Układ pomiarowy

Przedstawiono tu krótką charakterystykę aparatury pomiarowej bez wnikania w szczegóły jej budowy i z pominięciem teorii jej działania (program uprawnienia budowlane na komputer). Układ pomiarowy, z podzieleniem go na trzy człony, Pieronek 1977:

• wejściowy - czyli przetwornik zw. dalej czujnikiem pomiarowym,
• pośredni - czyli wzmacniający i przetwarzający sygnał,
• wyjściowy - czyli rejestracji i analizy.

Czujniki pomiarowe. Czujnik pomiarowy zamienia wielkość wejściową, najczęściej mechaniczną tj. drgania określonego punktu badanego obiektu, na wielkość wyjściową, najczęściej elektryczną (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Czujniki elektrodynamiczne generujące siłę elektromotoryczną proporcjonalną do prędkości, służą w pomiarach dynamicznych do mierzenia tego parametru ruchu, tj. prędkości, a najczęściej z jednokrotnym całkowaniem do pomiarów przemieszczeń (czujnik drogi) (uprawnienia budowlane).

Do grupy czujników elektrodynamicznych należy przetwornik typu PR firmy Philips, sejsmografy typu S5S i WEGIK (produkcja radziecka). Są one przydatne do pomiarów drgań podłoża gruntowego i budowli ze względu na zakresy amplitud i częstotliwości (program egzamin ustny). Częstotliwość drgań własnych tych sejsmografów wynosi odpowiednio 0,2 Hz i 0,7 do 2,0 Hz. Częstotliwości te określają dolny zakres częstotliwości mierzonych. Górny zakres częstotliwości, wg. danych producentów dla obu typów tych czujników wynosi 100 Hz. W laboratorium Instytutu Mechaniki Budowli Politechniki Krakowskiej stwierdzono, że czujnik S5S, w mierzalnym zakresie częstotliwości wykazuje pasma częstotliwości rezonansowych elementów czujnika dla częstotliwości powyżej - 26,0 Hz, co zmusza do ostrożności w ich stosowaniu dla wyższych częstotliwości niż 26 Hz (opinie o programie).

Sejsmografy

Sejsmografy te zazwyczaj pracują w układzie złożonym z czujnika, układu dopasowującego i galwanometru rejestrującego zmiany mierzonego parametru. W typowym układzie oba typy sejsmografów współpracują przez skrzynkę bocznikującą z galwanometrem typu GB-IIIz w oscyloskopie świetlnym POB-12M.

Wymienione galwanometry mają dobre właściwości całkujące. Układ: sejsmograf S5S - skrzynka bocznikująca - galwanometr GB-IIIz, pozwala na maksymalne 1000-krotne powiększanie mierzonych przemieszczeń (oczywiście możliwe są i mniejsze zakresy powiększeń), zaś układ: sejsmograf WEGIK, z tym samym oprzyrządowaniem, ma maksymalny zakres powiększeń ok. 1700-3500 (w zależności od odmiany czujników). Z pomocą tych sejsmografów można mierzyć zarówno składowe pionowe, jak i składowe poziome w dowolnym kierunku (segregator aktów prawnych).

Ustawia się je bezpośrednio na drgającym podłożu lub konstrukcji. Omawiane sejsmografy są przystosowane przede wszystkim do pomiarów w warunkach naturalnych. Każdy zestaw obejmuje 6 czujników. Zakres mierzonych amplitud w przypadku sejsmografów S5S wynosi od części mikrometra do 2 mm. Wadą tych czujników są ich duże gabaryty i dość duża masa. Np. wymiary czujnika WEGIK wynoszą: 34 x 13 x 15cm, ciężar 90 N.

Firma Philips produkuje typ czujnika elektrodynamicznego PR 9265/9253* pozwalającego na pomiary parametrów drgań już od częstotliwości 0,5 Hz, przy współpracy z elektrycznym układem korekcyjnym. Górna granica mierzonych częstotliwości wynosi 1000 Hz. Czujnik ten pozwala na pomiar przemieszczeń, prędkości i przyśpieszeń. Granice dla amplitud przemieszczeń wynoszą od 1 pm do 0,5 mm.

Czujniki B2 i B4 firmy Hottinger mają również niskie częstotliwości własne (odpowiednio 1,25 i 1,4 Hz), przez to mogą być stosowane do pomiaru drgań parasejsmicznych (promocja 3 w 1).
Najbardziej obecnie rozpowszechnionym przetwornikiem do pomiaru drgań jest akcelerometr piezoelektryczny (Osiecki, Ziemba 1968). Zasada działania przetworników piezoelektrycznych polega na wykorzystaniu efektu piezoelekrtycznego niektórych ciał krystalicznych. Czujniki piezoelektryczne wykazują dobrą liniowość w całym zakresie pomiarowym. Są wytrzymałe (nie zawierają ruchomych części mogących ulec uszkodzeniu) i charakteryzują się doskonałą stabilnością czasową charakterystyk.