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1、11.1 工程振动测试方法及分类一、机械式的测量方法 测量的频率较低,精度也较差。二、光学式的测量方法 激光测量方法 动态云纹法第11章振动传感器的工作原理 工 程 振 动 与 测 试TestingTechniques三、电测方法应用于工程测试。优点:1.具有较宽的频带;2.具有较高的灵敏度和分辨率;3.具有较大的动态测量范围;4.可减小对试验对象的附加影响,可做成非接触式的测量系统;工 程 振 动 与 测 试TestingTechniques5.可以根据被测参量的不同选用不同的振动传感器;6.能进行远距离测量;7.便于对测得的信号进行贮存,以便作进一步分析;8.适合于多点测量和对信号进行实时
2、分析。工 程 振 动 与 测 试TestingTechniques 工 程 振 动 与 测 试TestingTechniques电测法中的部分振动测量系统测量系统基本包含拾振、测量放大线路和显示记录三个环节。1、拾振环节。2、测量线路。3、显示及记录环节。工 程 振 动 与 测 试TestingTechniques11.2 传感器的机械接收原理振动传感器是将机械振动量转换为电量的特殊装置。振动传感器的基本作用是接收被测的机械量或力学量,并转换成与之有确定性关系的电量,然后提供给测试系统的后续设备.工 程 振 动 与 测 试TestingTechniques振动传感器由两部分组成,即机械接收部分
3、和机电变换部分。电测法的工作核心是传感器,由于它是一种机电转换装置。所以也称它为换能器、拾振器等。工 程 振 动 与 测 试TestingTechniques11.2.1相对式机械接收原理 工 程 振 动 与 测 试TestingTechniques特点:相对式机械接收部分所测得的结果是被测物体相对于参考体的相对振动。但需要测绝对振动时,又找不到不动的参考点,相对式机械接收原理就无用武之地。行驶的车辆的振动。在行驶的内燃机车的内燃机车的振动,在地震时楼房的振动等,都不存在一个不动的参考点。工 程 振 动 与 测 试TestingTechniques11.2.2 惯性式机械接收原理 工 程 振
4、动 与 测 试TestingTechniques动坐标系 xr 固结在外壳上。静坐标系O x与地面相固连。1.惯性式测振仪的动力分析 为研究惯性质量块m与外壳的相对振动规律,取惯性质量块m为研究对象。工 程 振 动 与 测 试TestingTechniques 惯性质量块的相对运动微分方程为:F=k(xr)弹性力Q=m 牵连惯性力R=c 阻尼力mg=k 其中,为弹簧的静伸长,工 程 振 动 与 测 试TestingTechniques经整理得:设2n=c/m,被测振动物体的运动规律为:x=xmsin t,得:方程通解为:工 程 振 动 与 测 试TestingTechniques自由振动很块就
5、被衰减掉。特解为xr=xrmsin(t-)其中:工 程 振 动 与 测 试TestingTechniques此式表达了质量元件与外壳的相对振动位移幅值xrm 与外壳振动的位移幅值xm之间的关系及它们之间相位差的大小。如果引入频率比及阻尼比 则=其中cc=2临界阻尼系数。工 程 振 动 与 测 试TestingTechniques2.位移传感器(1)构成位移传感器的条件。以为横坐标,为纵坐标,绘制幅频特性曲线。将改写为 工 程 振 动 与 测 试TestingTechniques位移传感器的幅频曲线示意图若满足条件:=时,xrm xm,工 程 振 动 与 测 试TestingTechniques注:阻尼比对传感器性能的影响适当增大阻尼比,传感器在共振区(=1)附近的幅频特性曲线会平直起来,从而增大了传感器的测量范围,其中以=0.60.7比较理想。工 程 振 动 与 测 试TestingTechniques以为横坐标,为纵坐标,绘制相频特性曲线。记录到的振动位移波形将与被测物体的振动位移波形成正比,因此称为位移传感器。满足条件:=时,简化为:工 程 振 动 与 测 试TestingTechniques