是否進(jìn)口否
產(chǎn)地中國
加工定制是
類型在線監(jiān)控儀
品牌中國地震局工程力學(xué)研究搜
型號gls
訂貨號gls
貨號gls
測量范圍0-180hz
安裝方式掛壁式
精確度優(yōu)于1%
展開
gls型加速度計(jì)
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gls型加速度計(jì)
一、簡介
gls型加速度計(jì)是一種用電容傳感換能的精密儀器,該儀器采用機(jī)電一體化設(shè)計(jì),制造精密,工藝先進(jìn)。gls型加速度計(jì)采用力平衡電子反饋技術(shù),使儀器獲具有頻帶寬、動(dòng)態(tài)范圍大的特點(diǎn)。
gls型加速度計(jì)可以測量三個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng)加速度,具有體積小、性能穩(wěn)定、零漂小、調(diào)節(jié)方便的特點(diǎn),適用于樓房、鐵路,橋梁,水庫、大壩等土木水利工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)地震信號測量。
二、主要技術(shù)性能
項(xiàng)目
技術(shù)指標(biāo)
量程
±2g,或根據(jù)要求定制
測量方向
三向
靈敏度
1.8v/g
動(dòng)態(tài)范圍
≥120db
滿量程輸出
±10v
線性度
優(yōu)于1%
通頻帶(-3db)
0~200hz
寄生共振頻率
>500 hz
橫向靈敏度比
≤1%
靜態(tài)電流
150ma(12vdc供電)
噪聲輸出
<5μv
供電
12vdc
零點(diǎn)漂移
(-20~+70)℃,500μg/℃
運(yùn)行環(huán)境溫度
(-20~+70)℃
相對濕度(rh)
90%
外型尺寸
長160mm,寬120mm,高75mm
重量
1.55㎏(含安裝底板)
表1 gls型加速度計(jì)技術(shù)指標(biāo)
三、工作原理

圖2 gls型加速度計(jì)示意圖
圖2為gls型加速度計(jì)示意圖,內(nèi)置測量x、y和z向測量振動(dòng)傳感器,可通過安裝底三個(gè)底腳和水準(zhǔn)泡對傳感器板進(jìn)行調(diào)平,底板有安裝固定孔,傳感器通過多芯插座進(jìn)行連接。

圖3 gls型加速度計(jì)原理方框圖
gls型加速度計(jì)由擺、電容換能器、放大器、反饋電路、輸出電路等組成。線圈
l1為反饋線圈,與擺體連接且放置在磁場中。電容換能器的電容是由兩個(gè)動(dòng)片與一個(gè)定片組合成的兩個(gè)對稱電容。兩個(gè)動(dòng)片平行連接并與反饋線圈和擺體連接同步運(yùn)動(dòng)。在擺體靜止時(shí),兩個(gè)對稱電容處于平衡狀態(tài),由電容定片上輸出的信號為零;當(dāng)擺體接收到信號后,擺體運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致電容失衡,并由電容定片產(chǎn)生差分輸出信號,此信號再經(jīng)調(diào)制放大解調(diào)過程,形成一個(gè)高增益信號。高增益信號再經(jīng)r1,c1組成的反饋網(wǎng)絡(luò)反饋到線圈l1,反饋信號在線圈中產(chǎn)生一個(gè)反向運(yùn)動(dòng)的力矩,使擺體回復(fù)到原來的平衡狀態(tài)。

圖4 gls型加速度計(jì)傳遞函數(shù)框圖
gls型加速度計(jì)使用閉環(huán)伺服反饋技術(shù),傳感器通過電容位移換能檢測擺體運(yùn)動(dòng)信號,通過閉環(huán)控制,振動(dòng)傳感器的擺體構(gòu)成了加速度擺振動(dòng)傳感器,***終實(shí)現(xiàn)了加速度信號測量,圖4為gls型加速度計(jì)傳遞函數(shù)框圖。
根據(jù)圖4,地動(dòng)加速度

和振動(dòng)傳感器輸出電壓構(gòu)成的系統(tǒng)傳遞函數(shù)為:

(1)
則整個(gè)系統(tǒng)的幅頻特性可以表示為:

(2)
(2)中:






通過一系列的運(yùn)算,***后可得到一個(gè)簡化的歸一化幅頻特性為:

(3)
歸一化相頻特性為:

(4)
式中:

;

