­правлением генерируемых колебаний. К вибропреобразователю присоеди­няют соответствующие элементы измерительного канала (усилитель, регис­трирующий прибор), после чего небольшими ступенями изменяют частоту колебаний виброплатформы.

Контроль параметров движения виброплатформы может быть осу­ществлен несколькими способами. Обычно вибростенды оснащены преоб­разователем индукционного типа и электронно-лучевым осциллографом.

В качестве поверочного средства может быть использован образцо­вый вибропрсобразоватсль, установленный рядом с калибруемым. При дру­гом способе контроля измеряются частота и размах колебаний. Для опреде­ления частоты на ленту с виброграммой, полученной с помощью калибруе­мой аппаратуры, параллельно записывается сигнал заданной частоты. Наи­более точным методом измерения амплитуды (или размаха) колебаний виброплатформы является оптический.

Используют измерительные микроскопы с окулярным микромет­ром. Микроскоп фокусируют на торцевую поверхность виброплатформы и измеряют длину размытого изображения (двойную амплитуду) какой-либо характерной точки (например, отпечатка, оставленного алмазной пирамидкой). При высоких частотах 5...10 кГц и очень малых амплитудах 1...2 мкм применяют интерферометрический метод измерения перемещений.

В отличие от тензометров, тензорезисторы не могут быть установ­лены повторно и, следовательно, не могут быть индивидуально проградуированы. Поэтому характеристики определяются для некоторой выборки тензорезисторов. составляющей 5...1% оцениваемой партии.

Полученные результаты обрабатываются статистическими метода­ми. Установленные для испытанной выборки средние значения характерис­тик тензорезисторов и средние квадратические отклонения от этих значе­ний, а также аппроксимированные функции влияния температуры, влажно­сти и других факторов присваивают всей партии тензорезисторов.