振動(dòng)測試方法簡介

1、振動(dòng)測試方法簡介工程振動(dòng)量值的物理參數(shù)常用位移、 速度和加速度來表示。 由于在通常的頻率范圍內(nèi)振動(dòng)位移幅值量很小， 且位移、 速度和加速度之間都可互相轉(zhuǎn)換， 所以在實(shí)際使用中振動(dòng)量的大小一般用加速度的值來度量。常用單位為：米/ 秒 2 （m/s2） ，或重力加速度（g） 。描述振動(dòng)信號的另一重要參數(shù)是信號的頻率。 絕大多數(shù)的工程振動(dòng)信號均可分解成一系列特定頻率和幅值的正弦信號， 因此， 對某一振動(dòng)信號的測量， 實(shí)際上是對組成該振動(dòng)信號的正弦頻率分量的測量。 對傳感器主要性能指標(biāo)的考核也是根據(jù)傳感器在其規(guī)定的頻率范圍內(nèi)測量幅值精度的高低來評定。最常用的振動(dòng)測量傳感器按各自的工作原理可分為壓電式、

2、 壓阻式、 電容式、 電感式以及光電式。壓電式加速度傳感器因?yàn)榫哂袦y量頻率范圍寬、量程大、體積小、重量輕、對被測件的影響小以及安裝使用方便，所以成為最常用的振動(dòng)測量傳感器。工程振動(dòng)測試方法在工程振動(dòng)測試領(lǐng)域中， 測試手段與方法多種多樣， 但是按各種參數(shù)的測量方法及測量過程的物理性質(zhì)來分，可以分成三類。1、機(jī)械式測量方法振動(dòng)傳感器將工程振動(dòng)的參量轉(zhuǎn)換成機(jī)械信號， 再經(jīng)機(jī)械系統(tǒng)放大后， 進(jìn)行測量、 記錄，常用的儀器有杠桿式測振儀和蓋格爾測振儀， 它能測量的頻率較低， 精度也較差。 但在現(xiàn)場測試時(shí)較為簡單方便。2、光學(xué)式測量方法將工程振動(dòng)的參量轉(zhuǎn)換為光學(xué)信號， 經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)放大后顯示和記錄。 如讀數(shù)顯

3、微鏡和激光測振儀等。3、電測方法將工程振動(dòng)的參量轉(zhuǎn)換成電信號， 經(jīng)電子線路放大后顯示和記錄。 電測法的要點(diǎn)在于先將機(jī)械振動(dòng)量轉(zhuǎn)換為電量（電動(dòng)勢、電荷、及其它電量） ，然后再對電量進(jìn)行測量，從而得到所要測量的機(jī)械量。這是目前應(yīng)用得最廣泛的測量方法。 上述三種測量方法的物理性質(zhì)雖然各不相同， 但是，組成的測量系統(tǒng)基本相同，它們都包含拾振、測量放大線路和顯示記錄三個(gè)環(huán)節(jié)。 1 、拾振環(huán)節(jié)。把被測的機(jī)械振動(dòng)量轉(zhuǎn)換為機(jī)械的、 光學(xué)的或電的信號，完成這項(xiàng)轉(zhuǎn)換工作的器件叫傳感器。2、測量線路。測量線路的種類甚多，它們都是針對各種傳感器的變換原理而設(shè)計(jì)的。 比如， 專配壓電式傳感器的測量線路有電壓放大器、電荷

4、放大器等；此外，還有積分線路、微分線路、濾波線路、歸一化裝置等等。3、信號分析及顯示、 記錄環(huán)節(jié)。 從測量線路輸出的電壓信號， 可按測量的要求輸入給信號分析儀或輸送給顯示儀器（如電子電壓表、示波器、相位計(jì)等） 、記錄設(shè)備（如光線示波器、磁帶記錄儀、x y 記錄儀等）等。也可在必要時(shí)記錄在磁帶上，然后再輸入到信號分析儀進(jìn)行各種分析處理，從而得到最終結(jié)果。傳感器的機(jī)械接收原理振動(dòng)傳感器在測試技術(shù)中是關(guān)鍵部件之一，它的作用主要振動(dòng)傳感器 原理是將機(jī)械量接收下來， 并轉(zhuǎn)換為與之成比例的電量。 由于它也是一種機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置。 所以我們有時(shí)也稱它為換能器、 拾振器等。 振動(dòng)傳感器并不是直接將原始要測的機(jī)械量

5、轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏浚?而是將原始要測的機(jī)械量做為振動(dòng)傳感器的輸入量， 然后由機(jī)械接收部分加以接收， 形成另一個(gè)適合于變換的機(jī)械量， 最后由機(jī)電變換部分再將變換為電量。 因此一個(gè)傳感器的工作性能是由機(jī)械接收部分和機(jī)電變換部分的工作性能來決定的。1 、相對式機(jī)械接收原理 由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的最簡單的形式，因此人們最先想到的是用機(jī)械方法測量振動(dòng)，從而制造出了機(jī)械式測振儀（如蓋格爾測振儀等） 。傳感器的機(jī)械接收原理就是建立在此基礎(chǔ)上的。 相對式測振儀的工作接收原理是在測量時(shí)， 把儀器 固定在不動(dòng)的支架上，使觸桿與被測物體的振動(dòng)方向一致， 并借彈簧的彈性力與被測物體表 面相接觸，當(dāng)物體振動(dòng)時(shí)，觸桿就跟隨它一

6、起運(yùn)動(dòng)，并推動(dòng)記錄筆桿在移動(dòng)的紙帶上描繪出 振動(dòng)物體的位移隨時(shí)間的變化曲線，根據(jù)這個(gè)記錄曲線可以計(jì)算出位移的大小及頻率等參數(shù)。 由此可知，相對式機(jī)械接收部分所測得的結(jié)果是被測物體相對于參考體的相對振動(dòng)，只有當(dāng)參考體絕對不動(dòng)時(shí)，才能測得被測物體的絕對振動(dòng)。這樣，就發(fā)生一個(gè)問題，當(dāng) 需要測的是絕對振動(dòng)，但又找不到不動(dòng)的參考點(diǎn)時(shí)，這類儀器就無用武之地。例如：在行駛 的內(nèi)燃機(jī)車上測試內(nèi)燃機(jī)車的振動(dòng)，在地震時(shí)測量地面及樓房的振動(dòng)，都不存在一個(gè)不動(dòng)的參考點(diǎn)。在這種情況下，我們必須用另一種測量方式的測振儀進(jìn)行測量，即利用慣性式測振儀。 2 、慣性式機(jī)械接收原理慣性式機(jī)械測振儀測振時(shí)，是將測振儀直接固定在被測振動(dòng)物體的測點(diǎn)上，當(dāng)傳感器外殼隨被測振動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，由彈性支承的慣性質(zhì)量塊將與外殼發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)， 則裝在質(zhì)量塊上的記錄筆就可記錄下質(zhì)量元件與外殼的相對振動(dòng)位移幅值， 然后利用慣