振动测量原理
振动探头原理
振动探头原理
振动探头原理是利用声波传播的特性来检测物体或介质中的振动信号。
振动探头通常由一个振动源和一个接收器组成。
当振动源产生声波并将其从探头的一个端口发射出去时,它们会在周围的物体或介质中传播,并与物体表面的振动相互作用。
这些相互作用引起了参考星的位移,这些位移在探头接收器中转化为电信号。
接收器通常使用压电材料制成,当压电材料受到振动激励时,会产生电压信号。
这种电信号被放大、滤波和处理后,可以提供有关振动信号特征的信息,如频率、振幅和相位等。
振动探头可以用于许多应用,如机械结构的健康监测、工业生产中的故障诊断和振动测量等。
它们可以检测到物体或介质中微小的振动信号,从而帮助我们了解物体的运动状态、结构特性以及可能存在的缺陷或问题。
总而言之,振动探头利用声波传播和振动相互作用的原理来检测物体或介质中的振动信号,并将其转化为电信号进行分析和处理,从而提供有关振动信号特征的信息。
振动测量仪器的原理和应用
振动测量仪器的原理和应用概述振动测量仪器是一种用于测量物体、设备或结构的振动特性的工具。
它可以帮助工程师、技术人员以及研究人员了解振动的频率、幅度和相位等参数,进而评估其影响和改善振动的方法。
本文将介绍振动测量仪器的基本原理以及在不同领域中的应用。
原理振动测量仪器基于物体振动的能量传递原理来工作。
它使用传感器将物体振动转换成电信号,并经过信号处理和分析来获得振动的各项参数。
以下是振动测量仪器基本的工作原理:1.传感器:振动测量仪器通常使用加速度传感器或振动传感器来检测物体振动。
加速度传感器是最常见的传感器,它可以测量物体在空间中的加速度。
振动传感器则是一种特殊的传感器,可以直接测量物体的振动。
2.信号转换:传感器输出的模拟信号需要经过信号转换器转换为数字信号,以便于计算机或其他设备进行进一步处理和分析。
3.信号处理和分析:数字信号经过处理和分析,可以提取出振动的频率、幅度和相位等信息。
常见的信号处理技术包括傅里叶变换、相关分析和模态分析等。
4.数据显示和记录:处理后的振动数据可以通过显示器或记录器进行显示和记录,以便于后续分析和评估。
通常,振动数据会以图表或曲线的形式展示,以便于直观观察和比较。
应用振动测量仪器具有广泛的应用领域。
下面列举了几个常见的应用案例:1.机械工程:在机械工程领域,振动测量仪器常用于评估和监测机械设备的振动状况。
通过监测设备的振动特性,可以判断其工作状态是否正常,预测故障的可能性,并采取相应的维修和保养措施。
2.建筑工程:在建筑工程中,振动测量仪器可用于评估建筑结构的振动响应和稳定性。
例如,在大楼建设过程中,需要进行地震响应分析,以确保建筑物能够在地震发生时承受振动。
3.航空航天:在航空航天领域,振动测量仪器用于评估飞机、火箭等航空器的振动性能。
振动测试可以帮助确定航空器的结构强度和振动抑制能力,以确保安全和可靠的飞行。
4.电子设备:在电子设备制造中,振动测量仪器常用于测试电子产品的振动寿命和可靠性。
振动测量仪作用及原理
振动测量仪作用及原理振动测量仪顾名思义就是用来测量物体振动量大小的一种测量仪器。
多功能振动测量仪是一种新型的机器检测仪器,不仅仅具备振动监测的功能,还有轴承状态分析和红外线温度测量功能。
而且操作使用方便,适合现场设备运行的监测。
有不少人会购买振动测量仪,但是振动测量仪工作原理是什么?振动测量仪价格是多少呢?振动测量仪怎么用?我想很多人都应该不清楚。
接下来,我就向大家介绍一下振动测量仪的产品信息及振动测量仪怎么用的相关知识。
【振动测量仪原理】目前机械振动的测量普遍采用电测法。
振动测量仪其基本原理是通过振动传感器将机械量转换为电量,然后对电量进行测定与分析,从而获得被测机械振动量的各种参数值。
振动测量仪在汽轮发电机组现场振动测试中,振动测量仪常用的振动传感器有三种类型,它们是测量转轴相对振动的电涡流非接触式位移传感器,测量轴承座及基础、气缸结构等振动的惯性式速度传感器和电压式加速度传感器。
振动测量仪此外,为了测量转轴的绝对振动,常采用由一个电涡流非接触式位移传感器和惯性式速度传感器组合而成的复合传感器。
【振动测量仪参数】技术指标输入:100mV/g IEPE型振动传感器,80cm一体电缆和BNC接头振动测量:加速度0-20 g 峰值,频率范围10-12,000Hz速度0-200 mm/s 有效值,频率范围10~1,000 Hz位移0-2000 um 峰峰值,频率范围10~1,000 Hz轴承状态:BG值0-20 g 有效值,频率范围1~12 kHzBV值0-200 mm/s 有效值,频率范围1~12 kHz精度:+/-5%报警:内置ISO10816-3机器振动标准评价振动速度报警状态内置轴承状态经验值标准评价轴承报警状态红外测温:-20~120℃,激光点指示目标,同时显示环境温度精度:±2℃,分辨率1℃,测距系数8:1显示:单色图形液晶LCD,128x64点阵,LED背光电源:锂离子充电电池,3.6V 1700 mAh,充电时间3小时,一次充电可连续使用48小时以上。
振动测试与分析
振动测试与分析引言:在各行各业中,振动测试与分析是一项重要的技术,它可以帮助我们了解各种物体和系统的振动特性,以及找出潜在的问题并提供解决方案。
本文将介绍振动测试与分析的基本原理和方法,以及其在不同领域的应用。
一、振动测试的原理振动测试是通过将传感器安装在被测试物体上,测量物体在振动过程中产生的加速度或速度来获取振动信号。
