测试习题集-第七章 振动测试

第七章振动测试

一、填空题

1 振弦式传感器是以作为敏感元件，其与其的大小，因而弦的能表征的大小。

2 振弦式传感器中，将待测力作用在，改变弦的大小，因而弦的变化能表征的大小。

3 振弦式传感器主要由、、、、等组成。

4 振弦式传感器中，待测力通过改变弦的张紧力。激励器供给弦使弦。拾振器将弦的转换成的电信号输出。振弦把的变化转换成的变化。

5 振弦式传感器中，激励振弦自由振动的方式有和两种。

6 振弦式传感器的间歇激励中，只有和，既作为，又作为。

7 采用电流法连续激励的振弦式传感器中，传感器与组成振荡器。作为振荡器的正反馈网络。

8 采用电磁法连续激励的振弦式传感器中有两套线圈和永久磁铁，一个作，一个作。

9 振筒式压力传感器结构上主要有、、、。

10 振筒压力传感器中，激励线圈和拾振线圈通过耦合，与和反馈网络组成一个以为谐振频率的系统。

11 振筒式压力传感器中，若让它的振动频率越高，器振也越。因而，通常振筒总是在它下振动。

12 振筒式传感器中振筒振动起来后，由于振筒是磁路中的一部分，它的振动改变了磁路中的大小，引起的变化，在拾振线圈中产生。

13 振筒式压力传感器中，在振筒材料、尺寸一定情况下，只与振筒刚度有关，而这时的刚度只与筒壁有关。故与成单值函数关系，这时测量的变化，即可确定筒内的。

14 振筒式传感器中的振筒换成，激励器和拾振器放在，就

成为振管式传感器，用于测量。当振管振动时，随之振动，当发生变化时，系统发生变化，即可确定。

15 普通振膜式传感器是由、、、组成，其中的、拾振器和，再加上组成振荡系统。

16 振膜式传感器中，压力膜片受力，使压力膜片支架上固定着的支撑支架张角改变，振膜发生变化，因而振膜的发生变化。

17 将普通振膜式传感器中的取消，用代替和，并直接固定在上，就成为压电陶瓷振膜式传感器。

二、判断题

1 的惯性拾振器，其幅频特性曲线会出现“共振峰”。

2 用接触式拾振器测振时，须考虑拾振器质量对被测件运动加速度和固有频率的影响。

3 稳态正弦激振和脉冲激振都是宽带激振。

4 脉冲激振实验时，锤头垫的材料愈硬，则有效激振频率范围愈宽。

5 实验测得构件的共振频率就是其固有频率，且这时响应与激振力的相位差总是90 °。

6 进行绝对激振试验对，激振器一定要与地基牢固地固定在一起，

7 电动式激振器所产生的激振力与线圈所产生的电动力相等。

8 在机械结构振动参数测定实验中，若加大激振力，则所测得的构件的固有频率也变大。

9 阻抗头可以同时测定激振力和被测构件激振点处的响应。

10 在位移响应的虚、实频曲线中，只有虚频曲线包含幅频、相频信息。因此，常用虚频曲线来求阻尼比和固有频率。

11 由于互易法是用两只传感器互相比较来校准灵敏度的，故属于比较校准法。

三、选择题

1 阻抗头是测量振动系统 ( ) 的拾振器。

（ A ）振动位移（ B ）振动加速度（ C ）激振力（ D ）激振力及响应

2 输入力信号与输出位移之比称（）。

A ．位移导纳

B ．位移阻抗

C ．加速度导纳

D ．速度阻抗

3 输出加速度信号与输入力之比称（）。

A ．位移导纳

B ．加速度导纳

C ．加速度阻抗

D ．速度阻抗

4 磁电式速度计是在（）自身的共振区的频率范围工作的。因此，设计这种传感器时，为扩展工作范围，应尽量（）速度计内部系统的固有频率。

A ．低于

B ．高于

C ．降低

D ．提高

5 惯性式速度计用质量块相对于速度作为壳体绝对速度质量的前提是（）。

