振动测量技术复习总结
振动测量技术复习总结
振动测量技术复习总结振动测量技术复习题一、填空题1、已知环境对系统（机械设备或结构）的输入（激励）和系统的动态特性，求系统输出，工程上叫响应预测。
2、已知输入和输出，求系统的动态特性，工程上称为系统识别。
3、已知输出和系统的动态特性求输入，工程上称作载荷识别或环境预估。
4、临界阻尼系数：km C C 2=。
5、无量纲频率比n p /ωλ=，无量纲衰减系数c c c /=ζ。
6、非周期振动中，加速度（位移和速度）的各阶谐波分量在整个频率域上是连续分布的。
加速度传感器在低频区具有良好的幅频特性，在测量非周期振动时，只选用加速度传感器。
7、相对式电动传感器的电学特性与绝对式电动传感器是相同的。
8、在晶体上机械能（力或变形）到电能（电荷或电场）的变换成为正压电效应，反过来则成为逆压电效应。
9、压电式加速度传感器的类型常见有三种，即中心压缩式，剪切式，三角剪切式。
10、电涡流传感器是一种相对的非接触式传感器。
11、电感传感器由两种形式，一是可变间隙，二是可变导磁面积。
12、电压灵敏度的量纲是2/-?s m mV ，电荷灵敏度的量纲是2/-?s m pC 。
13、N /1倍频程滤波器也是一种恒百分比滤波器，但它的定义是N c c f f 112/2=。
14、恒带宽滤波器，取绝对带宽等于常数，即常数=-=123c c f fB 。
15、恒百分比带宽滤波器，取相对带宽等于常数，即%100/)(/00312?-==f f f f B b c c 。
16、鉴频器的功能就是把调频波频率的变化转化为电压的变化。
17、电磁式激振器是将电能转化为机械能，并将其传递给实验结构的一种仪器。
18、把被测振动信号送入示波器的垂直偏转轴Y ，而把已知频率的比较电压信号（有信号发生器提供）送入水平偏转轴X ，这是在示波器的显示屏上将出现李萨如图形。
19、使用频率计数器直接测定简谐波形电压信号的频率或周期成为直接测频法。
20、自由振动法测量机械系统的固有频率有两个途径即初位移法和撞击法（或敲击法）。
振动测试与数据处理总结
振动数据的分析需要专业的知识和技能，同 时数据处理过程较为复杂，需要耗费大量时 间和人力。
未来的发展趋势和展望
智能化数据处理技术
随着人工智能和机器学习技术的发展，未来振动测试与数 据处理将更加智能化，数据处理速度和精度将得到进一步 提升。
多源信息融合技术
通过融合多源信息，如温度、压力等，可以更全面地评估 设备状态，提高故障诊断的准确性和可靠性。
桥梁在车辆、风、地震等外部激励下会产生振动，长期的振动会导致结构的疲劳和损伤。通过在桥梁上安装振动 传感器，可以实时监测桥梁的振动情况，并将数据传输到数据处理中心进行分析。数据处理包括信号处理、特征 提取和模式识别等步骤，以识别出桥梁的损伤位置和程度，为维修和加固提供依据。
案例二：机械设备的振动测试与数据处理
要点一
总结词
要点二
详细描述
机械设备的振动测试与数据处理是预防性维护的重要手段 ，通过对机械设备运行过程中的振动数据进行采集、分析 和处理，可以预测和诊断设备的故障。
机械设备在运行过程中会产生振动，不同部位和不同类型 的振动可以反映设备的运行状态。通过在关键部位安装振 动传感器，可以实时监测设备的振动情况，并将数据传输 到数据处理中心进行分析。数据处理包括信号处理、频谱 分析和模式识别等步骤，以识别出设备的故障模式和程度 ，为维修和更换提供依据。
数据处理方法
利用数学和统计方法对数据进 行处理，提取有用的信息。
数据解释
根据处理后的数据结果，结合 专业知识进行解释和推断。
数据处理方法
滤波处理
去除噪声和干扰，提高数据质量。
频谱分析
将时域信号转换为频域信号，分析信号的频 率成分。
统计分析
振动基础必学知识点
振动基础必学知识点
以下是振动基础必学的知识点：
1. 振动的定义：振动是物体围绕某个平衡位置来回周期性地运动。
2. 振动的周期和频率：振动的周期是振动一个完整循环所需要的时间，单位是秒；频率是单位时间内振动的次数，单位是赫兹。
它们之间有
以下关系：频率 = 1/周期。
3. 振动的幅度：振动的幅度是指物体离开平衡位置的最大距离。
4. 简谐振动：简谐振动是指物体在没有阻力的情况下，围绕平衡位置
做匀速往复运动的振动。
简谐振动的特点是周期恒定、频率固定且幅
度不断变化。
5. 谐振：谐振是指当外力作用频率与物体固有频率相同时，物体容易
发生共振现象，振幅会明显增大的现象。
6. 弹簧振子：弹簧振子是指一个质点通过与弹簧连接，形成一个可以
进行振动的系统。
弹簧振子的运动方程可以用简谐振动的方程表示。
7. 摆钟：摆钟是指一个由质点与一个固定的绳或杆连接，形成可以进
行振动的系统。
摆钟的运动方程可以用简谐振动的方程表示。
8. 声音的传播和振动：声音是由物体的振动引起的机械波。
声音的传
播需要介质的存在，并且介质中的分子通过相互振动来传递能量。
9. 波动的特征：波动的特征包括传播速度、波长、频率和振幅。
10. 波的类型：根据波动传播介质的性质，波可以分为机械波和电磁波两种类型。
以上是振动基础必学的知识点，掌握这些知识可以帮助理解振动和波动以及它们在不同物理现象中的应用。