传感器将振动信号转换为电信号,再经过信号放大和采样,最终得到振动波形。
常用的传感器包括加速度计、速度计和位移传感器。
二、振动测试的方法1.自由激振法:在物体上施加外力进行振动,然后测量物体的振动响应。
这种方法适用于研究物体的振动特性和固有频率。
2.强迫激振法:通过施加特定的激励信号,使物体以特定频率和幅度振动。
这种方法常用于测试物体的耐振性和振动特性。
3.模态分析法:通过激励物体的不同模态形式,测量物体不同模态的振动响应,从而研究物体的模态特性和阻尼特性。
三、振动测试与分析的应用1.机械工程领域:振动测试与分析在机械工程中有广泛的应用。
例如,在汽车工业中,振动测试可以用于测试汽车零件的耐用性和可靠性,预测零件的寿命。
在航空航天领域,振动测试可以用于测试航天器的结构强度和振动特性,以提高飞行安全性。
2.电子工程领域:振动测试与分析在电子工程领域也有重要的应用。
例如,在手机制造业中,振动测试可以用于测试手机零件的质量,确保手机在使用过程中的稳定性和可靠性。
另外,在电子设备的设计中,振动测试可以用于优化电路板的设计,减少振动对电子元器件的损坏。
3.土木工程领域:振动测试与分析在土木工程领域有助于评估建筑物和结构的安全性。
例如,在地震工程中,振动测试可以用于评估建筑物的抗震性能,预测地震情况下的结构变形和破坏程度。
此外,振动测试还可以用于监测桥梁、隧道等工程结构的安全状况。
4.生物医学领域:振动测试与分析在生物医学领域中也有应用。
例如,医学领域中常用的超声波检测技术,就是利用振动信号来获取人体组织和器官的内部信息。
振动测量原理
振动测量原理振动是物体在其平衡位置附近做小幅度的来回运动,是一种常见的物理现象。
在工程领域中,振动的测量和分析对于确保机械设备的正常运行和安全性至关重要。
因此,了解振动测量的原理和方法对工程师和技术人员来说至关重要。
振动测量的原理是基于物体在受到外力作用时产生的振动现象。
振动测量的目的是获取物体振动的各种参数,如振幅、频率、相位等,以便进一步分析和处理。
振动测量的原理主要包括传感器的选择、信号采集和处理、数据分析和结果展示等几个方面。
首先,传感器的选择是振动测量的关键。
常见的振动传感器包括加速度传感器、速度传感器和位移传感器。
加速度传感器适用于高频振动的测量,速度传感器适用于中频振动的测量,而位移传感器适用于低频振动的测量。
根据实际测量需求,选择合适的传感器对于获取准确的振动数据至关重要。
其次,信号采集和处理是振动测量的关键步骤。
传感器采集到的振动信号需要经过放大、滤波和模数转换等处理,才能得到可靠的振动数据。
在信号处理过程中,需要注意采样频率的选择、滤波器的设计和数字信号处理算法的应用,以确保测量数据的准确性和可靠性。
另外,数据分析是振动测量的重要环节。
通过对振动数据的分析,可以得到物体的振动特性,如共振频率、振动模态等。
同时,还可以通过频谱分析、时域分析和轨迹分析等方法,对振动信号进行深入的研究和分析,为故障诊断和预测提供依据。
最后,结果展示是振动测量的最终目的。
通过图表、曲线和报告等形式,将振动测量的结果清晰地展示出来,以便工程师和技术人员进行进一步的分析和决策。
同时,结果展示也是对振动测量工作的总结和归纳,为后续的工作提供参考和借鉴。
总之,振动测量的原理涉及传感器的选择、信号采集和处理、数据分析和结果展示等多个方面。
了解振动测量的原理和方法,对于工程师和技术人员来说至关重要,可以帮助他们更好地进行振动监测和故障诊断,确保机械设备的安全运行。
振动测试仪原理
振动测试仪原理
振动测试仪是一种用于测量和分析物体振动特性的仪器。
它通过测量物体在外加激励下的振动信号并进行分析,可以获得物体的振动频率、幅值、相位等信息,从而评估物体的结构健康状况。
振动测试仪的原理是基于物体振动与声学相似的原理。
当物体受到外界激励时,会产生振动,振动会传播到物体表面并引起物体表面的位移。
振动测试仪通过安装在物体表面的加速度传感器来检测物体的振动信号。
加速度传感器由感应层、传输层和发射层组成,感应层用于感应物体表面的振动,传输层用于将振动信号传递给发射层,发射层则通过放大和滤波等处理将振动信号转换为电信号输出。
振动测试仪利用物体的振动信号进行信号处理,常用的处理方法包括时域分析、频域分析和波形分析等。
时域分析是指将振动信号转化为时间序列,通过观察振动信号在时间上的变化来分析物体的振动特性。
频域分析是指将振动信号转化为频谱图,通过观察振动信号在频率上的分布来分析物体的振动频率。
波形分析是指将振动信号转化为波形图,通过观察振动信号的波形特征来分析物体的振动形态。
通过振动测试仪的测量和分析,可以判断物体的振动频率是否存在异常,以及异常频率的幅值和相位是否符合要求。
同时,振动测试仪还可以用于发现和诊断物体振动引起的故障或损坏,如松动、脆性、疲劳等问题。
因此,振动测试仪在工程领域中被广泛应用于振动监测、故障诊断和结构健康评估等方面。
振动测量原理
5.1 振动和振动测量系统
5.2 振动参量的测量
5.3 机械阻抗测量
5.4 振动信号的频谱分析
W
1
振动是工程技术和日常生活中常见的物理 现象,在大多数情况下,振动是有害的,它对 仪器设备的精度,寿命和可靠性都会产生影响。 当然,振动也有可以被利用的一面,如输送、 清洗、磨削、监测等。
直接法是将拾振器的输出信号送到各种 频率计或频谱分析仪直接读出被测谐振动的频 率。
W
26
