监测自然振动频率和对数阻尼减量
为了确定结构的应力-应变状态的长期变化,尤其是在最近的10-15年中,基于测量建筑物和结构自然振动的周期和对数递减的动态方法,对建筑物和结构进行测深,被使用。

由于附近进行的建筑工作,各种车辆的移动或其他人为因素的影响,可能会发生建筑物和桥梁结构的振动。在这方面,对于高层建筑,有必要使用允许自动化测量过程的其他方法来识别结构的应力-应变状态的变化,并确定这种变化的位置。

在某些条件下,超过应力应变状态的允许水平可能会导致这些结构部分或完全坍塌,并带来其他负面后果。历史上有许多此类后果的例子:圣彼得堡的埃及桥,美国的Tekoma-Nerrovz桥,伏尔加格勒的伏尔加格勒桥等。

子系统SMIK  “自然振动频率和对数减量的监控”允许以自动模式发出信号,告知应力-应变状态的允许水平超出极限,以防止发生紧急情况。

子系统基于数字传感器ZET 7052-N或 ZET 7152-N和ZET 7056或 ZET 7156进行操作,并提供对结构元件的振动加速度,建筑物(结构)固有振动频率的周期以及相应的对数阻尼减量的控制。                上海博军
子系统的硬件部分可以通过两个可能的接口选项执行:
  • 支持开放式Modbus RTU协议的RS-485标准,使您可以轻松地将子系统集成到Modbus总线上的现有第三方监视系统中;
  • 由ZETLAB开发的具有封闭式唯一协议的CAN标准;使用该标准的优点是能够对传感器作为系统的一部分进行非拆卸验证,数据传输速率和连续数据质量检查。

主要特征

控制参数 固有振动频率 阻尼减量
模块/数字传感器类型 ZET 7152-N VER.3 ZET 7052-N / ZET 7152 ‑ N ZET 7056 / ZET 7156 ZET 7152-N VER.3 ZET 7052-N / ZET 7152 ‑ N ZET 7056 / ZET 7156
ZET-7152-N-VER 7152-N ZET-7156 ZET-7152-N-VER 7152-N ZET-7156
协议/接口 能够 Modbus RTU / RS-485或CAN Modbus RTU / RS-485或CAN 能够 Modbus RTU / RS-485或CAN Modbus RTU / RS-485或CAN
测量单位 赫兹 --
测量范围 0.1至40 0.02至0.9
最小注册变更 0.02% 2%
最低警报级别 2% 10%
建议使用数字三分量加速度计来控制较大的振动幅度(大约1 ... 70 m / s 2),并将其放置在振动幅度最大的位置(例如,在光束中间) (或桁架)固定在both子的两侧,电缆的中间,控制台的两端)。

建议将数字三分量地震仪放置在振动幅度不大(约0.001 ... 20 mm / s)的位置上,该位置在混凝土基础(支撑,桩,地基)上或在具有承重能力的可靠机械连接的结构元件上结构的元素。

传感器使用发货套件中包含的板和固定装置直接安装在监视对象的支撑结构上。

为了确定建筑物上数字传感器的最佳位置,我们建议使用移动系统测量自然振动频率和对数递减来进行复杂的设计和勘测工作(R&D)。

优选那些根据其频谱特性在振动固有频率的记录区域内获得标准偏差的最小偏差的地方。

另外,在设计和勘测阶段,凭经验确定建筑物非标准建筑物和结构的固有频率的基本值。

石油,天然气和化学配合物的对象是危险增加的区域。在这方面,首先必须防止爆炸性企业的人为事故,而对这类物体的监视尤为重要。监视设备必须满足一定的安全要求,因此我们的专家开发了紧凑的自动地震仪,该防爆仪在防爆外壳中制成,并带有标有PB Exd I MB X的采矿设备。
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被动红外地震记录仪用于爆炸物设计和勘测的地震仪
连续自动模式下的子系统SMIK“监测自然振荡频率和阻尼的对数递减”将数字传感器记录的值与设置的阈值进行比较,以用于预警和紧急状态,并在检测到情况下进行比较如果超过阈值,则会生成相应的“警告”或 “危险”信号 。
可以使用“从ZETLAB软件查看历史事件”程序对来自子系统所有通道的信号进行处理和可视化。开发该软件时考虑了现代计算算法和接收到的信息的可视化趋势。甚至没有经验的用户也可以通过查看图形显示来轻松确定结构的剩余寿命。

该图显示了该程序的界面窗口的图像查看历史数据。这些图显示了结构动态特性的注册值,在该值上监测了固有振动频率和对数阻尼减量。

上面的图显示了结构固有振动频率变化的动力学,下面的图显示了相应的阻尼减量。图形可随时显示有关结构动态特性行为的全面信息:网格上会显示测量值和一个值对另一个值的依赖性,如有必要,您可以在任何选定的点上获取详细信息。

固有频率和阻尼的对数衰减是用于分析磨损结构的基本参数,因为随着支撑结构在运行过程中强度特性的降低,动态特性会发生显着变化,并且其偏离规范的程度可能会降低。用于判断结构强度的变化。上海博军
该过程的物理原理是,当出现结构缺陷时,“寄生”谐波会叠加在结构的振动上,结果振动的固有频率会降低,而振动的固有频率会降低。 ,因此,阻尼的对数法则增加了,因为它直接取决于自由振动的幅度。因此,阻尼减量越大,设计变得越不可靠。

在历史的浏览器软件 允许你通过监测长时间的显示数据。这样就可以根据季节的季节性,自然和人为的影响,工业负荷等来累积动态特性参数变化的统计信息。

由ZETLAB专家进行的使用ZETLAB软件确定金属结构的剩余寿命的实验研究表明,在将整个安全裕度提高约75%的水平上,预计该结构将进入苗前模式。
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