四、儀器安裝:
為了確保強(qiáng)震動(dòng)記錄的可靠性,在安裝振動(dòng)傳感器時(shí),必須保證振動(dòng)傳感器與基墩表面之間牢固的接觸。如果地震時(shí)振動(dòng)傳感器在水平方向產(chǎn)生滑動(dòng)或者在豎向失去接觸,都會(huì)造成記錄失真,甚至無法使用。為此,在設(shè)置振動(dòng)傳感器時(shí),必須采取足以保證在振動(dòng)過程中振動(dòng)傳感器與基墩表面良好接觸的措施。目前采用的方法是螺栓固定法,即在基墩上預(yù)埋螺母,用螺栓將振動(dòng)傳感器底面與基墩表面牢固。振動(dòng)傳感器的具體安裝步驟如下:
1.首先對基墩表面進(jìn)行處理、平整、使其保持水平。
2.在平整基墩表面后,利用精密羅盤進(jìn)行定位,并在平整的基墩表面上刻上十字線以表示方位,通常分別表示南、北向。在此值得注意的一點(diǎn)是,由于羅盤指示的北為磁北,而非正北,因此采用羅盤確定正北方向時(shí),一定要進(jìn)行磁偏角校正。
3.依據(jù)十字方位線,并根據(jù)振動(dòng)傳感器底板螺孔尺寸在基墩表面上確定安裝膨脹螺栓的孔位。
4.采用手鉆打孔,孔徑及孔深根據(jù)膨脹螺栓尺寸確定。
5.打孔完畢,安裝膨脹螺栓。
6.安裝振動(dòng)傳感器,用螺栓將振動(dòng)傳感器底板與基墩表面牢固。注意:在牢固前應(yīng)對振動(dòng)傳感器方位進(jìn)行校核,仔細(xì)看看水準(zhǔn)泡,確定振動(dòng)傳感器是否水平。在經(jīng)確認(rèn)無誤后,方可進(jìn)行固定。
7.通過記錄器或數(shù)字萬用電表,進(jìn)行調(diào)零位,零位一般可調(diào)至±10mv以內(nèi)。
五、使用方法及注意事項(xiàng)
請按以下步驟操作:
1、儀器應(yīng)固定在一個(gè)與大地緊密連接的底座上,并使儀器保持水平狀態(tài),以儀器外殼的水平泡處于中間位置為準(zhǔn),一般傾斜角度<2°即可。
2、儀器固定好后,可先用專門的輸出輸入電纜將工作電源接通并將三分向輸出信號引出,用電壓表檢測三個(gè)分向的零點(diǎn),并用小起子通過調(diào)節(jié)孔將儀器輸出調(diào)至零位,一般可調(diào)至±10mv以下。
3、用專用電纜將振動(dòng)傳感器與數(shù)據(jù)采集器或其它終端記錄設(shè)備連接,儀器即投入正常使用。(注:±12v電源由數(shù)據(jù)采集器提供或外接其它電源供電。)
4、儀器經(jīng)長時(shí)間使用有可能出現(xiàn)零位偏移現(xiàn)象,應(yīng)定時(shí)調(diào)正,調(diào)整頻度視零漂狀況而定。在環(huán)境溫度變化很大的情況需要增加調(diào)正頻度,如果環(huán)境溫度變化小,可減小調(diào)正頻度。此外,數(shù)據(jù)采集器的高通濾波器時(shí)間常數(shù)在滿足使用的情況下應(yīng)盡可能小,這樣可以降低對傳感器的零點(diǎn)要求。
5、儀器本身耗電量小,在用電不方便的地方可采用太陽能充電器充電的小容量12v電池供電 。
6、儀器應(yīng)放置在不易遭受雷擊的地方,交流供電設(shè)備應(yīng)采取避雷措施,特別要防止電力線感應(yīng)的雷電脈沖擊壞儀器。
7、儀器出現(xiàn)故障請找專業(yè)人員或經(jīng)過培訓(xùn)的人員修理,不要自行操作。
六、接線定義
gls型力平衡振動(dòng)傳感器使用5芯密封插頭輸出。信號輸出插頭引腳編號定義如表2和圖5所示。
表2密封插頭引腳定義
編號
線序
1
dc12v電源“+”
2
信號地、電源地、gnd
3
x向信號輸出out
4
y向信號輸出out
5
z向信號輸出out

圖5 gls型力平衡振動(dòng)傳感器信號輸出插頭引腳編號示意
注:插座焊接端示意圖、半括號為起始點(diǎn)1,沿線依次遞增2、3、4、5-號點(diǎn)
七、聯(lián)系我們
15856952224(鄭大鵬)