在缺少直接测量频率仪器的条件下,可用示 波器通过比较测得频率。常用的比较法有录波比 较法和李沙育图形法。
录波比较法是将被测振动信号和时标信号一 起送入示波器或记录仪中同时显示,根据它们在 波形图上的周期或频率比,算出振动信号的周期 或频率。
m d d 2z20 tcd(z0 dzt1)k(z0z1)0(5.1)
W
10
m d 2z0 dt 2
m
z。 c k
(z0z1)kcddt(z0z1)
图5.3 由载体运动引起的振动响应
W
11
质量块m相对于载体的相对位移为:
z01z0 z1
(5.2)
则上式可改写成:
mdd 2z20t1 cdd0z1 tk0z1 md d2z21t(5.3)
比较法常用录波比较法和李沙育图形法两种。 录波比较法利用记录在同一坐标纸上的被测信号 与参考信号之间的时间差τ求出相位差;
360
T
(5.14)
李沙育图测相位法则是根据被测信号与同频的 标准信号之间的李沙育图形来判别相位差。
W
28
5.3 机械阻抗测量
振动测量从本质上说属动态测量,测振传感 器检测的信号是被测对象在某种激励下的输出响 应信号。振动测量的一个主要目的就是通过对激 励和响应信号的测试分析,找出系统的动态特性 参数,包括固有频率、固有振型、模态质量、模 态刚度、模态阻尼比等。振动测量是结构模态分 析和设备故障诊断的基础。
振动的测量原理
振动的测量原理振动的测量原理是通过不同的传感器或仪器来检测、监测和量化物体的振动状态及其特性。
振动测量在许多领域中都非常重要,包括工程、机械、建筑、地震学等。
以下将详细介绍几种常用的振动测量原理。
1. 加速度传感器原理:加速度传感器是最常用的测量振动的传感器之一。
它的原理基于牛顿第二定律,即物体受到的力与它的质量和加速度成正比。
加速度传感器通过测量物体上的加速度来判断振动的强度和频率。
当物体振动时,加速度传感器会产生与加速度大小成正比的电压信号。
该信号经过放大和滤波后,可以通过数据采集系统记录和分析,获得振动的各种参数。
2. 速度传感器原理:速度传感器是用于测量振动速度的传感器。
它的原理基于牛顿第二定律和黑尔定律,它们表明物体的加速度与速度成正比。
速度传感器通过测量物体上的速度来判断振动的强度和频率。
通常,速度传感器会将振动转换为机械位移量,并将其转化为电压信号。
这个电压信号经过放大和滤波后,可以用于分析和记录振动的特性。
3. 位移传感器原理:位移传感器是用于测量物体振动位移的传感器。
它的原理根据物体振动时的位置变化来判断振动的幅度和频率。
常用的位移传感器有电感式传感器和光学传感器。
电感式位移传感器工作原理是利用物体振动时磁场的变化来测量位移量。
光学位移传感器的工作原理是通过测量物体上的光学位移量来判断振动的幅度和频率。
4. 压电传感器原理:压电传感器是一种测量振动的传感器,它利用压电效应将机械振动转化为电信号。
当物体受到振动时,压电材料产生电荷分离现象,产生电信号。
压电传感器具有高度灵敏度和宽频响特性,适用于高频振动的测量。
5. 光纤传感器原理:光纤传感器是一种基于光学原理的振动测量方法。
它利用光纤的特性来测量物体的振动。
常见的光纤传感器有光纤光栅传感器和光纤干涉仪。
光纤光栅传感器通过测量光纤上光栅的变化来判断振动的频率和强度。
光纤干涉仪则是通过测量干涉光束的相位差来判断振动。
以上是几种常见的振动测量原理,每种原理都有其适用的特定场景。
振动测试原理
振动测试原理振动测试是一种用来测量物体振动特性的技术手段,它可以帮助人们了解物体在振动状态下的各种参数,如振动频率、幅值、相位等。
振动测试广泛应用于工程领域、科学研究、产品质量控制等方面,具有重要的实用价值和意义。
振动测试的原理是基于物体振动产生的信号,通过传感器采集相应的振动信号,并对信号进行分析处理,从而获取物体振动的相关信息。
振动测试的关键在于信号的采集和分析,这其中涉及到传感器的选择、安装位置、采样频率、数据处理等多个方面。
传感器的选择对于振动测试至关重要,不同类型的振动信号需要选择不同类型的传感器。
常见的振动传感器有加速度传感器、速度传感器和位移传感器,它们分别适用于不同频率范围的振动信号。
在进行振动测试时,需要根据具体的测试要求选择合适的传感器,以确保采集到准确的振动信号。
传感器的安装位置也对振动测试结果产生影响,合理的安装位置可以最大程度地保证信号的准确性。
通常情况下,传感器需要安装在物体振动的主要部位,以获取最具代表性的振动信号。
此外,传感器的安装方式和固定方式也需要特别注意,以避免在测试过程中产生误差。
采样频率是指在一定时间内采集振动信号的次数,它直接影响到信号的分辨率和准确性。
在进行振动测试时,需要根据被测试物体的振动频率范围选择合适的采样频率,以保证采集到足够的振动信息。
通常情况下,采样频率需要是振动信号频率的两倍以上,以满足奈奎斯特采样定理的要求。
数据处理是振动测试的最后一步,通过对采集到的振动信号进行分析处理,可以得到物体振动的各项参数。
常见的数据处理方法包括时域分析、频域分析、阶次分析等,它们可以帮助人们全面地了解物体的振动特性。
在进行数据处理时,需要根据具体的测试要求选择合适的分析方法,并结合实际情况进行综合分析,以得出准确的测试结果。
总的来说,振动测试原理涉及到传感器选择、安装位置、采样频率、数据处理等多个方面,这些方面都对振动测试结果产生重要影响。
只有在这些方面都做到合理、准确,才能够得到准确可靠的振动测试结果,为工程领域、科学研究、产品质量控制等提供有力支持。