振动测试技术学习资料
一、简谐振动有时域测试参数简谐振动中常用的参数为位移、速度、加速度、激振力、振幅和振动频率，其中前五个参数属于时域测试参数。
二、振动测试及信号分析的任务振动测试及信号分析主要有以下五个方面的任务：（1）验证振动理论和计算结果的准确性，也被称为实验验证或工程振动测试中的正问题。
（2）为改进结构优化设计提供充分的实验依据。
（3）查清外界干扰力的激振水平和规律，以便采取措施来减少或控制振动。
（4）检测诊断设备故障。
（5）振动控制。
三、压电式、涡流式及磁电式传感器的机电变化原理。
1、压电式传感器的机电变换原理某些晶体（如人工极化陶瓷、压电石英晶体等）在一定的方向的外力作用下或承受变形时，它的晶体面或极化面上将有电荷产生。
这种从机械能（力或变形）到电能（电荷或电场）的变换称为正压电效应。
而从电能（电场或电压）到机械能（变形或力）的变换称为逆压电效应。
因此利用晶体的压电效应，可以制成测力传感器。
在振动测量中，由于F=ma,所以压电式传感器是加速度传感器。
2、电涡流传感器的机电变换原理电涡流传感器是一种相对式的非接触传感器，它是通过传感器端部与被测物体之间的距离变化来测量物体的振动位移或幅值的，主要应用于静位移的测量、振动位移的测量、旋转机械中检测转轴的振动测量。
3、电动式（磁电式）传感器的机电变换原理电动式传感器基于电磁感应原理，即当运动的导体在固定的磁场里切割磁力线时，导体两端就感应出电动势，因此利用这一原理而产生的传感器称之为电动式（磁电式）传感器。
它实际上是速度传感器。
四、选择振动传感器的原则选择拾振器类型时，要根据测试的要求（如要求测位移、或测速度、加速度、力等）及被测物体的振动特性（如待测的频率范围，估计的振幅范围等），应用环境情况（如环境温度、湿度、电磁场干扰情况等）结合各类拾振器本身的各项特性指标来考虑。
下列情况可用位移拾振器：（1）位移幅值特别重要时（例如，不允许某振动部件在振动时碰到别的物体，即要求振幅时）。
物理实验技术中的振动测量方法与技巧
物理实验技术中的振动测量方法与技巧振动是物体在平衡位置附近发生的往复运动，广泛存在于自然界和各种工程实践中。
在物理实验中，准确测量振动参数对于研究振动现象和探索物体性质至关重要。
在这里，我们将讨论一些常用的振动测量方法与技巧，以帮助实验科学家们更好地进行相关研究。
1. 振动传感器的选择与应用振动传感器是测量振动的关键工具之一。
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。
选择合适的传感器取决于实验的目的和被测物体的特性。
例如，在低频振动实验中，位移传感器可能更适合；在高频振动实验中，加速度传感器会更具优势。
为了获得准确的振动数据，传感器的安装位置和固定方法也需要仔细考虑。
通常，传感器应尽量与被测物体接触良好，并避免传感器自身的振动影响测量结果。
2. 频率测量与信号处理技术在振动测量中，准确测量振动频率是十分重要的一步。
常用的频率测量方法包括使用频率计、傅里叶变换和自相关函数等。
频率计是一种简单而直接的方法，通过将振动信号输入频率计并读取结果来获得频率值。
傅里叶变换可以将时域的振动信号转换为频域谱，从而提取振动信号中的频率成分。
自相关函数的计算则可以通过测量振动信号与其延迟版本之间的相关性来估计信号的基本周期。
3. 振动参数的测量与计算除了频率外，其他振动参数（如幅值、相位、能量等）的测量也是非常关键的。
为了准确测量这些参数，合适的测量方法是必不可少的。
例如，对于振动幅值的测量，一种常见的方法是使用光电传感器测量物体振动时激光点的移动距离。
此外，相位测量可以通过同时测量两个振动信号并计算它们之间的时间差来实现。
4. 振动测量误差的预估与校正在实验中，我们常常会面临振动测量误差的问题。
误差可能来自传感器本身的特性、环境干扰以及信号处理过程中的噪声。
为了准确测量振动参数，我们需要预估和校正这些误差。
一种常见的方法是使用校准器来验证传感器的准确性，并根据校准结果进行误差校正。
此外，选择适当的传感器增益和滤波器设置也可以有效降低误差。
实验总结精选12篇
《实验总结》实验总结（一）：透过这次实验，我大开眼界，因为这次实验个性是回转机构振动测量及谱分析和悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试，需要用软件编程，并且用电脑显示输出。
能够说是半自动化。
因此在实验过程中我受易非浅：它让我深刻体会到实验前的理论知识准备，也就是要事前了解将要做的实验的有关质料，如：实验要求，实验资料，实验步骤，最重要的是要记录什么数据和怎样做数据处理，等等。
虽然做实验时，指导老师会讲解一下实验步骤和怎样记录数据，但是如果自己没有一些基础知识，那时是很难作得下去的，惟有胡乱按老师指使做，其实自己也不明白做什么。
在这次实验中，我学到很多东西，加强了我的动手潜力，并且培养了我的独立思考潜力。
个性是在做实验报告时，因为在做数据处理时出现很多问题，如果不解决的话，将会很难的继续下去。
例如：数据处理时，遇到要进行数据获取，这就要求懂得labview软件一些基本操作；还有画图时，也要用软件画图，这也要求懂得excel软件的插入图表命令。
