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1、振动与噪声检测尹爱军博士/副教授重庆大学.测试中心2009.3振动和噪声检测的意义：各种类型的机器，由于多种不平衡力的作用，或大或小总会产生振动和噪声。（1）检测设备运行状态。对机器主要部位的振动值进行测定，与标准值进行比较，据此宏观的对机器的运行状态进行评估。（2）利用振动噪声信号对故障进行诊断。振动和噪声是大多数机器所共有的故障表现形式。这是设备故障诊断方法中最有效、最常用的方法。统计资料表明，由于振动而引起的设备故障，在各种故障中占60%以上。据国内外报道，用振动的方法可以发现航空发动机故障的34%，可
2、以节约70%的维修费用。（3）评判振动噪声对环境（人体等）的影响（4）对测得的振动量在时域、频域、时-频域进行特征分析：1）用以确定机器各种故障的内容和性质。2）为进行机械结构的振动分析或振动设计服务，以实现低振级、低噪声的要求；3）改善现成的机构或结构的抗振性能检测系统振动检测与分析噪声检测与分析虚拟仪器检测分析系统1检测系统1.1检测系统的组成1.2传感器1.3调理器一般说来，检测系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。传感器将被测物理量(如噪声,温度)检出并转换为电量，中间变换装置对接收到的
3、电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分析，显示记录装置则测量结果显示出来，提供给观察者或其它自动控制装置。输入1.1检测系统的组成分析简单检测系统(光电池)V复杂检测系统(轴承缺陷检测)加速度计带通滤波器包络检波器1.2传感器传感器是借助检测元件将一种形式的信息转换成另一种信息的装置。目前，传感器转换后的信号大多为电信号。因而从狭义上讲，传感器是把外界输入的非电信号转换成电信号的装置。dV传感器由敏感器件与辅助器件组成。敏感器件的作用是感受被测物理量，并对信号进行转换输出。辅助器件则是对
4、敏感器件输出的电信号进行放大、阻抗匹配，以便于后续仪表接入。常见的被测物理量机械量:长度,厚度,位移,速度,加速度,旋转角,转数,质量,重量,力,压力,真空度,力矩,风速,流速,流量;声:声压,噪声.磁:磁通,磁场.温度:温度,热量,比热.光：亮度，色彩1.3信号调理器完成信号的放大、调制、解调、滤波、阻抗变换、量程变换等。将传感器输出的电信号变换成测试分析、记录显示仪器所需要的标准电压（或电流）信号。2振动检测与分析2.1机械振动的分类2.2振动的表示2.3振动检测传感器2.4振动评价2.5振动测量与分析方
5、法机械振动按振动产生原因按振动系统结构参数分类按振动的时间规律……线性振动非线性振动确定性振动随机振动简谐振动周期振动非周期振动自由振动强迫振动自激振动2.1机械振动的分类幅值(A)：振动强度大小频率()：频谱分析寻找振源相位()：确定共振点、振型测量等机械振动一般简化为如下简谐振动：2.2振动的表示描述振动的物理量有位移、速度、加速度等位移：速度：加速度：三者之间波形相似，频率（周期）相同，幅值和相位发生变化，但有确定的关系。按照物理量分为：位移传感器、速度传感器、加速度传感器。传感器的输出与对应的物理量成
6、正比。为了提高振动测试的灵敏度，在测试时应根据振动频率的高低来选用相应的传感器。低频振动时一般选用位移、中频振动时一般选用速度、高频一般选用加速度。速度可说是二者的折中，这也是宽带测量中，国际标准2372以振动速度作为参变量的原因。国标以速度有效值作为振动烈度的变量。2.3振动检测传感器机械式：适用被测振动频率较低、振幅较大和精度不高的场合。光学式：可实现无接触测量，但只能作相对测量，故需良好隔振。电气式：是瞬态、冲击和随机振动等复杂参数的位移测量手段。根据测量原理：1）针对不同的影响对象，其振动测量评价标准
7、不同：对机械设备运行状态的评价GB10068.1-88旋转电机振动测定方法及限值振动测定方法ISO3945转速从10-200r/s大型旋转式机器的机械振动在运行地点对振动烈度的测量和评定……对环境影响的评价GB10071-88城市区域环境振动测量方法2.4振动评价2）不同的机械装备，其振动测量评价标准不同：GB-T11348.1-1999旋转机械转轴径向振动的测量和评定（共5部，针对不同类型的旋转机械）GB6075在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动（共5部，针对不同类型的非旋转机械，包括大型压缩机的振动测
8、量评价标准）……Z振级：振动引起的人体Z方向加速度振动（有效值）的等级，并对不同频率的振动进行了Z计权系数的修正。20*log(Armp/1E-6)对人体影响的评价GB/T13441.1-2007机械振动与冲击人体暴露于全身振动的评价第1部分:一般要求（1）时域幅值分析周期T，频率f=1/T峰值PAtTPPp-p双峰值Pp-p峰值、峰峰值、周期：2.5振动测量分析方法(2)均值均值E[x(t)]表示