振动磁强计测量原理
振动磁强计测量原理振动磁强计是一种常用的测量磁场强度的仪器,它利用了物体在磁场中振动的原理来测量磁场的强度。
本文将介绍振动磁强计的测量原理和工作原理。
我们来了解一下振动磁强计的结构。
振动磁强计主要由磁体、弹簧、振子和传感器等组成。
其中,磁体产生磁场,弹簧将振子固定在磁体上,传感器用于测量振子的振动情况。
振动磁强计的工作原理是基于洛伦兹力的作用。
当振子在磁场中振动时,振子上的带电粒子会受到洛伦兹力的作用,从而引起振子的振动。
传感器可以测量振子的振动情况,并将其转化为电信号输出。
具体来说,振动磁强计的工作过程如下。
首先,当磁体通电时,会在其周围产生一个磁场。
接着,将待测磁场放置在磁体附近,待测磁场的强度会影响到磁体周围的磁场分布。
在这个过程中,振子会受到洛伦兹力的作用,从而引起振动。
为了测量振子的振动情况,传感器通常使用电感式传感器。
电感式传感器是一种能够将机械振动转化为电信号的传感器。
当振子振动时,传感器会感应到振子的振动,并将其转化为电信号输出。
通过测量这个电信号的特征,我们可以间接地得到振子的振动情况,进而推算出磁场的强度。
值得注意的是,由于振子的振动是由待测磁场的强度引起的,因此振子的振动情况可以间接反映出待测磁场的强度。
通过测量振子的振动情况,并根据振动与磁场强度之间的关系,我们可以计算出待测磁场的强度。
振动磁强计的优点在于其测量范围广、精度高、响应速度快等特点。
同时,振动磁强计还可以通过改变磁体的电流来调节磁场的强度,从而实现对磁场的控制。
振动磁强计利用振子在磁场中受到洛伦兹力的作用而振动的原理,通过测量振子的振动情况来间接测量磁场的强度。
它在磁场测量中有着广泛的应用,可以用于磁场强度的测量、磁场分布的研究等方面。
通过不断的改进和创新,振动磁强计将在更多领域发挥重要作用。
振动测量及频谱分析
振动测量及频谱分析振动测量及频谱分析是一个在工程领域中广泛应用的技术领域。
振动测量能够对物体的振动行为进行准确测量,并通过频谱分析来分析振动信号的频率分布及能量大小。
本文将从振动测量的原理、频谱分析的方法和应用领域等方面来进行介绍。
一、振动测量的原理振动测量是利用传感器将物体的振动变化转化为电信号,再通过相应的测量仪表来实现对振动的测量。
常用的振动传感器有加速度传感器、速度传感器和位移传感器。
加速度传感器是最常见的振动传感器,它通过感受物体的加速度来测量振动。
速度传感器则通过测量物体的速度来间接测量振动,位移传感器则直接测量物体的位移变化。
振动测量通常可以采用两种方式进行:点测法和场测法。
点测法是通过将传感器直接固定在被测物体上来测量振动,适用于机械系统中的部件振动测量。
场测法则是将传感器固定在离被测物体一定距离的固定点上,通过测量传感器所在点的振动来间接测量被测物体的振动。
场测法适用于较大物体或结构的振动测量。
二、频谱分析的方法频谱分析是将振动信号转换为频谱图以进行分析的方法。
常用的频谱分析方法有傅里叶变换、功率谱密度分析和包络分析等。
1.傅里叶变换:傅里叶变换是一种将时域信号转化为频域信号的方法。
通过傅里叶变换,可以得到振动信号的频率分布特性。
傅里叶变换可以表示为:\[ X(f) = \int_{-\infty}^{\infty} x(t)e^{-j2\pi ft} dt \]其中,X(f)是频域上的信号,x(t)是时域上的信号,f是频率。
2.功率谱密度分析:功率谱密度分析是一种分析振动信号频率分布密度的方法,它描述了频域上各个频率的能量大小。
功率谱密度可以通过直接对振动信号进行傅里叶变换得到,也可以通过相关函数计算得到。
3.包络分析:包络分析是一种分析振动信号包络曲线的方法。
在振动信号中,常常会存在着多个频率分量,包络分析可以将各个频率分量分离出来,得到振动信号的主要振动频率。
三、频谱分析的应用领域1.机械故障诊断:通过振动测量及频谱分析可以检测机械系统中的振动异常,进而判断机械系统的故障类型和严重程度。
振动测试原理
振动测试原理振动测试是一种用来检测物体振动特性的测试方法,它可以帮助我们了解物体在振动过程中的各种参数,从而为工程设计和故障诊断提供重要的参考。
振动测试原理是通过测量物体在受到外力作用时的振动响应,来分析物体的振动特性,包括振幅、频率、相位等参数。
在工程实践中,振动测试被广泛应用于机械设备、汽车、航空航天、建筑结构等领域。
振动测试的原理主要包括以下几个方面:1. 振动传感器。
振动传感器是进行振动测试的重要工具,它可以将物体的振动信号转换成电信号,以便进行后续的信号处理和分析。
常见的振动传感器包括加速度传感器、速度传感器和位移传感器。
加速度传感器可以测量物体的加速度,速度传感器可以测量物体的速度,位移传感器可以测量物体的位移。
通过这些传感器,我们可以获取物体在振动过程中的各种参数,从而进行振动特性分析。
2. 振动激励。
在进行振动测试时,通常需要对物体施加外力,以激励物体产生振动响应。
常见的振动激励方式包括机械激励、电动激励和声学激励。
机械激励是通过机械装置对物体施加力,电动激励是通过电动机或电磁激励器对物体施加力,声学激励是通过声波对物体施加力。
通过这些激励方式,我们可以得到物体在不同外力作用下的振动响应,从而分析物体的振动特性。
3. 信号采集与分析。
在进行振动测试时,我们需要对振动信号进行采集和分析。