并且在做回转机构振动测量及谱分析实验，获取数据时，注意读取波形要改变采样频率，等等。
当然不只学到了这些，那里我就不多说了。
还有动手这次实验，使测试技术这门课的一些理论知识与实践相结合，更加深刻了我对测试技术这门课的认识，巩固了我的理论知识。
但是这次实验虽好，但是我认为它安排的时间不是很好，还有测试技术考试时间，因为这些时间安排与我们的课程设计时间有冲突，使我不能专心于任一项，结果不能保证每一个项目质量，所以如果有什么出错请指出！实验总结（二）：实验总结实验室是培养高层次人才和开展科学研究的重要基地。
在西方发达国家，学校对培养学生的动手潜力是十分重视的，这一问题近年来也越来越受到我国教育界人士的广泛重视。
为了提高学生的动手潜力，让学生做相关实训并完成单片机实验报告，在实验的形式上注重培养学生的实验技能和动手潜力。
从单片机实验心得中学生就能够总结出超多的经验以适应当代社会的发展。
振动基础知识
1振动的危害1.1动静部分发生摩擦解释：由于汽轮机单机容量的增加以及对效率的追求，动静部分特别是径向间隙很小（一般为2-5mm），过大的振动极易造成动静部分摩擦从而造成灾难性的后果，如果摩擦发生在转轴的汽封处，将会造成转子的热弯曲引起振动的进一步增加，形成恶性循环引起转子的永久性弯曲。
1.2加速某些部件的磨损和产生偏摩解释：因振动产生不均匀的磨损，主要有轴颈、轴承、活动试联轴器、发电机滑环、励磁整流子以及静止部分的滑销系统。
振动之所以使这些部件产生不均匀的磨损，主要是动静部件或二个部件之间存在差别振动，同时，轴颈的回转中心不在轴瓦的中心，回转轨迹有一定的偏心度（以后会看到，这个偏心是轴承不产生油膜震荡的条件），周期性的作用力常常偏向某一方向，这是造成偏摩的根本原因。
1.3动静部分的疲劳损坏解释：刚体的振动具有一定的能量，振动的强度越大、振动的能量越大，由此使某些部件产生过大的动应力导致疲劳损坏并造成事故的进一步扩大。
在现场，由振动使零件发生疲劳损坏的主要有轴瓦乌金碎裂，这是由于转轴和轴承之间的差别振动太大（对于一般落地试轴承，轴颈的振动强度是轴承的5-10倍）1.4某些紧固件的断裂和松弛解释：过大的振动使轴承座紧固螺栓断裂和某些零件的松脱，丧失原有的功能，甚至浇筑的基础松动，最典型的事例是日本海南电厂的600MW机组，在启动过程中发生强烈振动最后导致51米长的轴系中断17处，国内也有类似事件，主要是国产200MW机组因调速系统故障引起机组的强烈振动导致轴系断裂，轴承座飞出。
1.5机组经济性降低解释：一般的振动最先使转子的轴封处发生摩擦，导致汽封间隙的扩大（几乎在每台汽轮机上发生，燃气轮机也不例外）使机组的漏汽量增加，经济性降低。
1.6直接或间接造成事故解释：过大的振动使汽轮机危急保安器或机组其他保护仪表的正常工作受到直接的影响，国产200MW机组就发生过因振动导致危急保安器误动的事例。
另一方面，振动产生的噪音对运行人员的身心健康造成危害。
物理实验技术中的振动测量与解析方法
物理实验技术中的振动测量与解析方法振动作为物体的一种运动形式，广泛存在于各个领域。
在物理实验中，准确测量和分析振动现象是十分重要的。
本文将探讨物理实验技术中的振动测量与解析方法。
一、振动测量技术1.光电测振法光电测振法是一种通过光电测量来估测物体振动状态的方法。
它通过将物体固定在光电测振仪上，利用光电测振仪中的激光器和光敏位置传感器来测量物体的振动位移。
该方法具有高分辨率和高灵敏度的特点，适用于精确测量微小振动。
2.电容传感器测振法电容传感器测振法利用电容传感器来测量物体振动的方法。
当物体振动时，导致电容传感器的容量发生改变，通过测量电容传感器的电容变化来计算出物体的振动位移。
电容传感器测振法具有快速响应和较高的精度，常用于测量中等振幅的振动。
3.激光干涉测振法激光干涉测振法是一种利用激光干涉原理来测量物体振动的方法。
该方法利用激光束照射到物体上，并通过测量激光光束在物体表面反射出的干涉光信号的变化来计算物体的振动位移。
激光干涉测振法具有非接触性、高精度和灵敏度高的特点，适用于测量微小振动。
二、振动解析方法1.频谱分析法频谱分析法是一种将振动信号分解为不同频率分量的方法。
它可以将复杂的振动信号分解为一系列单一频率的分量，用于分析物体振动的频率特性。
常用的频谱分析方法包括傅里叶变换和小波变换。
频谱分析法可以帮助我们了解物体的共振频率以及受力后的振动特性。
2.模态分析法模态分析法是一种研究物体振动模态的方法。
它通过对物体进行激励，并测量物体在不同模态下的振动响应，从而确定物体的各个振动模态及其特征参数。
常用的模态分析方法包括振型测试和响应谱法。
模态分析法对于研究物体的振动特性和结构动力学具有重要意义。
3.相位空间分析法相位空间分析法是一种通过分析物体在相位空间中的轨迹来研究振动特性的方法。
它可以将多维振动信号映射到相位空间中，从而形成轨迹。
通过观察轨迹的形状和演化规律，可以揭示物体的非线性振动特性，并推断物体的非线性动力学行为。
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。
机械振动总结(优秀3篇)
