模塊振動(dòng)檢測上ppt課件-wenkub
2023-05-20 01:04:42 本頁面
【正文】 ．絕對式和相對式測振傳感器 （ 1）絕對式測振傳感器： 將測振傳感器外殼固定在振動(dòng)體待測點(diǎn)上，傳感器殼體的振動(dòng)等于被測物的振動(dòng) 。 2．振動(dòng)烈度與位移的換算 振動(dòng)速度的有效值稱為振動(dòng)的烈度 。 簡諧振動(dòng)的三個(gè)基本參數(shù) 圖 72 簡諧振動(dòng)的位移、速度、加速度變化曲線 例 71 彈簧振子的簡諧振動(dòng)如 圖 73所示，彈簧振子在 C、 O、 B間作無摩擦力、無阻尼的簡諧運(yùn)動(dòng)。 1．簡諧振動(dòng)位移、速度、加速度的換算 將簡諧振動(dòng)的位移對時(shí)間 t 求導(dǎo)，可得振動(dòng)速度 ； 將速度對時(shí)間 t求導(dǎo)（或?qū)ξ灰七M(jìn)行二次求導(dǎo)），可得振動(dòng)加速度 。 振幅：物體離開平衡位置的最大位移的絕對值，用xm表示，單位是 m、 mm或 μm。當(dāng)系統(tǒng)存在阻尼時(shí)，其振動(dòng)幅度將逐漸衰減 受迫振動(dòng) 由外界持續(xù)干擾引起和維持的振動(dòng)，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率為激振頻率 自激振動(dòng) 是在一定條件下，沒有外部激振力而僅由系統(tǒng)本身產(chǎn)生的交變力激發(fā)和維持的一種穩(wěn)定的周期性振動(dòng)，其振動(dòng)頻率接近于系統(tǒng)的固有頻率 按振動(dòng)的規(guī) 律分類 簡諧振動(dòng) 振動(dòng)量為時(shí)間的正弦或余弦函數(shù)，是最基本的機(jī)械振動(dòng)形式，其他復(fù)雜的振動(dòng)都可以看成多個(gè)簡諧振動(dòng)的合成 周期振動(dòng) 振動(dòng)量為時(shí)間的周期性函數(shù)，可展開為一系列簡諧振動(dòng) 瞬態(tài)振動(dòng) 振動(dòng)量為時(shí)間的非周期函數(shù)，一般在較短 (幾個(gè)周期 )的時(shí)間內(nèi)存在，是可用各種脈沖函數(shù)或衰減函數(shù)描述的振動(dòng) 表 71 機(jī)械振動(dòng)的分類與特征（續(xù)） 分 類 名 稱 特 征 按系統(tǒng) 的自由度分類 單自由度系統(tǒng)振動(dòng) 用一個(gè)獨(dú)立變量就能表示的系統(tǒng)振動(dòng) 多自由度系統(tǒng)振動(dòng) 須用多個(gè)獨(dú)立變量表示的系統(tǒng)振動(dòng) 按系統(tǒng) 結(jié)構(gòu) 參數(shù)的特性分類 線性振動(dòng) 可以用常系數(shù)線性微分方程來描述，系統(tǒng)的慣性力、阻尼力和彈性力分別與振動(dòng)加速度、速度和位移成正比 非線性振動(dòng) 須用非線性微分方程來描述，微分方程中出現(xiàn)非線性項(xiàng) 按振動(dòng)的 頻率分類 低頻振動(dòng) f ≤10Hz的振動(dòng)，旋轉(zhuǎn)機(jī)件的不平衡、機(jī)械變形等與位移成正比，主要利用位移傳感器來測量 中頻振動(dòng) 10Hz＜ f≤1000Hz的振動(dòng)，振動(dòng)噪聲與速度成正比，主要利用速度傳感器來測量 高頻振動(dòng) f ＞ 1000Hz的振動(dòng)，振動(dòng)沖擊力及人體感覺與加速度成正比，主要利用加速度傳感器來測量 二、振動(dòng)的描述與計(jì)算 振動(dòng)的基本參數(shù)： 振動(dòng)頻率 、 位移 、 速度 、 加速度 、初相角來描述。 內(nèi)容簡介 今天是： 2022年 6月 2日星期四 模塊七、振動(dòng)檢測（上） 目錄 進(jìn)入 進(jìn)入 進(jìn)入 知識鏈接 振動(dòng)的基本概念 項(xiàng)目一、測振傳感器 項(xiàng)目二、振動(dòng)的頻譜分析與故障診斷 拓展閱讀 MEMS加速度傳感器 現(xiàn)在時(shí)間 是： 01:04 知識鏈接 振動(dòng)的基本概念 物體圍繞平衡位置作往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱為振動(dòng)。 