信号采集是通过数据采集卡或振动测试仪器对振动信号进行采集,信号分析是通过信号处理和频谱分析对采集到的振动信号进行分析。
通过信号采集与分析,我们可以得到物体在振动过程中的各种参数,如振幅、频率、相位等,从而了解物体的振动特性。
4. 振动特性分析。
振动特性分析是对振动测试得到的数据进行分析和处理,以了解物体的振动特性。
常见的振动特性分析方法包括频谱分析、阶次分析、模态分析等。
频谱分析是通过对振动信号进行傅里叶变换,得到振动信号的频谱图,从而了解物体在不同频率下的振动特性;阶次分析是通过对振动信号进行阶次转换,得到振动信号在旋转机械中的阶次分布,从而了解旋转机械的振动特性;模态分析是通过对振动信号进行模态分解,得到物体的振动模态和振型,从而了解物体的结构动力特性。
测振动的传感器原理
测振动的传感器原理振动传感器是一种用于测量、监测和分析物体振动和震动的设备。
它可以应用于多个领域,包括工业、汽车、航空航天等。
振动传感器的原理主要包括压电效应、电感效应和震动传导原理。
首先,压电效应是振动传感器最常用的原理之一。
压电传感器通过将压电材料放置在物体上,当物体振动时,产生的应力和力会改变压电材料的压电电荷,从而产生电压信号。
这种电压信号可用来测量物体振动的幅度、频率和相位等。
压电传感器具有高灵敏度、广泛的频率响应范围和稳定的性能。
其次,电感效应也被应用于某些振动传感器中。
电感传感器利用电磁感应原理测量振动。
当物体振动时,振动会导致传感器中的线圈和磁芯相对运动,从而改变感应电流的大小和方向。
通过测量感应电流的变化,可以得到物体振动的量值和特征。
电感传感器通常具有高灵敏度和较大的动态范围。
最后,震动传导原理也被一些振动传感器采用。
这种传感器通过固定在物体表面的加速度计来测量加速度,并将物体振动转化为电信号。
加速度计可以精确地测量物体振动的加速度和方向,并将其转化为电信号输出。
相比于压电和电感传感器,基于震动传导原理的传感器更为稳定和可靠。
需要注意的是,不同类型的振动传感器适用于不同的应用场景和测量要求。
例如,压电传感器适用于较小振幅和高频率的振动测量;电感传感器适用于高振幅和低频率振动测量;而震动传导传感器适用于大范围的振动测量。
总的来说,振动传感器在各个领域中起着重要的作用。
通过利用压电效应、电感效应和震动传导原理,这些传感器能够准确、灵敏地测量和监测物体的振动和震动。
这为我们提供了重要的数据和信息,帮助我们分析和改善系统的稳定性、性能和可靠性。
振动的测量
F(t)=F0 sinωt
这是一个二阶系统,系统的幅频和相频特性:
B A B0
1 2
2 2
1
2
2 arctg 1 2
1. 由幅频特性知
wr=wn 1 - 2 2 位移谐振频率wr在小阻尼时很接近wn,常用wr作为wn估计值
2.由相频特性 不管系统阻尼率大小,在 =1时,位移始终落后与激振力90o,称为相位 共振用
发电型传感器 前置放大器 微积分放大器
分 析 仪 器 参数型传感器 调制器 测量电桥 放大器解调器 指示 记录 仪器
载波发生器
振动测量系统框图
一、了解振动测试的基本原理
1、按振动的原因分类 (1)自由振动 (2)受迫振动 2、按振动系统的自由度数目分类 (1)单自由度振动系统 (2)两自由度、多自由度系统振动
单自由度系统的受迫振动
d 2x dx m c kx F t 2 dt dt
1、简谐激振力引起的受迫振动
简谐激振力
各部分作用:
1.传感器 将被测信号转化为电信号,分别有位移传感器、速度传感器, 加速度传感器。 2.测振放大器 测振传感器输出的电信号一般均较微弱,需经放大后才能推动 记录设备,不仅有对信号的放大作用,一般还具有对信号进行微分, 积分和滤波等功能。
振动分析仪
把传感器测得的振动信号以位移、速度、加速度等振动量指示出它们的 峰值、峰-峰值、平均值或均方根的仪器。
为了得到更多信息,应将振动信息进行概率密度分析、相关分析和
谱分析 实现数字频谱分析主要有两种方法,一种是数字滤波法,另一种是快 速傅立叶分析法。 1、数字滤波法 2、快速傅立叶分析法
了解振动系统动态特性测试
振动测量原理
振动测量原理振动测量是工程领域中非常重要的一项技术,它可以帮助工程师们了解机械设备的运行状态,及时发现故障,保障设备的安全运行。
振动测量原理是指利用传感器测量物体在空间中的振动状态,通过分析振动信号的频率、幅值、相位等参数,来获取物体的振动特性,从而判断设备的运行状态。
本文将介绍振动测量的原理及相关知识。
振动的基本特性。
振动是物体在空间中周期性的往复运动,它具有频率、幅值和相位等基本特性。
频率是指振动信号的周期性,通常用赫兹(Hz)来表示,振动的频率越高,代表物体振动的周期越短。
振动的幅值是指振动信号的振幅大小,通常用米(m)或毫米(mm)来表示,振动的幅值越大,代表物体振动的幅度越大。
振动的相位是指振动信号的相位差,通常用角度或弧度来表示,相位差可以描述振动信号的起始相位和相对相位。
振动传感器。
振动传感器是用来测量物体振动状态的重要设备,常见的振动传感器包括加速度传感器、速度传感器和位移传感器。
加速度传感器可以测量物体在空间中的加速度变化,通过对加速度信号进行积分,可以得到物体的速度和位移信息。
速度传感器可以直接测量物体在空间中的速度变化,位移传感器则可以直接测量物体的位移变化。
不同类型的传感器适用于不同的振动测量场景,工程师们可以根据具体需求选择合适的传感器进行测量。
振动测量的原理。