机械振动总结(优秀3篇)机械振动总结篇1机械振动概述机械振动是指物体在空气中或液体中由于物理力学原因导致的周期性振动。
这种振动可以产生噪音、震源，甚至可能导致机械部件的损坏。
因此，对机械振动的研究和控制是保证机械系统稳定运行的重要环节。
振动原因机械振动的主要原因包括：1.机械部件的松动：如螺丝钉的松动、螺帽的松动等。
2.机器的启动和停止：如马达的启动和停止、泵的启动和停止等。
3.气流的冲击：如风扇、鼓风机等在运行过程中产生的气流冲击。
4.电磁振动：如电机的运行、电磁阀的电磁力等。
振动测量对机械振动进行测量可以有效地掌握机械系统的振动状况，从而进行故障排查和修复。
常用的振动测量仪器包括：1.振动速度传感器：用于测量物体表面的振动速度。
2.频率分析仪：用于分析振动信号的频率。
3.振动记录仪：用于记录振动信号的波形和幅度。
振动控制对机械振动进行控制的主要方法包括：1.紧固件：如螺丝钉、螺帽等，用于紧固机械部件，防止松动引起的振动。
2.阻尼：通过增加阻尼材料或改变机械系统的结构，减少振动能量。
3.减震：通过改变机械系统的运动状态，减少振动产生。
4.滤波：通过滤波器过滤掉不需要的振动信号，减少对机械系统的影响。
总结机械振动是机械系统运行中常见的物理现象。
通过对机械振动的研究和控制，可以有效地减少机械部件的松动、磨损和损坏，提高机械系统的稳定性和使用寿命。
因此，对机械振动进行深入的了解和掌握，对于机械工程师和相关技术人员来说，具有重要的实践意义。
机械振动总结篇2机械振动是指物体或质点在某一特定平面上，周期性、规则地往复运动的过程。
这种运动可以是在弹性介质中的自由振动，也可以是在机械、电气、流体等非弹性介质中的弹性振动。
机械振动对于机械工程和设备设计具有重要意义，包括确定设备的设计、选择材料、优化结构、提高效率、减少噪声等方面。
在机械振动领域，常见的振动类型包括自由振动、强迫振动、受迫振动和共振。
自由振动是指物体在没有外力作用下的振动，其频率和振幅取决于物体的质量和弹性。
振动检测基础知识
基频分量的幅值和相位
基频是转速频率，记作 1R。 基频分量的幅值与转子的不平衡大小有关。 基频分量的相位与不平衡在转子上的方位有 直接对应关系。 基频大小和相位由基频分析仪或频率分析方 法求得。
键相与相位参考脉冲
参考脉冲
K’ K
t 1转
在转子上刻印键相标记K ，在轴承座上布置键相传感器K （光电式或涡流式），其输出为相位参考脉冲。 参考脉冲是测量相位的基准。 参考脉冲也可用于测量转子的转速。
振动检测基础知识
工程技术领域中，振动现象也比比皆是。例如， 桥梁和建筑物在阵风或地震激励下的振动，飞机和 船舶在航行中的振动，机床和刀具在加工时的振动， 各种动力机械的振动，控制系统中的自激振动，等 等。
振动测量是指检测振动变化量，将其转换为与之 对应的，便于显示、分析和处理的电信号，并从中 提取所需的有用信息的测量技术。
xav
1 T
T
x dt
0
value)
均值 (Mean value)
x 1
T
x dt
T0
又称平均值或直流分量。
有效值 (Root mean square value) xrms
1 T x2 dt T0
简谐振动的幅值参数
平均绝对值
正峰值
有效值
峰峰值
平均值
负峰值
各幅值参数是常数，彼此间有确定关系
峰值 xp=A; 峰峰值 xp-p=2A
平均绝对值 xav=0.637A
有效值
xrms=0.707A
平均值
x0
复杂振动的幅值参数
峰峰值 正峰值 xrms
负峰值
各幅值参数随时间变化， 彼此间无明确定关系
常用的幅值参数及其单位
3-振动测试分析技术
相对轴位移
§ 3.3振动测试方案
3 测试位置（监测点）
相对轴膨胀
§ 3.3 振动测试方案
4 测试周期：
定期、随机、巡检、在线监测，企业的要求， 国家的规定，分析的需要等。
§ 3.3 振动测试方案
5 振动评定标准：
• 绝对法
根据相应的国际标准、国家标准、行业标准等， 如： ISO， GB， API 等。
直接测量参数的选择
振动位移、振动速度和振动加速度三者的幅值之间的关系 与频率有关，所以，在低频振动场合，加速度的幅值不大 ；在高频振动场合，加速度幅值较大。考虑到三类传感器 及其后续仪器的特性，并根据振动频率范围而推荐选用振 动量测量的范围。
§ 3.2 振动测试的仪器设备
传感器的合理选择
灵敏度
传感器的灵敏度越高，可以感知越小的变化量，即被测量 稍有微小变化时，传感器即有较大的输出。但灵敏度越高 ，与测量信号无关的外界噪声也容易混入，并且噪声也会 被放大。因此，灵敏度高的传感器往往要求有较大的信噪 比。过高的灵敏度会影响其适用的测量范围。
轴承上
75
50
轴上(靠近 轴承)
150
100
3000 25 50
3600 ≥6000
21
12
44
20
§ 3.2 振动测试方案
5 振动评定标准：
绝对法
在制定上述振动标准时，假设： 机组振动为单一频率的正弦波振动； 轴承振动和转子振动基本上有一固定的比
值，因此可利用轴承振动代表转子振动； 轴承座在垂直、水平方向上的刚度基本上
§ 3.2 振动测试的仪器设备
传感器的合理选择 线性范围
