长沙理工大学机械工程测试技术基础PPT8振动的测量课件.ppt

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1、第八章、振动的测量工程测试技术基础本章学习要求：1.掌握振动的测量方法及测振传感器2.了解振动的分析方法与仪器8.1概述第八章、振动的测量在大多数的情况下，机械振动是有害的。振动常常破坏机械的正常工作，振动的动载荷使机械加快失效，降低机械设备的使用寿命身甚至导致损坏造成事故。振动也有可以被利用的一方面，如运输、夯实、捣固、清洗、脱水、时效等。虽然两者传输方式以及各自的频率成分之间的强度比例都不一样，但它们的频谱都在某中程度上反映机器运行状况，均可作为监测工况、评价运转质量时的测试参数。1.机械的振动

2、是工程技术和日常生活常见的现象2.机械运转中的振动及其产生的噪声，一般都具有相同的频率组成3.振动测量的内容第八章、振动的测量如位移、速度、加速度、频率和相位等。1）振动量的测量；对振动进行测量，有时只需测出被测对象某些点的位移或速度、加速度和振动频率。有时则需要对所测的信号作进一步的分析和处理，如谱分析、相关分析等，进而确定对象的固有频率、阻尼比、刚度、振型等振动参数。求出被测对象的频率响应特性，或寻找振源，并为采取有效对策提提供依据。第八章、振动的测量我国共有19项有关振动与冲击的国家标准，涉及

3、到有关术语、测量仪器、测量方法等。4.振动测量标准如：固有频率、阻尼比、刚度和振型等。对设备或结构施加某种激励，使其产生振动，然后测量其振动；此类振动的目的是研究设备或结构的力学动态特性。2）结构或部件特征参数的测量。测量振级寻找振源研究结构的动态特性研究各种减振理论与方法等。5.振动测量的目的研究加工精度——测量位移研究振动功率——测量速度研究振动引起的声辐射——测量速度研究机械损伤——测量加速度。6.振动强度测量指位移、速度和加速度的测量由于位移、速度、加速度这三个物理量之间存在着固定的导数关系

4、，原则上讲，对其中任何一个物理量都可以通过数学方法获得其它物理量。7.具体测量项目位移传感器、速度传感器、加速度传感器8.振动传感器1振动位移传感器电容式传感器：灵敏度高、频率范围宽、受环境温度影响；测量范围0.001～0.1mm。常用振动位移传感器有电容式、电涡流式及电感式电涡流式位移传感器：灵敏度高、频率范围宽、非接触式测量、线性范围大、抗干扰能力强、不受油污等介质影响；测量范围从±0.5mm到±10mm不等；测量频率范围0~5kHz电感式传感器：输出功率大、性能稳定、精度高、易受温度与磁场影响

5、；测量范围10~20mm。8.2振动传感器振动速度传感器为磁电式速度计，分为绝对速度传感器与相对速度传感器两类。如果将壳体固定在一试件上，通过压缩弹簧片，使顶杆以力顶住另一试件，则线圈在磁场中运动速度就是两试件的相对速度，此时的速度计就成为相对速度计。磁电式绝对速度计磁电式相对速度计绝对式速度计的固有频率应该尽可能低,但不能太低。一般为10～15Hz，其可用频率范围一般为15～1000Hz阻尼环的作用？2振动加速度传感器8.2振动传感器应变式加速度计2－阻尼液；3－悬臂梁；4－应变片；5－质量块优点

6、：低频响应好；可测量直流信号（匀加速度）；液体阻尼可消除高频受激振动的影响。缺点：固有频率大大低于压电式。压阻式加速度计1－引线电极；2－扩散的电阻；3－质量块优点：体积微型化，外形可小于1mm；频率响应范围宽（0～1.5MHz）；灵敏度大于应变式加速度计数倍乃至数十倍；测量精度一般在0.1%~0.05%之间。缺点：受温度影响大。2振动加速度传感器8.2振动传感器加速度传感器有：应变式、压阻式、压电式中央压缩型环状剪切型三角剪切型2振动加速度传感器目前采用的加速度传感器大多数为压电式加速度计。有压缩

7、型、剪切型、弯曲型以及它们的组合。各型的主要差别是压电晶体承受应力的形式不相同。优点:尺寸小、重量轻、坚固性好，测量频率范围一般可达1Hz～22KHz；测量加速度范围为0～2000g，温度范围为－150～＋260℃,输出电平为5~72mv/g.缺点:低频性能差、阻抗高、测量噪声大。8.2振动传感器加速度计的安装(a)将加速度计直接用螺栓安装在振动表面上;(b)将加速度计与振动面通过绝缘螺栓或者云母片绝缘相连;(c)用腊膜粘附;(d)手持探棒与振动表面接触;(e)通过磁铁与具有铁磁性质的振动表面磁性相

8、连;(f~g)用粘结剂连结.其中:(a)可测量强振动和高频率振动，是安装加速度计理想的方法;(e)是常用的方法，方便可靠，但只能测量加速度较小的振动.3振动加速度传感器安装8.2振动传感器常见压电加速度计8.2振动传感器校准原因：压电材料老化使灵敏度变化仪器维修后性能变化绝对法：激光干涉仪绝对校准法方法：将被校准的传感器固定在校准振动台上，用激光干涉测振仪直接测量振动台的振幅，再和被校准传感器的输出比较，以确定被校准传感器的灵敏度。优点：精度高缺点:设备复杂，操作和环