Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 13. 26 mars 1949 - Vibrationsstörningar i laboratorier, av Villem Koern
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
12 mars 1949
231
Vibrationsstörningar
i laboratorier
Professor Villem Koern, Höganäs
621-752 : 542.2
534.15
Ett problem, åt vilket man vid utförande av
laboratoriebyggnader ofta skänker för litet uppmärksamhet, är de
mekaniska vibrationer, som kan förefinnas av en eller
annan anledning i själva byggnaden och vilka är mindre
önskvärda — i vissa fall direkt störande — i ett
forskningslaboratorium, där finare mätinstrument användes.
Det klassiska exemplet på vibrationskänsliga instrument
är känsliga spegelgalvanometrar. Därutöver kan vid
användandet av en hel del andra instrument dessa eller
mätningarna avsevärt äventyras av vibrationer; som exempel
kan nämnas: vid analytiska vågar — inget stabilt
jämnviktsläge, snabb avnötning av prismorna; vid
spektrogra-fer — synbar breddning av spektrallinjerna; vid
mikro-fotoapparater —■ oskarpa bilder; vid
mikrohårdhetsmät-ningar — större intrycksdjup, dvs. synbar minskning av
hårdheten; vid alla katetometermätningar — utgångsläget
förändras okontrollerbart. Dessa instrument är alla
fininstrument, men också mätningar med mycket grova och
robusta instrument kan ibland påverkas av vibrationer:
böj- och draghållfasthet hos spröda (keramiska) material
minskas t.ex., ja, så enkla mätningar som flowbestämning
med utloppstratt och bestämningar av volymvikten hos
pulverformiga (eller korniga) material påverkas icke
obetydligt.
Man kan uppställa känsliga instrument på
specialkonstruerade, vibrationsdämpgnde underlag, såsom nästan
alltid sker med analytiska vågar, men detta innebär
samtidigt en minskning av deras användningsmöjligheter.
Särskilt i ett forskningslaboratorium är det önskvärt, att
instrumenten lätt kan flyttas. Vibrationsproblemet kan
därför bemästras rationellt först när man har tagit hänsyn
därtill redan vid val av byggnadsplats, vid planläggningen
och vid utförandet av själva byggnadsstommen.
Här skall nu ges en redogörelse för hur dessa frågor lösts
vid byggandet av Höganäskoncernens nya
centrallaboratorium i Höganäs och resultaten därav.
Förhållanden vid matplatsen
Vibrationerna kan ha sitt ursprung utanför eller i själva
byggnaden. Utifrån kommande vibrationer kan förorsakas
av närbelägna industrianläggningar, såsom kraftstationer,
krossverk, pressar, lufthammare; av trafikanläggningar,
såsom järnvägar, gatutrafik eller slutligen av naturen själv
— vind, havsvågor.
Val av byggnadsplats sker normalt icke med tanke på
vibrationsfrihet, utan valet påverkas mera av andra
orsaker. I Höganäs är dock laboratoriet placerat så, att de
grövsta störningssändarna ligger ganska långt borta:
alumokrossverket, där krossning sker med 2 t
fallhammare, ligger på 520 m avstånd, silikafabriken, med grova
tuggar och kollergångar för hårt material på 260 m avstånd
samt kraftverket med generatorer på 300 m avstånd. En
naturlig störningssändare — havet — ligger på 700 m
avstånd. Själva byggnaden är utförd i två våningar
(vibrationernas storlek ökar mycket snabbt med byggnadens höjd).
Intressant att nämna i samband härmed är, att man, särskilt
i England, på senare lid har rekommenderat uppförande
av laboratoriebyggnader i endast en våning, bl.a. av detta
skäl (se J. sci. Instr. 1948 s. 157). Som byggnadssätt
lämpar sig icke moderna betongkonstruktioner med
stålskelett, då deras elasticitet är för hög och deras dämp-
ningsförmåga för liten. Därför har Höganäs-byggnaden
utförts i tegel.
Då det för kommande laboratoriekonstruktörer är
av-värde att veta, hur stora störningar som verkligen
förekommer i en efter dessa synpunkter uppförd
laboratoriebyggnad, har i Höganäs gjorts vissa vibrationsmätningar.
Mätanordning
Då det här är fråga om mycket små vibrationer
(amplitud i storleksordning 10~6—10"4cm), är handelsförda
vibra-tionsmätningsinstrument med känsligheten 10"* cm icke
användbara. Därför byggdes hos Svenska AB Philips,
Stockholm, en tillsatsapparat till deras vibrationsmätutrustning,
så att känsligheten hos mätanordningen (1 delstreck på
kali-breringsdonet) blev 0,5 X 10 cm. Mätanordningen hade
följande sammansättning (fig. 1). Pickup var en dynamisk
vibrationsmätare, vilken skruvades fast vid mätning på
väggen eller trycktes mot mätställe på golvet med
blyvikter. Därifrån tillfördes den alstrade spänningen,
proportionell med mätpunktens rörelsehastighet, genom ett
kali-breringsdon via en batteridriven förförstärkare till en
låg-frekvenskatodstråleoscillograf. Från pickupen avgiven
spänning jämfördes med hjälp av kalibreringsdonet med
en växelspänning av 65 p/s, som sändes av en
tonfrekvens-generator, vars utgångsspänning i sin tur mättes med
en rörvoltmeter. I kalibreringsdonet var inbyggt en
elektrisk integreringsanordning, så att vid dennas inkoppling
utgående spänningen blev proportionell med vibrationernas
amplitud, möjliggörande direkt avläsning av amplituderna.
Växelström av 65 p/s användes för jämförelse i stället för
50 p/s för att förebygga eventuellt störande interferenser
vid ganska höga förstärkningar från den växelström, som
användes för matning av generatorn och oscillografen.
Mätningarna hade till syfte att utröna hur stora utifrån
inkommande störningar i olika byggnadsdelar är (i
fortsättningen kallas detta grundstörningar), hur vibrationerna
sprider sig genom byggnaden och hur de dämpas, samt
vilka uppställda maskiner och inredningar som orsakar de
mest kännbara vibrationerna och vilka av dem som
därför måste förses med dämpningsanordningar.
Gr und störningar
Dessa mättes tre olika dagar:
en normal arbetsdag kl. 9.00—12.00, dvs. vid den tid då
alla omkringliggande fabriker var i full drift. Väderlek
— svag vind (direkt inflytande av vinden är obetydligt, då
byggnaden bara är i två våningars höjd och ligger
halv-skyddad, men vinden inverkar sekundärt genom
havsvågorna). Mätningar skedde på tre punkter på golvet i
varje rum: nära ytterväggen, mitt i rummet och nära
innerväggen;
en kväll kl. 20.00—24.00, då gatutrafik och fabrikernas
transportanläggningar står stilla, liksom de flesta av de
störande maskinerna (utom kraftverkets generatorer och
silikafabrikens pressar). Vinden var SV 10 m/s;
en söndag kl. 16.00—18.00, då all störande fabriksdrift
(utom kraftverket) stod stilla och gatutrafiken till följd
av regnigt väder var nästan obefintlig. Vinden var
ungefär 2 m/s.
Resultaten (medelvärden) är sammanfattade i tabell 1.
Fig. 1. Schema över anordning för vibrationsmätning;
ton-frekvensgenerator Philips GM 2305, rörvoltmeter GM 4132,
kalibreringsdon GM 5522 spec., pickup GM 5520,
förförstärkare GM 45705, oscillograf GM 3156.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