传感器都有一定的线性范围，在线性范围内输出与输入成 比例关系。线性范围愈宽，表明传感器的工作量程愈大。
振动测试技术
任务4 振动测试技术铁路工程结构的振动试验中，常有大量的物理量如应力（应变）、位移、速度、加速度等，需要进行量测、记录和分析。
由于结构的动应变与静应变的测量元件、测量方法基本相同，不同之处在于需要采用动态应变仪进行量测。
振动参量可用不同类型的传感器予以感受拾起，并从被测量对象中引出，形成测量信号，将能量通过测量线路发送出去，再通过仪器仪表将振动过程中的物理量进行测量并记录下来。
传感器是振动测试系统中的一个重要组成部分，它具有独立的结构形式。
按照被测物理量来分类，传感器可以分为位移传感器、速度传感器和加速度传感器；按照工作原理来分类，传感器可以分为机械式传感器和电测传感器（包括磁电式、压电式、电感式、应变式）两大类。
在本节中，主要介绍各类振动参量测试仪器及传感器的基本原理、构造与使用方法。
一、惯性式传感器惯性式传感器有位移、速度及加速度传感器三种。
它的特点是直接对机械量（位移速度、加速度）进行测量，故输入、输出均为机械量。
常用的惯性式位移传感器有：机械式测振仪、地震仪等。
惯性式传感器的工作原理及其特性曲线在振动传感果中最具有代表性，其他类型传感器大都是在此基础上发展而得到的。
在惯性式传感器中，质量弹簧系统将振动参数转换成了质量块相对于仪器壳体的位移，使传感器可以正确反映振动体的位移、速度和加速度。
但由于测试工作的需要，传感器除应正确反映振动体的振动外，还应不失真地将位移、速度和加速度等振动参量转换为电量，以便用电量进行量测。
一般地，桥梁结构、厂房、民用建筑的一阶自振频率在零点几到十几赫兹之间，这就要求传感器具有很低的自振频率。
为降低an，必须加大质量块m。
因此一般惯性式位移传感器的体积较大也较重，使用时对被测系统有一定影响，特别对于一些质量较小的振动体就不太适用。
当被测对象振动频率与惯性式传感器的固有频率之比变化时，可以测量不同的振动参量。
更接近于物此时，测得的壳体位移接近于物体的位移。
若选用较大的阻尼系数，δ体位移，此时惯性式传感器可用于动位移的测量，故称为位移传感器。
振动测量实验报告册(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解振动测量原理，掌握振动测量方法。
2. 学会使用振动测量仪器，如加速度计、速度计等。
3. 了解振动信号分析技术，包括频谱分析、时域分析等。
4. 分析实验数据，掌握振动特性，为工程应用提供依据。
二、实验原理振动测量是通过测量振动体的位移、速度或加速度等参数来描述振动现象的过程。
常用的振动测量方法有直接测量法和间接测量法。
1. 直接测量法：通过测量振动体的位移、速度或加速度等参数，直接获得振动信息。
如使用加速度计、速度计等。
2. 间接测量法：通过测量振动体的其他参数，如振动频率、振幅等，间接获得振动信息。
三、实验仪器与设备1. 振动信号发生器：用于产生不同频率、振幅的振动信号。
2. 加速度计：用于测量振动体的加速度。
3. 速度计：用于测量振动体的速度。
4. 振动分析仪：用于分析振动信号，如频谱分析、时域分析等。
5. 激光测距仪：用于测量振动体的位移。
6. 实验台架：用于固定振动信号发生器和振动测量仪器。
四、实验步骤1. 实验前准备：熟悉实验原理、仪器操作，了解实验注意事项。
2. 连接实验电路：将振动信号发生器、加速度计、速度计等仪器连接到实验台架上。
3. 调整实验参数：设置振动信号发生器的频率、振幅等参数，确保振动信号符合实验要求。
4. 测量振动参数：启动振动信号发生器，记录加速度计、速度计等仪器的输出信号。
5. 分析实验数据：使用振动分析仪对振动信号进行分析，如频谱分析、时域分析等。
6. 实验结果处理：整理实验数据，绘制实验曲线，分析振动特性。
五、实验结果与分析1. 实验数据整理：将加速度计、速度计等仪器的输出信号进行整理，包括时间、频率、振幅等参数。
2. 实验曲线绘制：根据实验数据，绘制加速度-时间曲线、速度-时间曲线等。
3. 频谱分析：使用振动分析仪对振动信号进行频谱分析，确定振动频率、振幅等参数。
4. 时域分析：使用振动分析仪对振动信号进行时域分析，观察振动波形、相位等参数。
振动诊断汇总
轴心轨迹分析主要关注转子在旋转过程中的动态行为，通过观察轴心轨迹的形 状、大小和方向等信息，可以判断出转子是否存在不平衡、不对中、碰摩等故 障。这种方法对于诊断旋转机械的故障非常有效。
轴向振动分析
总结词
轴向振动分析是通过测量轴的轴向位移 和振动加速度来诊断旋转机械故障的方 法。
VS
轨道交通的振动诊断主要是通过监测和分析车辆、轨道和 桥梁等结构的振动信号，判断车辆和轨道的磨损状况、桥 梁的稳定性以及线路状况，预防事故发生和提高运输效率 。
04
振动诊断案例
案例一：旋转机械的故障诊断
总结词
通过振动分析，准确诊断出旋转机械的故障 类型和位置，提高设备运行效率。
详细描述
振动诊断的原理
振动诊断基于物理学、动力学和信号 处理原理，通过测量和分析设备或结 构的振动信号，提取有关其运行状态 的信息。
关键参数如振幅、频率、相位和波形 用于评估设备的状态，并识别异常模 式。
振动诊断的流程