振動(dòng)分類： 機(jī)械振動(dòng)（例如機(jī)床、電機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)等運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)） ； 土木結(jié)構(gòu)振動(dòng)（房屋、橋梁等的振動(dòng)） ； 運(yùn)輸工具振動(dòng)（汽車、飛機(jī)等的振動(dòng)） 以及地震、武器、爆炸引起的沖擊振動(dòng)。振動(dòng)頻率 f 指物體每秒振動(dòng)循環(huán)的次數(shù)，單位是赫茲（ Hz）。 峰峰值（ xpp）：整個(gè)振動(dòng)歷程的正峰與負(fù)峰之間的差值。 x=xmcos(ωt+φ) （ 71）v=dxm/dt=ωxmsin(ωt+φ)=vmcos(ωt+φ+π/2) （ 72）a=d2xm/dt=dv/dt=ω2xmcos(ωt+φ) =amcos(ωt+φ+π) （ 73） 式中 xm—— 振幅（ m）； ω—— 振動(dòng)角頻率（ rad/s， ω=2πf）； φ—— 初相角（ rad）； vm—— 速度幅值（ m/s， vm=ωxp）； am—— 加速度幅值（ m/s2， am=ω2xp）。 O為平衡位置， C、 B分別為負(fù)的和正的終止位置。 振動(dòng)烈度是以人可感覺到的 ， 到71mm/s， 共 15個(gè)量級 ， 相鄰兩個(gè)烈度量級的比值約為（相差 4dB） 。傳感器的主要力學(xué)組件是慣性質(zhì)量塊及彈性體。 也可以將傳感器中 質(zhì)量很輕的“觸桿”與被測振動(dòng)體接觸，觸桿與敏感元件形成相對振動(dòng) 。 當(dāng)測振系統(tǒng)自身的固有振動(dòng)頻率 f0=(1/2π)√ (K/m)，遠(yuǎn)小于被測振動(dòng)體 A的振動(dòng)頻率 f，即 f0≤5f時(shí)，質(zhì)量塊 m相對于殼體的振動(dòng)位移 x‘將與被測振動(dòng)體 A的振動(dòng)位移 x成正比， 這樣的測振傳感器稱為振幅計(jì) 。 3）了解渦流式測振傳感器的工作原理。 回目錄 現(xiàn)在時(shí)間 是： 01:04 任務(wù)一 壓電式加速度傳感器測量振動(dòng) 一、壓電效應(yīng) 某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時(shí)，內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在其表面上產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力去掉后，又重新回到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng) 。 石英晶體的壓電效應(yīng)演示 當(dāng)力的方向改變時(shí)，電荷的極性隨之改變， 輸出電壓的頻率與動(dòng)態(tài)力的頻率相同 ； 當(dāng)施加靜態(tài)力時(shí)， 在初始瞬間，產(chǎn)生與力成正比的電荷，但由于 表面漏電，所產(chǎn)生的電荷很快泄漏，并消失 。 但是當(dāng)?shù)?573℃ 時(shí) ， 它突然 完全失去了壓電特性 ， 這就是它的 居里點(diǎn) 。 壓電材料的 分類 （ 1）石英晶體的特性 石英晶體在 20～ 200℃ 的范圍內(nèi)壓電常數(shù)的變化量只有 ℃ 。 （ 2）壓電陶瓷 壓電陶瓷是 人工制造的多晶壓電材料 ，它比石英晶體的 壓電靈敏度高得多 ，而制造 成本卻較低 ，因此目前國內(nèi)外生產(chǎn)的壓電元件絕大多數(shù)都采用壓電陶瓷 。 在無外電場作用時(shí)，各個(gè)電疇在晶體中雜亂分布，它們的極化效應(yīng)被相互抵消了 ，因此 原始的壓電陶瓷呈中性 ,不具有壓電性質(zhì) 。 常用的壓電陶瓷材料 （ 1） 鋯鈦酸鉛系列壓電陶瓷 （ PZT） ：是由鈦酸鉛和鋯酸鉛組成的固熔體 。 BaTiO3基無鉛壓電陶瓷 、 BNT基無鉛壓電陶瓷 、 鈮酸鹽基無鉛壓電
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