机械振动测试及振动对人体影响

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1、机械振动测试及振动对人体影响　　摘要：人们在日常生活以及工作中经常接触到振动。从我们最常见的交通系统，到我们日常生活中使用的各种机械设备，很多情况下会使我们的身体处于振动的环境中。这些广泛存在的机械振动，在生产实践中对我们的人体生理活动会产生很大的影响。为了保障人的身体健康并为人们创造一个舒适的工作和生活环境，研究振动对我们人类来说是有巨大意义的。本文主要讲述我们周围环境产生的振动对我们人体健康的影响，以及人们应该如何来对其进行有效的控制。与此同时我们也可以利用振动，给我们带来利益，来保证我们的安全和健康。

2、　　关键字：振动健康危害应用　　一、振动的定义和分类　　机械振动，是指物体在平衡位置附近做重复的运动，是机械系统运动的位移、速度、加速度量值的大小随时间在其平均值上下交替重复变化的过程，根据振动信号的数学特征，机械振动可分为确定性振动和随机振动两大类，确定性振动的振动位移是时间的函数，可用明确的数学关系式来描述，而随机振动因其振动波形呈不规则变化，一般用概率统计的方法来描述。　　二、振动的测试方法　　在工程振动测试领域中，测试手段与方法多种多样，但是按各种参数的测量方法及测量过程的物理性质来分，可以分成三类

3、。5　　1.机械式测量方法　　振动传感器将工程振动的参量转换成机械信号，再经机械系统放大后，进行测量、记录，常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪，它能测量的频率较低，精度也较差。但在现场测试时较为简单方便。　　2.光学式测量方法　　将工程振动的参量转换为光学信号，经光学系统放大后显示和记录。如读数显微镜和激光测振仪等。　　3.电测方法　　将工程振动的参量转换成电信号，经电子线路放大后显示和记录。电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量（电动势、电荷、及其它电量），然后再对电量进行测量，从而得到所要测量的机

4、械量。　　三、振动的测量系统　　上述三种测量方法的物理性质虽然各不相同，但是，组成的测量系统基本相同，它们都包含拾振、测量放大线路和显示记录三个环节。　　1.拾振环节把被测的机械振动量转换为机械的、光学的或电的信号，完成这项转换工作的器件叫传感器。　　2.测量线路。测量线路的种类甚多，它们都是针对各种传感器的变换原理而设计的。比如，专配压电式传感器的测量线路有电压放大器、电荷放大器等；此外，还有积分线路、微分线路、滤波线路、归一化装置等等。　　3.信号分析及显示、记录环节。从测量线路输出的电压信号，可按测量

5、的要求输入给信号分析仪或输送给显示仪器（如电子电压表、示波器、相位计等）、记录设备（如光线示波器、磁带记录仪、X―5Y记录仪等）等。也可在必要时记录在磁带上，然后再输入到信号分析仪进行各种分析处理，从而得到最终结果。　　四、振动传感器　　振动传感器在测试技术中是关键部件之一，它的作用主　　要振动传感器原理是将机械量接收下来，并转换为与之成比例的电量。由于它也是一种机电转换装置。所以我们有时也称它为换能器、拾振器等。振动传感器并不是直接将原始要测的机械量转变为电量，而是将原始要测的机械量做为振动传感器的输入量

6、，然后由机械接收部分加以接收，形成另一个适合于变换的机械量，最后由机电变换部分再将变换为电量。因此一个传感器的工作性能是由机械接收部分和机电变换部分的工作性能来决定的。　　五、振动对人体的影响　　机械振动对人体的危害主要表现在两个方面：一是振动产生的噪声对人体的危害；二是使人体产生振动疾病。机械振动使机械本身及其基础产生上下、前后、左右变位，如果人体处在该条件下，亦将随之产生相应的变位。人们通过操作振动工具的手、站立时的脚、坐下时的臀部或躺卧时的躯干而感受到振动。人体各部位都有其共振频率，在引起共振的部位会

7、有异样的感觉。所以人体长期暴露在强振动之下，会在神经系统、心血管系统、骨骼和听觉等方面发生病症。5　　振动对心血管系统的影响。主要有：周围毛细血管张力的改变，是振动作用引起的极其明显的体症。振动能使周围血管神经调节机能发生障碍，使末梢血管呈现痉挛、短小，而后呈无力状态而扩张、扭曲；受振动作用的手指掌面皮温度较正常人低2～5℃；心肌能改变，最主要的变化是节律与传导系方面的异常，其中心动过缓者占受检人数的42.5%，且多伴有以窦性心律不齐。传导系方面出现的异常在心房内、心室内、心房室间传导阻滞为多见。　　振动对

8、骨质的影响。骨质的改变一般发生较晚，大多数人要在强振动环境中生活4～5年才出现。最常见的是囊样改变、尺骨矩状突和各种变形性骨关节病。其次为末指指骨管养性破坏、肩关节周围炎、桡骨茎突炎、局限性骨质硬化、骨质疏松及外生骨疣等。　　振动对听觉的影响。振动对听觉造成的损伤与噪声不同，噪声听力损伤以高频3000～4000Hz为主；振动性听力损伤则以低频125～250Hz为主。长期的振动能使耳蜗顶部受损伤，使耳蜗螺旋神经节细