音波式皮带张力计的校准方法

　　0　引言

　　设置于齿(滑)轮轴间的各类型皮带,当被施于冲(撞)击时,原本静止状态的皮带轮,初期会产生包含了高频成分和冲击成分两者不规则的振动波形,然后逐渐衰减成有规则的波形。由于不同频率的振动会相互交错影响,且振动会在短时间里减弱,所以欲取得皮带或者其它输送带基本波形的周期性是比较困难的。

　　音波式皮带张力计是一种通过传感器采样被测皮带的声波(自然频率)和声压变化后,由微电脑处理器计算出基准信号和振动频率的差异数据,并计算出皮带的实际张力值的仪器。

　　一般的音波式皮带张力计的频率范围为10 Hz~1000Hz,张力测量范围为0. 01 N~9999 N。频率和张力的允许误差均为±1%。

　　1　校准方法

　　音波式皮带张力计的校准是通过声源发出频率稳定的声信号,在被测音波式皮带张力计上读取其测量的频率值,并读取相应频率下显示的张力值。

　　1·1　校准条件

　　1·1·1　环境条件

　　气压: (86~106)kPa;温度: (23±5)℃;相对湿度: 30% ~90%;背景噪声:低于40dB(A)。

　　1·1·2　校准用标准及设备

　　音频信号发生器:频率范围0. 2 Hz~200kHz,允差:±0. 001Hz;低频声耦合腔:谐波失真不大于2. 5%,频率范围10Hz~2000Hz,腔中最大声压级120 dB;

　　1·2　校准项目及方法

　　1·2·1　外观检查

　　音波式皮带张力计应具有明确的标志,包括名称、型号、序列号、制造商等。外观不应有机械损伤、操作失灵等现象。

　　1·2·2　频率校准

　　按照图1连接好仪器,从音频信号发生器发出一个标准正弦电信号,通过低频耦合腔转换,发出一个标准声信号并保证腔体内声压级在90 dB以上,音波式皮带张力计的探头与低频耦合腔连接好,待仪器读数稳定后读出仪器的频率指示值。连续读取6次的数据取其平均值为实测值。

　　频率示值误差计算:

　　式中,f为频率实测值(Hz);f0为频率标准值(Hz)。

　　频率示值误差的测量在10Hz、20Hz、40Hz、80Hz、160Hz、320Hz、500Hz、1000Hz下进行。

　　1·2·3　皮带张力值校准

　　在校准音波式皮带张力计的时候要根据使用方的实际使用范围来设定张力计里面的有关参数。为便于校准计算,通常的做法是输入使用方实际使用时的各个参数,根据上述的设定值,用音频信号发生器输出特定的频率信号,通过低频耦合腔的发出标准声信号,即可从张力计读出该频率对应的张力值。然后根据不同的标准频率值对应不同的张力理论计算值与张力实测　　值进行比较,算出皮带张力值的测量误差。