最新振动的检测及传感器

f (t) Fsin2(t fmin)t fmax fmin
T
T:扫描周期 fmax,fmin：上下限频率
可以快速测试研究对象的频率特性
具有类似正弦的形式，但频率变化，属于瞬态激振
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(2)脉冲锤击激励
II. 对设备激振，以求得被测对象的动态性能，如固有频率、阻尼、机械 阻抗等
可以通过频谱分析确定螺旋浆的固有频率和临 界转速转速工作范围
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4.机械振动的类型
a.从产生振动的方式来分： 自由振动：仅受初始条件（初始位移、初始速 度）激励而引起的振动 受迫振动：系统在持续外力激励下的振动
准周期振动
由频率比不全为有理数的简谐振动叠加而成
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瞬态振动
• 瞬态振动：在极短时间内仅持续几个周期的 振动。
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1.机械振动：物体在一定位置附近所做的周期性往复运动 2.产生原因
旋转件的不平衡、负载的不均匀、间隙、润滑不良、支撑松动等
3.振动检测的研究内容
I. 测量设备运行时的振动参量，寻找振源；
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某外圆磨床在空运转时工作台的横向振动记录曲线
5.4 振动的检测
基本知识 振动的激励 测振传感器 测振系统
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5.4.1 基本知识
1.机械振动 2.产生原因 3.振动检测的研究内容 4.振动类型
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(1)快速正弦扫描
正弦激励信号在所需的频率范围内作快速扫描 （可为数秒）：激振信号频率在扫描周期T内 成线性增加，而幅值保持恒定
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一.激励信号
1.稳态正弦激励
激励信号：稳定幅值和频率的正弦信号 测出激励大小和响应大小系统在该频率点处的频率 响应 激励系统: 正弦信号发生器+功率放大器+激振器
缺点：较长的测试周期(多个频率+稳态)
随机振动
不能用确定的数学式来描述其运动规律的振动。 与一般的随机信号处理方法一样。
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5.4.2 振动的激励
如果知道了系统的输入（激励）和输出（响 应），就可以求出系统的动态特性。
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2.瞬态激励信号
激励信号：瞬态信号 宽频带激励：一次同时给系统提供频带内各个频率成份的能
量和使系统产生相应频带内的频率响应 快速测试(常用)
常用的瞬态激励方法有
– 快速正弦扫描 – 脉冲锤击 – 阶跃松弛激励
振动测试系统包括：
❖ 激励部分 实现对被测系统的激励（输入），使系统发生振动。它主要
由激励信号源、功率放大器和激振器组成 ❖ 拾振部分 检测并放大被测系统的输出信号，并将信号转换成一定的形 式（通常为电信号）。它主要由传感器、放大器组成。 ❖ 分析记录部分 将拾振部分传来的信号记录下来供分析处理并记下处理结果。 它主要由各种记录设备和频谱分析设备(或计算机)组成。
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b.从振动的规律来分：
简谐振动 复合周期振动 瞬态振动 随机振动
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简谐振动
以无阻尼自由振动的弹簧振子为例：
经过频谱分析可以估计振源
27.5Hz频率成分为砂轮不平衡所引起的振动； 329Hz频率成分为油泵脉动引起的振 动； 50Hz、100Hz和150Hz的频率成分都和工频（电网的频率，即发电机的工作频率）和电 机的振动有关； 500Hz以上的高频振动原因比较复杂，有轴承噪声及其它振源。
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(1) 单自由度无阻尼系统的自由振动位移随时间按正弦规律变化， 故称为简谐振动。 (2) 自由振动的频率与初始条件无关，仅由系统本身参数确定。 称为(系统的固有频率)
方法：用脉冲锤对被测系统进行敲击，施加一个脉冲力， 使之发生振动。 锤击力脉冲：在一定频率范围内具有平坦的频谱曲线， 近似半正弦波。 1.有效频率范围取决于脉冲持续时间，锤头垫越硬，时 间越短，频率范围越大：锤头垫的材料频带宽度 2.锤头配重的质量和敲击速度激振力的大小
k m
(3) 自由振动的振幅A和初相角φ由初始条件所确定。
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复合周期振动
由两个或两个以上频率之比为有理数的简谐振动复 合而成。
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