数据预处理
包括滤波、放大、去噪等，以 提高信号质量。
状态评估与故障诊断
将提取的特征与已知的正常和 故障模式进行比较，评估设备 的状态并诊断潜在故障。
振动信号的采集
使用传感器采集设备或结构的 振动信号。
特征提取
从振动信号中提取关键参数， 如峰值、均方根值、频率等。
决策与建议
根据诊断结果，制定相应的维 护或维修措施，确保设备安全 、高效运行。
02
振动诊断技术
频谱分析
总结词
频谱分析是振动诊断中常用的方法之一，通过分析振动信号的频率成分，可以识 别出机器的故障类型和部位。
旋转机械是工业领域中常见的设备类型，如 电机、压缩机、涡轮机等。当这些设备出现 故障时，通常会伴随着振动异常。通过对振 动数据的采集和分析，可以准确地判断出故 障的类型和位置，例如轴承磨损、转子不平 衡等，从而及时进行维修和更换，提高设备
振动研究总结报告范文(3篇)
第1篇一、引言振动现象广泛存在于自然界和工程实践中，对于振动的研究对于提高工程结构的安全性、提高设备的使用寿命、优化设计参数等方面具有重要意义。
本报告针对振动研究进行了总结，主要包括成果内容、研究方法、特色和创新等方面。
二、成果内容1. 振动理论研究在振动理论研究方面，本报告主要研究了以下内容：（1）振动的基本理论：介绍了振动的基本概念、振动类型、振动方程、振动特性等。
（2）振动控制理论：研究了振动控制的基本方法，如被动控制、主动控制、半主动控制等，并对各种控制方法进行了比较分析。
（3）振动分析理论：研究了振动分析的常用方法，如有限元法、频域分析法、时域分析法等，并对各种方法进行了比较分析。
2. 振动实验研究在振动实验研究方面，本报告主要研究了以下内容：（1）振动测试技术：介绍了振动测试的基本原理、测试设备、测试方法等。
（2）振动实验平台：建立了振动实验平台，包括激振器、传感器、数据采集系统等，用于模拟和研究各种振动现象。
（3）振动实验结果分析：对振动实验数据进行处理和分析，得到了振动特性、振动响应等关键参数。
3. 振动应用研究在振动应用研究方面，本报告主要研究了以下内容：（1）工程结构振动：研究了工程结构在地震、风荷载等作用下的振动特性，为工程结构的抗震设计提供了理论依据。
（2）机械设备振动：研究了机械设备在运行过程中的振动特性，为提高设备的使用寿命和降低故障率提供了技术支持。
（3）振动控制应用：研究了振动控制技术在工程实践中的应用，如振动隔离、振动抑制等。
三、研究方法1. 文献综述法：通过对国内外振动研究文献的查阅和整理，对振动研究现状、发展趋势进行了分析。
2. 理论分析法：运用振动理论对振动现象进行定性和定量分析，为实验研究提供理论指导。
3. 实验研究法：通过搭建振动实验平台，对振动现象进行模拟和研究，获取实验数据。
4. 数据分析法：运用数据统计、数据处理、数据分析等方法对振动实验数据进行处理和分析。
物理机器振动知识点总结
物理机器振动知识点总结引言机器振动是指机器在工作过程中产生的一种周期性的运动或者水平或者垂直方向的来回运动。
机器振动不仅会影响设备的性能和寿命，还可能对周围的环境和人体造成危害。
因此，对机器振动的研究和控制是非常重要的。
本文将从机器振动的基本概念、振动的原理、振动的表征和测量、振动的控制和减震技术等几个方面进行介绍和总结。
一、振动的基本概念1.1 机器振动的定义机器振动是机器在工作时由于不平衡、松动、偏心、传动系统不稳定等因素引起的周期性运动。
机器振动不仅包括自然振动，还包括激振动和强迫振动。
1.2 机器振动的分类根据振动的性质和表现形式，机器振动可以分为自由振动、强迫振动、共振和阻尼振动等几种类型。
1.3 机器振动的产生原因机器振动的产生原因主要包括不平衡、柔性连接件、不精确的加工和装配、传动系统不稳定等。
这些因素都会导致机器在工作时产生不规则的运动，使得机器发生振动。
二、振动的原理2.1 振动的基本原理振动是物体相对于平衡位置的周期性运动。
当物体受到外力作用时，会产生振动。
振动的基本特征包括振幅、频率、周期和相位等。
2.2 振动的传播振动可以通过介质传播，振动的传播速度与介质的性质有关。
通常介质中的振动传播速度越快，介质越硬，振动衰减越小。
2.3 振动的耦合振动的耦合是指不同振动系统之间相互影响和作用。
当多个振动系统同时作用时，它们之间可能产生相互影响和共振现象，从而产生复杂的振动现象。
三、振动的表征和测量3.1 振动的表征指标振动的表征指标包括加速度、速度和位移等。
这些指标可以用于描述振动的不同特性，如振动的幅度、频率和相位等。
3.2 振动的测量方法振动的测量方法主要包括接触式和非接触式两种。
接触式振动测量通常使用加速度计、速度计和位移计等传感器进行测量，而非接触式振动测量则主要依靠激光测距仪、红外测温仪和摄像机等设备进行测量。
3.3 振动的分析与诊断振动的分析与诊断是指利用测量数据对机器振动进行分析和判断。
振动测量技术-振动信号的频谱分析振动
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
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
