振動測量及頻譜分析課件

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,振動可分為機械振動、土木結構振動、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振動等。,1,學習交流PPT,地震的巨大威力,2,學習交流PPT,地震波形,3,學習交流PPT,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其應用。,4,學習交流PPT,三、壓電式振動加速度傳感器的

2、結構及外形,橫向振動測振器,縱向振動測振器,5,學習交流PPT,6,學習交流PPT,四、壓電振動加速度傳感器的性能指標（以某小型“內裝IC的壓電加速度傳感器”為例）,技術指標：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%,7,學習交流PPT,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 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粘接劑 5頂針,8,學習交流PPT,六、壓電振動加速度傳感器在汽車中的應用,加速度傳感器可以用于判斷汽

3、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)動機輸出盡可能大的扭矩。,9,學習交流PPT,爆震波形,汽車發(fā)動機中的氣缸點火時刻必須十分精確。如果恰當地將點火時間提前一些，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，混合氣體產生自燃，就會產生沖擊波，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，可用壓電傳感器檢測并控制之。,10,學習交流PPT,爆震測量,11,學習交流PPT,七、振動的頻譜分析及儀器,時域圖形,測

4、量時域圖形用的是示波器，測量頻域圖形用頻譜儀.,12,學習交流PPT,頻譜儀,頻域圖形 （頻譜圖）,頻譜圖或頻域圖：它的橫坐標為頻率f，縱坐標可以是加速度，也可以是振幅或功率等。它反映了在頻率范圍之內，對應于每一個頻率分量的幅值。,13,學習交流PPT,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）,14,學習交流PPT,頻域圖形,對應于時域波形（失真的正弦波）的譜線圖,15,學習交流PPT,振動時域/頻域圖形（參考東方振動和噪聲技術研究所資料）,不同頻率的正弦波頻譜變化,16,學習交流PPT,振動時域/頻域圖形（續(xù)）（參考東方振動和噪聲技術研究所資料）,包含高次諧波

5、的頻譜,17,學習交流PPT,基波與三次諧波的頻譜,18,學習交流PPT,基波與3次諧波合成的波形,19,學習交流PPT,方波可分解成同頻基波及3、5、7奇次諧波,20,學習交流PPT,依靠頻譜分析法進行故障診斷,減速箱故障分析,a）時域波形 b）頻域波形,21,學習交流PPT,爆破振動記錄儀,打印機,22,學習交流PPT,地震是引發(fā)海嘯的主要原因之一。地震中斷層移動導致斷層間產生空洞，當海水填充這個空洞時產生巨大的海水波動。這種海水波動從深海傳至淺海時，海浪陡然升到十幾米高，并以每秒數百米的速度傳播。海浪沖到岸上后，將造成重大破壞。 海嘯預警系統(tǒng)通過海底的振動壓力傳感器記錄海浪變化的數據，并傳送到信息浮標，由信息浮標發(fā)送到氣象衛(wèi)星，再從氣象衛(wèi)星傳送到衛(wèi)星地面站。,海嘯預警系統(tǒng),23,學習交流PPT,氣象接收及發(fā)射天線,振動壓力