А.Б. ПРОКОФЬЕВ, Е.В. ШАХМАТОВ
ДИНАМИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
И ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
ПРИ ИСПЫТАНИЯХ ГИДРОСИСТЕМ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
САМАРА
Издательство СГАУ
2006
УДК 681.2.081 (075)
ББК 39.965.2
Г22
ЦИ
ОНАЛЬ
НЫ
ПР
ТЕ ТН ЫЕ
Е
Н
А
О
РИ
ОЕКТЫ
Инновационная образовательная программа
"Развитие центра компетенции и подготовка
специалистов мирового уровня в области аэрокосмических и геоинформационных технологий”
ПР
И
Рецензенты:
Г22
д-р физ.-мат. наук, проф. <...> Динамические измерения и обработка экспериментальных
данных при испытаниях гидросистем: учеб. пособие / <...> ISBN 5-7883-0402-4
Учебное пособие содержит сведения о методах и средствах
проведения динамических измерений, описание элементов измерительных цепей измерения пульсационных процессов в рабочей среде гидросистем, описание первичных преобразователей, алгоритмов
их тарировки, описание методик измерения пульсаций давления и
шумовых характеристик гидросистем, использования интенсиметрии при проведении испытаний шумовых характеристик гидросистем. <...> 5
Акустическая интенсиметрия и ее применение при
исследовании шумовых характеристик гидро- и пнемосистем. <...> Показатель давления — интенсивности звука на измерительной поверхности. <...> Одним
из факторов снижения работоспособности гидромеханических систем является наличие в них динамических нагрузок – пульсаций
давления рабочей среды, вибрации арматуры и агрегатов и акустического шума (последний фактор необходимо учитывать при проектировании гидромеханических систем наземного оборудования,
транспорта). <...> Формула
косвенных измерений:
Q = F ( x 1 , x 2 ,..., x n ) ,
Примеры косвенных измерений:
11
- определение мощности насоса путём измерения давления в линии нагнетания и расхода рабочей жидкости;
- определение граничного импеданса и коэффициента звукопоглощения путём измерения пульсаций давления (частоты, амплитуды и фазового сдвига) двумя датчиками <...>
Динамические_измерения_и_обработка_экспериментальных_данных_при_испытаниях_гидросистем_.pdf
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА»
М.С. ГАСПАРОВ, А.Н. КРЮЧКОВ,
А.Б. ПРОКОФЬЕВ, Е.В. ШАХМАТОВ
ДИНАМИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
И ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
ПРИ ИСПЫТАНИЯХ ГИДРОСИСТЕМ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
С А М А Р А
Издательство СГАУ
2006
Стр.1
УДК 681.2.081 (075)
ББК 39.965.2
Г22
Инновационная образовательная программа
"Развитие центра компетенции и подготовка
специалистов мирового уровня в области аэрокосмических
и геоинформационных технологий”
Рецензенты: д-р физ.-мат. наук, проф. В. И. Астафьев
д-р техн. наук, проф. А.И. Ермаков
Гаспаров М.С.
Г22
Динамические измерения и обработка экспериментальных
данных при испытаниях гидросистем: учеб. пособие /
М.С. Гаспаров и др. – Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та,
2006. – 128 с.
ISBN 5-7883-0402-4
Учебное пособие содержит сведения о методах и средствах
проведения динамических измерений, описание элементов измерительных
цепей измерения пульсационных процессов в рабочей среде
гидросистем, описание первичных преобразователей, алгоритмов
их тарировки, описание методик измерения пульсаций давления и
шумовых характеристик гидросистем, использования интенсиметрии
при проведении испытаний шумовых характеристик гидросистем.
В учебном пособии представлена классификация измерений,
средств и погрешностей измерений. Значительное внимание в пособии
уделено описанию методов обработки динамических сигналов
и экспериментальных данных.
Учебное пособие предназначено для студентов специальности
15.08.02 «Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика»
и может быть использовано при подготовке к лабораторным
работам, в дипломном проектировании.
УДК 681.2.081 (075)
ББК 39.965.2
ISBN 5-7883-0402-4
© Гаспаров М.С., Крючков А.Н.,
Прокофьев А.Б., Шахматов Е.В., 2006
© Самарский государственный
аэрокосмический университет, 2006
П
Р
И
О
Р
И
Т
Т
К
Е
Т
Н
Ы
Е
Н
А
Ц
И
О
А
Н
Л
Ь
Н
Ы
Е
П
Р
О
Е
Ы
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.
Основы динамических измерений . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.1.
1.2.
1.3.
2
2.1.
2.2.
2.3.
Основные понятия в области динамических измерений.
Классификация измерений. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Классификация погрешностей измерения. . . . . . . . . .
Классификация средств измерений. . . . . . . . . . . . . . . . 17
9
14
Элементы измерительных цепей пульсаций давления
рабочей среды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Общие сведения об измерительной цепи. . . . . . . . . . . 21
Датчики измерения пульсаций давления. . . . . . . . . . . 22
Усилители. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
21
2.3.1. Аппаратура тензометрическая на несущей частоте
4АНЧ-22. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.3.2. Усилитель заряда РШ - 2734. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.4
3
4
4.1
Тарировка датчиков. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Проведение измерений пульсаций давления. . . . . . . . 47
Измерение акустических характеристик гидро - и
пневмосистем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Описание характеристик и эксплуатации измерителя
шума и вибрации ВШВ–003–М2. . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.1.1 Устройство и принцип работы ВШВ–003–М2. . . . . . . 58
4.1.2 Подготовка ВШВ–003–М2 к работе. . . . . . . . . . . . . . . 63
4.1.3 Порядок работы с ВШВ – 003 – М2. . . . . . . . . . . . . . . 64
4.2
Методика измерения звукового давления излучения. 69
5
5.1
5.2
Акустическая интенсиметрия и ее применение при
исследовании шумовых характеристик гидро- и пнемосистем.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Метод акустической интенсивности. . . . . . . .
Аппаратные методы определения интенсивности
звука. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
77
3
75
Стр.3