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。
振动测量技术-振动信号的频谱分 析振动
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:
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
振动测量技术-振动信号的频谱分 析振动
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。
电测法、机械法和光学法。 其简单原理和优缺点见表5.1。
振动测量技术-振动信号的频谱分 析振动
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
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
工程振动测试技术09 第9章 基本振动参数常用的测量方法
⑥
放大器 电路
电路 触发电路
与门电器
⑦
时基信号 发生器
数字显示 计算电路
(1)
仪器由三部分组成：
(2)
1、计数部分；
(3)
2、时基信号发生器；
(4)
3、显示部分。
(5)
(6)
(7)
1、计数部分； 它包括衰减与放大器、限
幅电路、微分电路及双稳态触 发电路等。
基本功能：将被测正弦信 号变成矩形脉冲信号，如图中 第5个波形。
直流数字电压表由A/D转换器及电子计数显示器两 部分组成。A/D转换器是核心电路。有许多种形式。
积分式A/D转换器抗干扰力强，使用方便。比较式 A/D转换器测量速度快、精度高，稳定性好。
在电压表中读出电压值后，还需利用测试系统 的变换关系，求出振幅值。
例如：若测量系统为压电式加速度测量系统， 由电压表输出的电压读数为416 mv 。
指针式电压表是一台交流电压表，它有三种不同的 检波电路，使得电表指针的偏转分别与被测信号的平 均绝对值、峰值或有效值成正比。从而构成了三种不 同的电压表，测出三种不同的振动参数(峰值、有效值、 平均绝对值)数值。
9.3.2 数字式电压表直读法
数字式测振表的原理框图和指针式基本相同，所不 同是，指针式仪表采用磁电式表头；数字式仪表采用 一个直流数字电压表。
2. 调节干扰力频率法 1 用电磁激振器激振
2. 用振动台激振
将整个机械系统（模型）安装在振动台台面上。 振动台工作时，并使被测系统产生牵连惯性力并作 强迫振动。改变振动台位移的频率而幅值不变，利 用共振法就可测出系统的固有频率。
电动式振动台
除此方法外，还有晶体激 振，声波激振等。
用强迫振动法只可测得前 几阶固有频率，若得到更高阶 的固有频率，可应用实验模态 分析法。
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振动测量技术复习题
一、填空题
1、已知环境对系统（机械设备或结构）的输入（激励）和系统的动态特性，求系统输出，工程上叫响应预测。
2、已知输入和输出，求系统的动态特性，工程上称为系统识别。
3、已知输出和系统的动态特性求输入，工程上称作载荷识别或环境预估。
4、临界阻尼系数：km C C 2=。
5、无量纲频率比n p /ωλ=，无量纲衰减系数c c c /=ζ。
6、非周期振动中，加速度（位移和速度）的各阶谐波分量在整个频率域上是连续分布的。
加速度传感器在低频区具有良好的幅频特性，在测量非周期振动时，只选用加速度传感器。
7、相对式电动传感器的电学特性与绝对式电动传感器是相同的。
8、在晶体上机械能（力或变形）到电能（电荷或电场）的变换成为正压电效应，反过来则成为逆压电效应。
9、压电式加速度传感器的类型常见有三种，即中心压缩式，剪切式，三角剪切式。
10、电涡流传感器是一种相对的非接触式传感器。
11、电感传感器由两种形式，一是可变间隙，二是可变导磁面积。
12、电压灵敏度的量纲是2/-⋅s m mV ，电荷灵敏度的量纲是2/-⋅s m pC 。
13、N /1倍频程滤波器也是一种恒百分比滤波器，但它的定义是N c c f f 112/2=。
14、恒带宽滤波器，取绝对带宽等于常数，即常数=-=123c c f f B 。
15、恒百分比带宽滤波器，取相对带宽等于常数，即%100/)(/00312⨯-==f f f f B b c c 。
16、鉴频器的功能就是把调频波频率的变化转化为电压的变化。
17、电磁式激振器是将电能转化为机械能，并将其传递给实验结构的一种仪器。
18、把被测振动信号送入示波器的垂直偏转轴Y ，而把已知频率的比较电压信号（有信号发生器提供）送入水平偏转轴X ，这是在示波器的显示屏上将出现李萨如图形。
19、使用频率计数器直接测定简谐波形电压信号的频率或周期成为直接测频法。
20、自由振动法测量机械系统的固有频率有两个途径即初位移法和撞击法（或敲击法）。
21、用振动波形图测定机械系统的衰减系数的基本公式是)/ln(/11+=i d x x i f n 。
22、用半功率点法测定机械系统的衰减系数的基本公式是ω∆=5.0n 。
23、组成合成波的两种频率相近时，振动合成波将出现共振现象。