振动测量的原理是利用振动传感器采集物体的振动信号,然后通过信号处理和分析,获取物体的振动特性。
信号处理包括滤波、放大、采样等过程,可以提高信号的质量和稳定性。
信号分析则包括频谱分析、时域分析、轨迹分析等方法,可以从不同角度揭示物体的振动特性。
通过对振动信号的处理和分析,工程师们可以了解物体的振动频率、幅值、相位等参数,从而判断设备的运行状态,及时发现故障。
振动测量在工程中的应用。
振动测量在工程领域中有着广泛的应用,它可以用于机械设备的故障诊断、结构的健康监测、飞行器的振动控制等方面。
通过对机械设备进行振动测量,工程师们可以了解设备的运行状态,预测设备的寿命,及时发现故障,减少停机时间。
振动测量实验_实验报告
一、实验目的1. 了解振动测量原理和方法。
2. 掌握振动测量仪器的使用。
3. 通过实验,学会分析振动信号,获取振动数据。
4. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理振动测量是研究物体在受到外力作用时产生的周期性运动。
本实验采用磁电式传感器进行振动测量,通过测量振动信号的频率、幅值和相位等参数,分析振动特性。
磁电式传感器利用电磁感应原理,将振动信号转换为电信号,通过放大、滤波等处理,得到振动信号的基本参数。
实验中,振动信号通过传感器转换为电信号,经放大器放大后,送入示波器显示,同时通过数据采集卡采集振动信号,进行进一步分析。
三、实验仪器与设备1. 磁电式传感器2. 放大器3. 示波器4. 数据采集卡5. 振动平台6. 电源7. 连接线四、实验步骤1. 连接实验电路,包括传感器、放大器、示波器和数据采集卡。
2. 将传感器固定在振动平台上,确保传感器与振动平台紧密接触。
3. 打开电源,调整放大器增益,使示波器显示的振动信号幅度适中。
4. 采集振动信号,记录数据。
5. 分析振动信号,计算频率、幅值和相位等参数。
6. 关闭电源,整理实验器材。
五、实验数据与分析1. 振动信号频率:通过测量振动信号的周期,计算频率。
实验结果为 f = 50 Hz。
2. 振动信号幅值:通过测量振动信号的峰峰值,计算幅值。
实验结果为A = 1.5 V。
3. 振动信号相位:通过测量振动信号的初相位,计算相位。
实验结果为φ = 30°。
4. 振动特性分析:根据实验数据,分析振动信号的特性,如周期性、幅值稳定性等。
六、实验结果与讨论1. 实验结果符合理论预期,振动信号的频率、幅值和相位等参数能够准确测量。
2. 通过实验,掌握了振动测量原理和方法,提高了实验操作技能和数据分析能力。
3. 在实验过程中,发现以下问题:(1)传感器与振动平台接触不够紧密,导致振动信号采集不稳定。
(2)放大器增益设置不合理,导致振动信号幅度过大,影响数据采集。
振动测量原理
振动测量原理振动是物体在平衡位置附近作微小来回运动的现象,它是许多工程领域中重要的研究对象。
振动测量是指对物体振动进行定量的测量和分析,以获取有关振动特性的信息。
振动测量原理是指利用物理学原理和仪器设备对振动进行测量的基本方法和原理,下面将对振动测量原理进行详细介绍。
首先,振动测量的基本原理是利用传感器将振动信号转换成电信号,然后通过信号调理和处理,最终得到振动的相关参数。
传感器是振动测量的核心部件,常用的传感器有加速度传感器、速度传感器和位移传感器。
加速度传感器是最常用的振动传感器,它能够将物体的加速度信号转换成电信号,通过对加速度信号的采集和分析,可以获取物体的振动特性。
速度传感器和位移传感器分别可以测量物体的速度和位移,它们在一些特定的振动测量场合也具有重要的应用价值。
其次,振动测量的原理是基于振动信号的特性进行分析和处理。
振动信号是一种典型的非稳态信号,它具有丰富的频谱和时域特性。
在振动测量中,常用的分析方法有频谱分析、时域分析和阶次分析。
频谱分析是将振动信号分解成不同频率的成分,通过对频谱的分析可以获取物体的共振频率和频率分布特性。
时域分析是对振动信号的波形进行分析,可以获取振动信号的幅值、相位和周期等参数。
阶次分析是将振动信号与转速信号进行关联分析,可以获取物体的转子动力学特性。
最后,振动测量的原理是基于信号调理和处理的技术手段进行数据的采集和分析。
信号调理是指对传感器输出的信号进行放大、滤波和调节,以保证信号的质量和稳定性。
信号处理是指利用数字信号处理技术对采集的振动信号进行分析和计算,以获取物体的振动特性。
常用的信号处理方法有傅里叶变换、小波变换和相关分析等,它们可以有效地提取振动信号的特征参数,并对振动进行准确的诊断和评估。
综上所述,振动测量原理是基于传感器、信号分析和信号处理的技术手段,通过对振动信号的采集和分析,获取物体的振动特性和状态信息。
振动测量原理的理论和方法对于工程领域中的振动控制、故障诊断和结构健康监测具有重要的意义,它为工程师提供了重要的技术手段和方法,有助于提高工程系统的安全性和可靠性。
振动检测原理
振动检测原理
振动检测是一种通过监测物体或系统的振动状态来获取信息的技术。
振动检测在工程领域中具有广泛的应用,可以用于预测设备的故障、监测结构的健康状况以及进行结构动力学分析等。
本文将介绍振动检测的原理及其在工程中的应用。
首先,振动检测的原理是基于物体在振动过程中产生的动态信号。
当物体受到外力作用时,会产生振动,而这种振动会引起物体产生动态变形,从而产生动态应力和应变。
这些动态应力和应变会导致物体产生动态振动信号,而这些信号可以通过传感器进行监测和采集。
