Виброметр (датчик вибрации) – измерительный прибор, который позволяет определить параметры вибраций. Виброметры применяют для определения таких характеристик, как виброперемещение, виброускорение и виброскорость. Одним словом, если объект вибрирует, то его можно принять за простой осциллятор, и наш виброметр помогает получать сведения о начальных параметрах колебаний (амплитуда, частота), и даже получать спектральную характеристику измеряемого колебательного процесса.
Виброметр состоит из 2-х блоков: блока (электронного) обработки данных и вибропреобразователя. Назначение вибропреобразователя – это преобразование механической вибрации в постоянный электрический сигнал. Этот механизм бывает: индукционным, оптическим, пьезоэлектрическим, вихретоковым. Механизм преобразования в основном определяет характеристики прибора, его стоимость.
В производстве стационарные виброметры можно использовать в составе регулирующих систем, в виде датчиков вибрации обратной связи, поэтому некоторые виброметры оснащены аналоговым выходным сигналом.
Чтобы получить комплексные характеристики вибрационного процесса, в составе любой измерительной системы может находится спектроанализатор. Если же спектроанализатор многоканальный – то он может выступать фундаментом распределённой системы диагностики вибраций, которая содержит больше одного вибродатчика. В современном мире большее количество датчиков вибрации делятся на оптический виброметр или пьезоэлектрический виброметр.
Принцип оптического виброметра основан на эффекте Доплера. Наряду с тем, что в составе оптического вибродатчика находится источник лазерного излучения, такой прибор безопасен для здоровья, так как за счёт высокой чувствительности оптической системы (приемной) для проведения измерений достаточно потратить весьма незначительную оптическую мощность. Из достоинств оптического датчика вибрации заслуживает внимания то, что диагностирование с его помощью может проводиться в бесконтактном режиме, при этом требуется только однократная фокусировка на поверхности. Оптические виброметры обладают быстродействием и высокой точностью, так как у них нет подвижных элементов. Недостатки – высокая цена.
В основе работы пъезоэлектрического датчика заложен пьезоэффект – явление, при котором возникает разность потенциалов на пьезокристалле при механической деформации. Недостаток этого подвида прибора заключается в необходимости соприкасаться чувствительной частью к измеряемому объекту, что не всегда получается на производстве. Кроме того, эти приборы имеют не такой диапазон воспринимаемых частот, поскольку имеют механический тракт передачи вибрации, где максимальная частота определяется инертностью компонентов. Достоинства пьезоэлектрических виброметров – это невысокая стоимость, простое устройство, что придает надёжность, устойчивость к внешним воздействиям.