测试技术7振动的测量

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1、第7章振动的测量VibrationMeasurement7.0序Introduction7.1振动基础BasicofVibration7.2振动测量传感器SensorsofVibrationMeasurement7.3传感器的选择SensorSelection7.4振动测量方法MethodsofVibrationMeasurement7.5机器状态监测与分析MachineConditionMonitoringandAnalysis7.6振动评定标准StandardofVibration7.7位移的测量（Dispaceme

2、ntMeasurement）返回振动测量形式：测量机器或结构在工作状态下的振动，如振动位移、速度、加速度等掌握被测对象的运行状态状态监测、故障诊断环境控制、等级评定对机械设备或结构施加某种激励，测量其受迫振动获得被测对象的动态性能：固有频率、阻尼、响应、模态等找出薄弱环节，通过改进设计提高其抗振能力序7.0序(Introduction)机械振动是普遍存在的物理现象如：旋转机器的质量不平衡、负载不均匀、结构刚度各向异性、对中不良、润滑不良、支撑松动等振动机械振动大多数情况下有害：破坏机器正常工作，降低其性能，缩短其使用

3、寿命，甚至机毁人亡机械振动还伴随着产生同频率的噪声，恶化环境和劳动条件，危害人们的健康振动也能被利用来完成有益的工作，如运输、夯实、清洗、粉碎、脱水等序7.1振动的基础知识(BasicofVibration)振动：在一定条件下，振动体在其平衡位置附近随时间作来回往复变化的运动。xtATmfkx(t)例：简谐运动质量－弹簧系统的运动vibrationofmass-springsystem振动的基础知识振动信号三要素：1）幅值amplitude振动体离开其平衡位置的最大位移。2）频率frequency周期的倒数。频谱分析频

4、率成分及其幅值大小线性系统频率保持特性寻找振源3）相位phase确定共振频率、振型、动平衡、有源振动控制等振动的基础知识周期振动及其性质周期振动的定义：周期函数可以展开为傅里叶级数：第一项为均值或直流分量，第二项为基本振动或基波，第三项以下总称为高次谐波振动。振动的基础知识两个简谐振动的合成合成振动为周期性非简谐振动振幅变化的频率等于振幅的数值在A1+A2到A1-A2间变化振动的基础知识A1A2A1+A21342A1-A2当时，合成振动为拍振振幅变化的频率等于振动的基础知识A2A简谐振动是最基本的周期运动，各种不同的周

5、期运动都可以用无穷个不同频率的简谐运动的组合来表示。其运动规律可用简谐函数表示为位移速度加速度振动的基础知识单自由度系统在基础受力所产生的受迫振动令振动的基础知识f(t)mkcy0(t)y1(t)m基础振动的幅-频曲线振动的基础知识00.511.522.530123456A(w)0.10.20.50.71基础振动的相-频曲线振动的基础知识比较质量块运动振动的基础知识mkcf(t)y(t)f(t)ky(t)质量块运动的幅-频曲线基础运动的幅-频曲线振动的基础知识00.511.522.5301234560.10.20.50.

6、71A(w)00.511.522.530123456A(w)0.10.20.50.71广义振动：任一物理量(如位移、电流等)在某一数值附近反复变化。振动有各种不同的形式：机械振动电磁振动振动的基础知识7.2.1振动测量分类按测量原理分：机械方法常用于振动频率低、振幅大、精度要求低的场合。光学方法主要用于精密测量和振动传感器的标定。电测法应用范围广，在工业界被广泛采用。按测振参数分：位移传感器displacementsensor速度传感器velocitysensor加速度传感器accelerationsensor7.2

7、振动测量传感器（SensorofVibrationMeasurement）振动测量传感器按变分原理分：磁电式magnetoelectric压电式piezoelectric电阻应变式resistancestraingauge电感式inductance电容式capacitance光学式optical按传感器与被测物关系分：接触式传感器有磁电式、压电式及电阻应变式等。非接触式传感器有电涡流式和光学式等。振动测量传感器按参考坐标分：相对式传感器：以空间某一固定点作为参考点，测量物体上的某点对参考点的相对振动。绝对式传感器

8、：以大地为参考基准，即以惯性空间为基准，测量振动物体相对于大地的绝对振动，又称惯性式传感器。振动测量传感器电涡流传感器是通过传感器端部线圈与被测物体（导电体）间的间隙变化来测量物体的振动和静位移。工作原理Usr高频交变电压i传感器电流F传感器磁通量i1感应电流F1感应磁通链---互感耦合系数的大小与二者之间的距离及