因此,振动检测的原理是通过监测物体的振动信号来获取物体的动态信息。
其次,振动检测在工程中具有重要的应用价值。
首先,振动检测可以用于预测设备的故障。
通过监测设备的振动信号,可以及时发现设备的异常振动,从而预测设备可能存在的故障,并采取相应的维护措施,避免设备故障对生产造成影响。
其次,振动检测可以用于监测结构的健康状况。
对于桥梁、建筑物等结构,通过监测其振动信号,可以了解结构的动态响应,及时发现结构的损伤和疲劳裂纹,从而进行维护和修复。
此外,振动检测还可以用于进行结构
动力学分析,通过监测结构的振动响应,可以了解结构的固有频率和振型,为工程设计和结构优化提供依据。
总之,振动检测是一种重要的工程技术,其原理是通过监测物体的振动信号来获取物体的动态信息。
振动检测在工程中具有广泛的应用,可以用于预测设备的故障、监测结构的健康状况以及进行结构动力学分析。
振动检测技术的发展为工程领域的发展提供了重要的支持,也为工程安全和可靠运行提供了保障。
希望本文能够对振动检测技术有所了解,并为工程实践提供一定的参考价值。
《振动测量原理》PPT模板课件
(1)机械阻抗与机械导纳 机械阻抗与机械导纳的一般定义为:
机械阻抗 机械导纳
(Z)=
激励 响应
(F ) (R)
(5.23)
(M)= 响应 ( F ) = 1 (5.24)
激励 ( R )
Z
机械系统的激励一般是力,系统的响应
可用位移、速度和加速度来表达,故机械阻抗 和机械导纳又各有三种形式。位移阻抗又称为 动刚度,位移导纳称为动柔度,速度阻抗称 为机械阻抗,速度导纳简称导纳,加速度阻 抗又称为视在质量,加速度导纳又称为机械 惯性。
aarc1t2g( // nn)2
(5.10)
其幅频特性曲线和相频特性曲线分别如图5.7和
图5.5所示。
从图5.4~图5.7可以看出: ① 测振仪在不同工作状态下,其有效工作区域是不
相同的。 在位移计状态下,其工作条件为>>1,即工
作在过谐振区。 对于加速度计来说,其工作条件为<<1,即
工作在亚谐振区。 对于速度计来说,则要求其工作在=1,即谐
设载体的运作为谐振动,即:
则式(5.3)可写成:
z1(t)z1msint,
m dd 2z20t1 cdd0z1 tk0z1 m 2z1msin t(5.4)
考虑这样几种情形下的响应特性:
(1)z01相对于载体的振动位移z1 ,此时相当于
测振仪处于位移计工作状态下。此时幅频特性 和相频特性分别为:
Adzz01m m 1[1(/(n)2/] 2n)2 (2/ n)2 (5.5)
一定的统计规律性。可分为平稳随机振动和非 平稳随机振动。平稳随机振动又包括各态历经 的平稳随机振动和非各态历经的平稳随机振动。
一般来说,仪器设备的振动信号中既包含 有确定性的振动,又包含有随机振动,但对于 一个线性振动系统来说,振动信号可用谱分析 技术化作许多谐振动的叠加。因此简谐振动是 最基本也是最简单的振动。
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机械振动
确定性的 的
周期的
非周期的
随机的
平稳的
非平稳的
简谐振 动
复杂周期振 动
准周期振 动
瞬态和冲 各态历经 非各 态 历
设载体的运作为谐振动,即:
则式(5.3)可写成:
z1(t)z1msint,
m dd 2z20t1 cdd0z1 tk0z1 m 2z1msin t(5.4)
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考虑这样几种情形下的响应特性:
(1)z01相对于载体的振动位移z1 ,此时相当于
测振仪处于位移计工作状态下。此时幅频特性 和相频特性分别为:
确定性振动可分为周期性振动和非周期性振动。 周期性振动包括简谐振动和复杂周期振动。非周 期性振动包括准周期振动和瞬态振动。准周期振 动由一些不同频率的简谐振动合成,在这些不同 频率的简谐分量中,总会有一个分量与另一个分 量的频率之比值为无理数,因而是非周期振动。
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3
随机振动是一种非确定性振动,它只服从 一定的统计规律性。可分为平稳随机振动和非 平稳随机振动。平稳随机振动又包括各态历经 的平稳随机振动和非各态历经的平稳随机振动。
击
的
经
图5.1 振动信号的分类
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5
5.1.2 振动测量系统
1.振动测量方法分类 振动测量方法按振动信号转换的方式可分为
电测法、机械法和光学法。 其简单原理和优缺点见表5.1。
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表5.1 振动测量方法分类
名称
原理
优缺点及应用
电测法
将被测对象的振动量转换 成电量,然后用电量测试 仪器进行测量
第5章 振动测量技术
5.1 振动和振动测量系统
5.2 振动参量的测量
5.3 机械阻抗测量
5.4 振动信号的频谱分析
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1
振动是工程技术和日常生活中常见的物理 现象,在大多数情况下,振动是有害的,它对 仪器设备的精度,寿命和可靠性都会产生影响。 当然,振动也有可以被利用的一面,如输送、 清洗、磨削、监测等。