A ．

B ．

C ．

6 测量振动所用磁电式速度计，输出电量的大小与其线圈的（）成正比。

A ．绝对位移

B ．绝对速度

C ．线圈与壳体的相对速度

7 要测量的振动位移时间历程，为尽量减少失真，应采用（）的惯性式加速度计。

A ．

B ．

C ．

8 要提高加速度计灵敏度，应使质量块质量（），即固有频率（）。这时可测信号的上限频率（）

A ．增大

B ．下降

C ．不变

D ．不一定变化

9 压电式加速度计的工作频率上限为（）。

A ．

B ．

C ．

10 压电式加速度计测量系统的工作频率下限取决于（）。

A ．加速度计力学系统的频率特性

B ．压电晶体的电路特性

C ．测量电路时间常数

11 压电式加速度计的阻尼比一般为（）。

A ．

B ．

C ．

D ．

E ．

12 用脉冲锤激振时，为了获得最宽的激振频率，可采用（）的办法。

A ．减少重块质量

B ．增大敲击力

C ．增加锤头硬度

D ．增加重块质量

13 共振法中，相频曲线上固有频率对应点的（）表示阻尼比。

A ．斜率

B ．大小

C ．曲率

D ．坐标

14 将电动式激振器弹性支撑于地面上（如用软弹簧吊挂，固有频率很低），适宜于（）频率的激振。

A ．较高

B ．较低

C ．任意

四、简答题

1 振弦式传感器的结构及个组件的功能是什么？

2 试述振弦式传感器的工作原理。

3 振弦式的激励方有几种？

4 间歇激励方式的特点是什么？

5 连续激励方式的特点是什么？

6 简述振弦式传感器的应用？

7 简述振筒式传感器的结构及各部分的作用。

8 振筒的基本振型是什么？

9 简述振筒式传感器的工作原理。

10 为什么振筒的固有自振频率率与被测压力有对应关系？

11 简述振筒传感器测量压力和介质密度的工作原理。

12 振膜式传感器的结构及其各部分的作用是什么？

13 试述振膜式传感器的简单工作原理。

五、计算题

1 幅值相同的和加速度信号，通过积分放大器变为速度信号，其幅值是否还相同？为什么？

2 惯性式拾振器的力学模型如题 2 图所示。试求下列各量之间的传递函数：

（1）基础位移输入，质量块——壳体相对位移输出。

（2）基础速度输入，质量块——壳体相对速度输出。

（3）基础加速度输入，质量块——壳体相对位移输出。

3 用脉冲敲击法测得试件的响应波形如题 3 图所示，已知，图中：，，

，，试求试件的固有频率和阻尼比。

6 用惯性式加速度计测振动时，有时为了尽量减少测试信号的时间滞后所引起的误差，

希望加速度计具有近于零的相频特性，即阻尼比。试求这种情况下该加速度计的

可用频率范围，设幅值误差在 1% 以内。

7 若惯性加速度计固有频率，阻尼比。重做题 6 。

8 一单自由度振动系统，质量块的重力是，弹簧刚度是，阻尼比。有一激振力作用于其

上。求：①粘性阻尼系数；②固有频率；③位移共振频率；④速度共振

频率；⑤加速度共振频率。

9 对某机床作机械阻抗测量，测得驱动点位移导纳和激励——响应相位差数据如题 9 表所示。求此机床的一阶共振位移导纳、固有频率和阻尼比。

10 对某构件做振动测试，记录下列位移导纳的实部、虚部数据如题 10 表。试分别用幅频；相频；实频；虚频；幅——相频等方法确定该构件的固有频率和阻尼比。

11 有人说：“自由振动是初始激励激起的振动。因而对于一个单自由度线性系统，初始条件的不同，其自由振动的振幅、相位、频率均不同。”事实究竟如何？

