機(jī)械振動(dòng)測(cè)量(編輯修改稿)
2025-03-06 08:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1) ，幅頻特性曲線趨于平坦，此時(shí) 時(shí) 1/ ??n?? 51~31?n??22 一、絕對(duì)式測(cè)振傳感器原理 測(cè)振動(dòng)加速度 測(cè)振傳感器的振動(dòng)參數(shù)是加速度時(shí)，有： 2222222222)/2(])/(1[)/(1)/2(])/(1[11)(nnnnnnmma xzazA????????????????????????使傳感器輸出 z能正確反映被測(cè)振動(dòng)的加速度．必須滿足下列條件： (2) ，出現(xiàn)共振峰值，選擇恰當(dāng)?shù)淖枘岜瓤梢种扑?。一? 時(shí) n?? ?則保證幅值誤差不超過 5 % ，此時(shí)相頻特性曲線接近直線。 ~??23 一、絕對(duì)式測(cè)振傳感器原理 ?位移傳感器的工作區(qū)域 為以 ω/ωn l , 且 ξ＜ l ，一般ω/ωn取 3~5 ； ?速度傳感器工作區(qū)域是 ω/ω=1 ； ?加速度傳感器工作區(qū)域?yàn)?ω/ωn l , 且 ξ＜ 。 ?絕對(duì)式測(cè)振傳感器工作時(shí)，固定在被測(cè)體上，因而它的質(zhì)量將影響被測(cè)體振動(dòng)的大小和固有頻率。 ?只有當(dāng)傳感器的質(zhì)量遠(yuǎn)小于被測(cè)體質(zhì)量時(shí)，其影響才可以忽略。 簡(jiǎn)單總結(jié)： 24 二、相對(duì)式測(cè)振傳感器原理 相對(duì)式測(cè)振傳感器分接觸式和非接觸式兩種。 接 觸式：電感式位移傳感器、磁電式速度傳感器等； 非接觸式：電渦流式、電容式等。 25 磁電式速度傳感器 1頂桿 2彈簧 3輸出 4線圈 5磁鋼 6限幅器 它可以直接檢測(cè)振動(dòng)速度。 測(cè)量時(shí)，傳感器安裝在靜止基座上，活動(dòng)頂桿壓在被測(cè)物體上，使彈簧產(chǎn)生一定的變形和壓力， 頂桿與被測(cè)物體接觸，跟隨被測(cè)物體一起運(yùn)動(dòng)。固定在頂桿上的線圈在磁場(chǎng)里運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，其感應(yīng)電勢(shì)正比于物體振動(dòng)速度。 設(shè)傳感器活動(dòng)部分的質(zhì)量為 m，彈簧剛度為k ，彈簧變形后的恢復(fù)力為 F ， 根據(jù)牛頓定律恢復(fù)力能產(chǎn)生的最大加速度為 正確反映被測(cè)物體振動(dòng)的關(guān)鍵是活動(dòng)頂桿要跟上被測(cè)振動(dòng)。 mFa ?max為了保證被測(cè)振動(dòng)良好傳遞及頂桿與被測(cè)物休始終接觸， 恢復(fù)力產(chǎn)生的最大加速度必須大于被測(cè)振動(dòng)的最大加速度，即 aa ?ma x26 磁電式速度傳感器 設(shè)被測(cè)振動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng) : 則加速度為： txx m ?sin? )sin()sin(222tatxdt xda mm ??? ????所以： mxmLkmF 2?????即： 滿足該式，頂桿才能正確地傳遞振動(dòng) 27 磁電式速度傳感器 可以看出： ?傳遞和跟隨條件與被測(cè)振動(dòng)頻率、振幅和傳感器活動(dòng)部分的固有頻率有關(guān)。 ?如果彈簧的預(yù)壓量△ L不夠，或被測(cè)振動(dòng)的頻率較高時(shí)，則頂桿不能滿足跟隨條件，與被測(cè)物體之間發(fā)生撞擊。 因此，傳感器使用范圍與被測(cè)最大位移和頻率有關(guān)。 若把活動(dòng)部分的質(zhì)量和彈簧看成一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)， 其固有角頻率 mkn ?2?則 28 三、測(cè)振傳感器的選擇 主要涉及： 頻率特性、量程范圍和靈敏度。 (1) 不同類型的傳感器測(cè)量范圍不同，只有在恰當(dāng)?shù)念l率測(cè)量范圍內(nèi)．傳感器才能正確反映被測(cè)物休的振動(dòng)規(guī)律。 據(jù)前分析： ? 低頻振動(dòng)場(chǎng)合，加速度幅值不大，通常選擇振動(dòng)位移的測(cè)量； ? 高頻振動(dòng)場(chǎng)合，且固有頻率高出被測(cè)頻率 5 倍以上，加速度幅值較大，通常選擇振動(dòng)加速度的測(cè)量。 29 三、測(cè)振傳感器的選擇 (2) 對(duì)于慣性式測(cè)振器，靈敏度的選擇與慣性質(zhì)量塊的質(zhì)量有關(guān)。一般： 質(zhì)量大的測(cè)振器上限頻率低、靈敏度高； 質(zhì)量輕的測(cè)振器上限頻率高、靈敏度低。 如壓電式加速度計(jì)： ? 作超低振級(jí)測(cè)量的質(zhì)量超過 100 g,靈敏度很高的加速度計(jì)， ? 作高振級(jí)（如沖擊）測(cè)量的都是小到幾克或零點(diǎn)幾克的加速度計(jì)。 30 三、測(cè)振傳感器的選擇 (3) 對(duì)相位有嚴(yán)格要求的振動(dòng)測(cè)試（如作虛實(shí)頻譜、幅相圖、振型等測(cè)量）， 除了應(yīng)注意測(cè)振傳感器的相頻特性外， 還要注意測(cè)試系統(tǒng)中其他環(huán)節(jié)和儀器的相頻特性，如放大器，特別是帶微積分網(wǎng)絡(luò)放大器的相頻特性。 31 167。 3 振動(dòng)的激勵(lì)與激振器 一、振動(dòng)的激勵(lì) 測(cè)量動(dòng)態(tài)特性時(shí)，首先要激勵(lì)被測(cè)對(duì)象，讓其按測(cè)試的要求作受迫振動(dòng)或自由振動(dòng)。 激勵(lì)方式通常 3 種： 穩(wěn)態(tài)正弦激振 瞬態(tài)激振 隨機(jī)激振 32 一、振動(dòng)的激勵(lì) 穩(wěn)態(tài)正弦激振 對(duì)被測(cè)對(duì)
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