24、采样定理：采样频率s f 必须大于被测分析信号成分中最高频率m f 值的二倍以上，即用公式表示为m s f t f 2/1>∆=。
25、快速傅里叶变换的基本思想是利用了复指数函数的周期性和对称性，充分利用中间运算结果，使计算工作量大大减少。
二、名词短语解释
1、周期性振动：当自变量增加到某一定值时，其函数值又恢复到同一值的振动。
2、复杂周期振动：有一系列频率比m n f f /（n ，m 不相同）为有理数的简谐振动叠加而成。
3、准周期振动：两个或两个以上无关联的周期性振动的混合。
4、非周期振动：描述的机械振动随时间变化是非周期性的。
5、频谱分析法：把一个时间域的振动信号函数转变到频率域函数的一种计算方法，通常得到幅频曲线和相频曲线。
他基于傅里叶展开定理。
6、传感器的横向灵敏度： 也称为横向效应，他是压电式加速度传感器的一个重要性能指标。
是由于最大灵敏度轴与传感器的几何轴线不重合而引起的。
7、电测法测试系统： 由振动传感器---测量电路---分析仪器---显示记录仪器等设备组成。
8、电阻式传感器： 将被测得机械振动量转化成传感元件的电阻变换量。
9、电压灵敏度： 加速度传感器的开路电压a u 与被测加速度a 的比值V S 。
10、电荷灵敏度： 在压电片的工作平面上产生的电荷a q 与被测振动的加速度a 的比值q S 。
11、低通滤波器： 能传输c f ~0频带内的信号。
12、高通滤波器： 能传输∞~c f 频带内的信号。
13、带通滤波器： 能传输21~f f 频带内的信号。
14、带阻滤波器： 不能传输21~f f 频带内的信号。
15、零频率响应： 某些传感器在被测物体不振动的情况下也有响应输出。
三、简答题
1、分贝的意义：分析以常用dB 数来表示，成为振动级，这种量纲是以对数为基础的，例如：加速度)/log(2021a a a dB =，速度)/(2021v v lo v dB =，位移)/(2021x x lo x dB =。
2、从三个方面影响加速度传感器的性能
（1）增大无纲量衰减系数，能够迅速消除加速度传感器的自由振动部分（2）适当增大无纲量衰减系数，加速度传感器在共振区附近的幅频特性曲线会垂直起来，有利于提高加速度传感器的上限频率(3)增大无纲量衰减系数，相位差 将随被测物体的振动频率变化而变化。
3、电动式传感器基于电磁感应原理，即当运动的导体在固定的磁场当中里切割磁力线时，导体两方面就感应出电动势，利用这一原理而产生的传感器为电动式传感器。
4、阻抗头是一种综合型传感器，他即压电式力传感器和压电式加速度传感器于一体，特征是在力传递点测量激振力的同事测量该点的运动响应。
5、电涡流传感器是一种相对式非接触式传感器，具有频率范围宽，线性工作范围大，灵敏度高，结构简单以及非接触测量等特点。
主要应用于静位移，振动位移的测量，
旋转机械中检测转轴的振动测量。
6、无源微分电路原理它由电容和电阻组成，当 R Z C >>时，满足条件L R U U >>时，输入信号电压大部分电压降在电阻R 上电容C 上
7、无源积分电路的工作原理由电阻R 和电容C 组成，当R Z C <<满足条件c U U R >>时 输入信号大部分电压降在电阻R 上。
即R U U i ≈所以R /U i i ≈输出电压为电容两端的电压RC dt U C i //idt U U C 1⎰⎰===。
8、无源RC 滤波器由一个电阻和一个电容构成，其衰减频率特征可以用电容元件的容抗值随频率变化的性质来说明。
当C f f <时，容抗远远大于电阻值，R 上的信号压降可以忽略不计，输入信号i U 近似的认为全部传送到输出端，即i 1U U =当C f f >时，输出电压U1很小。
9、电压电荷放大器不同点：电压放大器的输出电压大小同他的输入连接电缆，即电容电容密切关系，而电荷放大器的输出电压基本上不随输入连接电缆的分布电容而变化。
10电磁式振动台的优点有：噪音比机械振动台小，频率范围宽，振动稳定，波形失真度小，振幅和频率的调节都比较方便。
缺点：有漏磁场的影响，有些振动台低频特性较差。
11、电晶体片激振原理：利用压电晶体的逆压电效应在晶体片的两个极面上加上以正弦的交变电压，晶体片上就产生正弦交变的伸缩，该伸缩力作用在被测部件上，就可以激励他产生强迫振动。
12、录波比较法原理：将被测信号和时标信号（一般等间距的时间脉冲信号）一起送入光线，示波器中并同时记录在纸上，然后根据记录纸上的振动波形和时标信号两者之间的周期比测定被测振动的频率。
13、强迫振动法原理：利用振动的特点（振动的时候振幅最大）来测量机械系统的固有频率主要有两种调节转速的方法和调节干扰力频率的方法。
14、光学法：在振动周期上标一刻度线，当振动频率高于10Hz 时由于眼睛视觉的滞留作，可以看见一阴影横带，用读数显微镜观察此横带的宽度，即得到振动位移的振幅峰-峰值，用读数显微镜观察。
15、傅里叶变换原理：可以对任意连续时域的信号进行抽样的截断然后进行傅里叶变换，得到一系列离散型频谱，该频谱的包络线即原来连续信号真实频谱的估计值，也可以对给定的连续频谱在抽样截断后作傅里叶逆变换以求得相应时间历程的函数。
16、利用椭圆法求相位差：)/arcsin()/arcsin(A y A x m m ==θ。