12 质量为 0.05kg 的传感器安装在一个 50kg 质量的振动系统上，若安装传感器前系统的固有频率为 10Hz ，装上传感器后，试确定新的系统的固有频率。

13 某石英晶体加速度传感器的技术规范如下：频率范围 0 ～ 15kHz ；动态范围± 3500g ，灵敏度 5pC/g ；固有频率 22kHz ；质量 0.05kg ；分辨力 0.002g ；横向灵敏度最大为 2 ％，试求：①计算振动加速度为 0.21g 时的电荷输出；②当横向振动加速度幅值为 1000g ，确定最大电荷输出量。

14 某磁电式速度传感器技术规范如下：频率范围 20 ～ 1000Hz ；测量范围（振幅）、最大峰峰值为 5mm ；加速度 0.1 ～ 30g ；对 10k Ω负载电阻的灵敏度为（4.88±0.8）V/（m2s-1）；线圈的质量为 170g ；有阻尼固有频率为 5Hz ；直流电阻为 600 Ω；传感器横向灵敏度最大 20 ％，试求：在有效载荷作用下，测得上述规范所列出的最小频率时的最大振幅，试计算出此时的输出电压，当频率为 100Hz 时测得输出电压峰峰值为 0.5V ，试确定此时的速度及位移幅值。

15 在车间的某一特定位置，三台机器所产生的电压级分别为 90 ， 93 和 95dB ，如果三台机器同时工作，问总的声压级试多少分贝？

16 某一车间内测量某一机床开动时的声压级为 101dB ，停车后测量的背景噪声为

93dB ，问机床本身的声压级是多少分贝？

17 某车间的一指定操作岗位上每 2h 测量声压级一次，一个班所测得的四个声压级分别为 79dB 、 91dB 、 89dB 和 84dB ，问该操作岗位的平均声压级为几何？

18 相同型号的机器，单独测其中一台的声压级为 65dB ，几台同时开动后为 72dB ，试求开动的机器共有几台？

19 对某交通路口进行噪声测量，每小时测量一次，全天共测量 24 次。白天规定为从早晨 7 时至晚 10 时，共测 15 次， A 声级的测量值分别为 68 ， 67 ， 69 ， 71 ，73 ， 75 ， 76 ， 70 ， 72 ， 74 ， 75 ， 69 ， 68 ， 67 ， 66dB ；夜间规定为晚 10 时至次日晨 7 时，共测量 9 次， A 声级的测量值分别为 63 ， 61 ， 60 ，58 ， 58 ， 60 ， 65 ， 67dB 。分别计算白天和夜里的等效连续 A 声级。

第七章振动测试（答案）

一. 填空题

（1）拉紧的钢弦；横向振动的固有频率；张紧力；固有频率的变化量；张紧力（2）膜片上；张紧力；固有频率；测量力

（3）膜片；振弦；夹紧块；激振器；拾振器

（4）膜片；张紧力；激励力；振动；机械振动；同频率；自振频率

（5）间隙振动；连续激励

（6）一个线圈；永久磁铁；激励器；拾振器

（7）运放；振弦

（8）激励器；拾振器

（9）振动圆筒；激振器；拾振器；外保护筒基座

（10）振筒；放大器；振筒固有频率；振荡

（11）不容易；最低固有频率；自由

（12）磁性材料；拾振器永磁铁；空气隙；磁通；感应电动势

（13）振筒振动固有频率；压力差；振筒的固有频率；被测压力；频率；压力变化（14）空心振动管；管外边；密度；介质的密度变化；流经管中的被测介质；介质密

度；固有频率；被测介质的密度

（15）压力膜片；振膜；激励器；拾振器；激励器；振膜；放大器（16）变形；支撑支架张角改变；张紧力；固有频率

（17）压力膜片；两块压电陶瓷；激励器；拾振器；膜片