灵敏度高,频率范围及动态、线性范围 宽,便于分析和遥测,但易受电磁场干 扰。是目前最广泛采用的方法
机械法
利用杠杆原理将振动量放 大后直接记录下来
抗干扰能力强,频率范围及动态、线性 范围窄、测试时会给工件加上一定的负 荷,影响测试结果,用于低频大振幅振 动及扭振的测量
光学法
利用光杠杆原理、读数显 微镜、光波干涉原理,激 光多普勒效应等进行测量
下面分别就这些组成环节作一简单介绍。 (1) 测振传感器
拾振部分是振动测量仪器的最基本部分, 它的性能往往决定了整个仪器或系统的性能。
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根据线性系统的叠加原理,振动的响应是 振动系统拾振部分对各个谐振动响应的叠加。
在许多情况下,例如惯性式测振传感器, 振动系统的振动是由载体的运动所引起的。如 图5.3所示。设载体的绝对位移为z1,质量块m 的绝对位移为z0则质量块的运动方程为:
无论是利用振动还是防止振动,都必须 确定其量值。
随着现代工业和现代科学技术的发展, 对各种仪器设备提出了低振级和低噪声的要求, 以及对主要生产过程或重要设备进行监测、诊 断,对工作环境进行控制等等。这些都离不开 振动的测量。
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2
5.1 振动和振动测量系统
5.1.1 振动信号分类
振动信号按时间历程的分类如图5.1所示,即将 振动分为确定性振动和随机振动两大类。
A zz0 1m m 1 n
1
(5.7)
(n//n)242
Varc12 tg(( // nn))22
(5.8)
其幅频特性曲线和相频特性曲线分别如图5-6和图
5-5所示。
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图 5.6由载体运动引起的速度响应图
5.7由载体运动引起的加速度响应
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(3)z01相对于载体的振动加速度,此时相当于测振仪 处于加速度计的工作状态下。此时幅频特性和相 频特性分别为:
m d d 2z20 tcd(z0 dzt1)k(z0z1)0(5.1)
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m d 2z0 dt 2
m
z。 c k
(z0z1)kcddt(z0z1)
图5.3 由载体运动引起的振动响应
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质量块m相对于载体的相对位移为:
z01z0 z1
(5.2)
则上式可改写成:
mdd 2z20t1 cdd0z1 tk0z1 md d2z21t(5.3)
作在过谐振区。 对于加速度计来说,其工作条件为<<1,即
工作在亚谐振区。 对于速度计来说,则要求其工作在=1,即谐
振区附近。
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② 阻尼比的取值对测振仪幅频特性和相频特性都有 较大的影响。
对位移计和加速度计而言,当取值在0.6~0.8 范围内时,幅频特性曲线有最宽广而平坦的曲线 段,此时,相频特性曲线在很宽的范围内也几乎 是直线。
Adzz01m m 1[1(/(n)2/] 2n)2 (2/ n)2 (5.5)
d
arctg2(/n) 1(/n)2
(5.6)
其幅频特性曲线曲线如图5.4所示。
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图5.4 由载体运动引起的位移响应
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(2)z01相对于载体振动速度 ,此时相当于测振仪处于
速度计的工作状态下。此时幅频特性和相频特性 分别为:
不受电磁场干扰,测量精度高,适于对 质量小及不易安装传感器的试件作非接 触测量。在精密测量和传感器、测振仪 标定中用得较多
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2. 电测法振动测量系统
干扰
激振
系统
测振传感器
中间变换电 路
信号发生器 功放
振动分析仪器
显示记录
反馈控制
图5.2 振动测量系统的一般组成框图
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由于振动的复杂性,加上测量现场复杂, 在用电测法进行振动量测量时,其测量系统是 多种多样的。图5.2所示为用电测法测振时系统 的一般组成框图。由图可见,一个一般的振动 测量系统通常由激振、拾振、中间变换电路、 振动分析仪器及显示记录装置等环节所组成。
Aazz01m m 1[1(/1 )2/] 2n2(2 /n)2 (5.9)
aarc1t2g(// nn)2
(5.10)
其幅频特性曲线和相频特性曲线分别如图5.7和
图5.5所示。
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从图5.4~图5.7可以看出: ① 测振仪在不同工作状态下,其有效工作区域是不
相同的。 在位移计状态下,其工作条件为>>1,即工