振動測量及頻譜分析PPT.ppt

1、10.07.2020,a,1,第六章：第四節(jié) 振動測量及頻譜分析,一、振動的基本概念,振動可分為機(jī)械振動、土木結(jié)構(gòu)振動、運輸工具振動、武器、爆炸引起的沖擊振動等。 從振動的頻率范圍來分，有高頻振動、低頻振動和超低頻振動等。 從振動信號的統(tǒng)計特征來看，可將振動分為周期振動、非周期振動以及隨機(jī)振動等。,10.07.2020,a,2,地震的巨大威力,10.07.2020,a,3,地震波形,10.07.2020,a,4,二、測振傳感器分類,測振用的傳感器又稱拾振器，它有接觸式和非接觸式之分。接觸式中有磁電式、電感式、壓電式等；非接觸式中又有電渦流式、電容式、霍爾式、光電式等。下面介紹壓電式測振傳感器及

2、其應(yīng)用。,10.07.2020,a,5,三、壓電式振動加速度傳感器的 結(jié)構(gòu)及外形,橫向振動測振器,縱向振動測振器,10.07.2020,a,6,10.07.2020,a,7,四、壓電振動加速度傳感器的性能指標(biāo)（以某小型“內(nèi)裝IC的壓電加速度傳感器”為例）,技術(shù)指標(biāo)：靈敏度：500mV/g 量程：10g 頻率范圍：4-4000Hz安裝諧振點:15kHz 分辨力：0.00004g 重量：40g 安裝螺紋：M5 mm 線性：1%,10.07.2020,a,8,五、壓電加速度傳感器的安裝及使用,a)雙頭螺絲固定 b)磁鐵吸附 c)膠水粘結(jié) d)手持探針式 1壓電式加速度傳感器 2雙頭螺栓 3磁鋼 4粘

3、接劑 5頂針,10.07.2020,a,9,六、壓電振動加速度傳感器在汽車中的應(yīng)用,加速度傳感器可以用于判斷汽車的碰撞，從而使安全氣囊迅速充氣，從而挽救生命；還可安裝在氣缸的側(cè)壁上，盡量使點火時刻接近爆震區(qū)而不發(fā)生爆震，但又能使發(fā)動機(jī)輸出盡可能大的扭矩。,10.07.2020,a,10,爆震波形,汽車發(fā)動機(jī)中的氣缸點火時刻必須十分精確。如果恰當(dāng)?shù)貙Ⅻc火時間提前一些，即有一個提前角，就可使汽缸中汽油與空氣的混合氣體得到充分燃燒，使扭矩增大，排污減少。但提前角太大時，混合氣體產(chǎn)生自燃，就會產(chǎn)生沖擊波，發(fā)出尖銳的金屬敲擊聲，稱為爆震，可能使火花塞、活塞環(huán)熔化損壞，使缸蓋、連桿、曲軸等部件過載、變形，

4、可用壓電傳感器檢測并控制之。,10.07.2020,a,11,爆震測量,10.07.2020,a,12,七、振動的頻譜分析及儀器,時域圖形,測量時域圖形用的是示波器，測量頻域圖形用頻譜儀.,10.07.2020,a,13,頻譜儀,頻域圖形 （頻譜圖）,頻譜圖或頻域圖：它的橫坐標(biāo)為頻率f，縱坐標(biāo)可以是加速度，也可以是振幅或功率等。它反映了在頻率范圍之內(nèi)，對應(yīng)于每一個頻率分量的幅值。,10.07.2020,a,14,頻譜儀外形（續(xù)）,頻域圖 （頻譜圖）,（參考深圳安泰信電子有限公司資料）,10.07.2020,a,15,頻域圖形,對應(yīng)于時域波形（失真的正弦波）的譜線圖,10.07.2020,a,1

5、6,振動時域/頻域圖形（參考東方振動和噪聲技術(shù)研究所資料）,不同頻率的正弦波頻譜變化,10.07.2020,a,17,振動時域/頻域圖形（續(xù)）（參考東方振動和噪聲技術(shù)研究所資料）,包含高次諧波的頻譜,10.07.2020,a,18,基波與三次諧波的頻譜,10.07.2020,a,19,基波與3次諧波合成的波形,10.07.2020,a,20,方波可分解成同頻基波及3、5、7奇次諧波,10.07.2020,a,21,依靠頻譜分析法進(jìn)行故障診斷,減速箱故障分析,a）時域波形 b）頻域波形,10.07.2020,a,22,爆破振動記錄儀,打印機(jī),10.07.2020,a,23,地震是引發(fā)海嘯的主要原因之一。地震中斷層移動導(dǎo)致斷層間產(chǎn)生空洞，當(dāng)海水填充這個空洞時產(chǎn)生巨大的海水波動。這種海水波動從深海傳至淺海時，海浪陡然升到十幾米高，并以每秒數(shù)百米的速度傳播。海浪沖到岸上后，將造成重大破壞。 海嘯預(yù)警系統(tǒng)通過海底的振動壓力傳感器記錄海浪變化的數(shù)據(jù)，并傳送到信息浮標(biāo)，由信息浮標(biāo)發(fā)送到氣象衛(wèi)星，再從氣象衛(wèi)星傳送到衛(wèi)星地面站。,海嘯預(yù)警系統(tǒng),10.07.2020,a,24,氣象接收及發(fā)射天線,振動壓力傳感器,6000m海底,浮標(biāo),深海地溝,10.07.2020,a,25,10.07.2020,a,26,本章作業(yè)P1