测试技术基础 ---- 第九章 振动测量ppt课件.ppt

《测试技术基础 ---- 第九章 振动测量ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、测试技术基础华南理工大学机械与汽车工程第九章振动测量第一节概述第二节机械振动的测试系统组成第三节单自由度系统的振动第四节测振传感器测试技术基础第一节概述对振动的测量不仅仅意味着用传感器来简单地获取振动量，在许多场合还要求根据测量的结果采取对策，对工程设备进行结构性的改变或改善。振动的测量一般分成两类，一类是测量机器和设备运行过程中存在的振动，另一类则是对设备施加某种激励，使其产生受迫振动，然后对它的振动状况作检测。对用作振动测量的传感器来说，主要采用的是位移、速度和加速度传感器。第二节机械振动的测试系统组成机械振动测量的方法有多种，典型的有机械法、光学法和电测法。1.机械法测振是

2、利用杠杆传动或惯性原理接受并记录振动量的一种测量方法。机械式振动扫描记录仪图示出机械式测振仪的工作原理如：被测物体的振动由探测杆接收并直接或经杠杆放大后用记录笔在移动胶片上刻出信号。机械式测振仪尽管使用简单，不受干扰影响，但它体积大、灵敏度低且使用频率范围窄，因此目前已很少使用。第二节机械振动的测试系统组成2.光学法是利用光学原理将振动量转换为光信号。常用的测振装置有光学读数显微镜测振装置和激光干涉法测振装置。其中激光干涉法的测量精度和灵敏度都很高，可测到微米量级的振动。但光学法测振装置调整复杂，对测量环境要求严格，一般仅适用于实验室环境下作标准振动仪器的标准计量装置。3.电测法

3、是将被测的振动量转换成电量，再用电量测试设备进行测量的方法。与机械法和光学法相比较，电测法具有使用频率范围宽、动态范围广、测量灵敏度高等优点。电测法能广泛地使用各种不同的测振传感器。且电信号也易于被记录、处理和传送。因此电测法是最为广泛使用的振动测量方法。第二节机械振动的测试系统组成以电测法为基础所画的振动测量系统的结构框图如下，该系统由被测对象、激励装置、传感与测量装置、振动分析装置和显示及记录仪器所组成。振动测试系统结构框图被测对象亦称试验模型，它是承受动载荷和动力的结构或机器。激励装置由信号源、功放和激振器组成，用于对被测结构或机器施加某种形式的激励，以获取被测结构对激励的

4、响应。对于运行中的机器设备的振动测量来说，这一环节是没有的。此时，机器设备直接从外部得到振动的激励。第二节机械振动的测试系统组成传感与测量装置由测振传感器及其关联的测量和中间变换电路组成，用于将被测振动信号转换为电信号。振动分析装置它的作用是对振动信号作进一步的分析与处理以获取所需的测量结果。显示及记录仪器用于将最终的振动测试结果以数据或图表的形式进行记录或显示。这方面的仪器包括幅值相位检测仪器、电子示波器、x-y函数记录仪、数字绘图仪、打印机以及计算机磁盘驱动器等。振幅A(Amplitude)偏离平衡位置的最大值。描述振动的规模。频率f(Frequency)描述振动的快慢。单位

5、为次/秒(Hz)或次/分(c/min)。周期T=1/f为每振动一次所需的时间，单位为秒。圆频率=2f为每秒钟转过的角度，单位为弧度/秒初相角(Initialphase)描述振动在起始瞬间的状态。简谐振动的三要素第三节系统的振动振动位移(Displacement)速度(Velocity)加速度(Acceleration)位移、速度、加速度都是同频率的简谐波。三者的幅值相应为A、A、A2。相位关系：加速度领先速度90º;速度领先位移90º。xvaxva振动位移、速度、加速度之间的关系第三节系统的振动名称波形名称波形振动的时域波形第三节系统的振动瞬时值(Instantval

6、ue)振动的任一瞬时的数值。峰值(Peakvalue)振动离平衡位置的最大偏离。平均绝对值(Averageabsolutevalue)均值(Meanvalue)又称平均值或直流分量。有效值(Rootmeansquarevalue)xpx=x(t)若干幅值参数的定义第三节系统的振动正峰值负峰值平均绝对值有效值平均值峰峰值各幅值参数是常数，彼此间有确定关系峰值xp=A;峰峰值xp-p=2A平均绝对值xav=0.637A有效值xrms=0.707A平均值简谐振动的幅值参数第三节系统的振动复杂振动的幅值参数各幅值参数随时间变化，彼此间无明确定关系正峰值负峰值峰峰值xrms第三节系统的振动

7、确定系统运动所需的独立坐标数称为系统的自由度第三节系统的振动单自由度振动系统第三节系统的振动图中数字为系统的自由度数53226多自由度振动系统系统在没有激励下，由初始条件引起的振动，称为自由振动。初始位移初始速度a—无阻尼b—小阻尼c—临界阻尼d—大阻尼单自由度系统的自由振动第三节系统的振动自由振动的频率等于系统的固有频率。振幅大小决定于初始条件（初始位移和初始速度）。系统的阻尼大，振幅衰减快；阻尼小，振幅衰减慢。阻尼系数=1称为临界阻尼。单自由度系统的自由振动第三节系统的振动