振动量的常用测量方法三种
测量振动的常用方法有哪些
测量振动的常用方法有哪些
测量振动一般有两种方法:
方法一在空间里设置一个静止参照系,测量距这个参照系的位移量;方法二直接将加速度传感器安装在振动体上并算出加速度。
除去因振动体质量过轻,会受到加速度传感器本身质量影响的情况,一般来说多采用后者即加速度法。
在静止参照系无法测量位移的情况下,比如运行的车辆、飞机等,利用加速度方法可以直接进行测量,在实用性上比较有优势。
振动测量用传感器可大致分为接触型和非接触型,如下表所示。
在这些分类当中,压电型加速度传感器具有带域宽、灵敏度高、
小型轻量、动态范围广等优势,是最为常用的测量振动的传感器。
机械振动测量
dt
a dv 2 A sin(t )
dt
➢ 简谐振动的位移、速度、加速度的振动形式和振动频率 都是一样的,只是三者的相位和幅值不同。
➢ 由此可得,任何一个简谐振动都可以三者中的任意一个 量与时间关系来表征。
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二、振动的测试内容及测量方法
测试的内容包括两方面:
[1 ( / n )2 ]2 (2 / n )2
zm
( / n )2 xm [1 ( / n )2 ]2 (2 / n )2
传感器输出的辐值和相 位角均与ω/ωn和ζ有
关。
tan 1
2 ( / n ) 1 ( / n )2
惯性系统阻尼比; 惯性系统的固有角频率。 17
一、绝对式测振传感器原理
11
三、振动测试系统的构成
➢ 被测对象在激振力的作用下产生受迫振动,测振传感器测出振动力学参量, 通过振动分析(时域中的相关技术,频域中的功率谱分析)以及计算机数 字处理技术,检测出有用的信息。
➢ 工程上,振动的测试主要讨论的是系统的传输特性,尤其是频率响应特性。 通过测试的数据,推估出系统的动态特性参数。
则顶杆不能满足跟随条件,与被测物体之间发生撞击。
因此,传感器使用范围与被测最大位移和频率有关。 28
三、测振传感器的选择
主要涉及:频率特性、量程范围和灵敏度。 (1) 不同类型的传感器测量范围不同,只有在恰当的频率测
量范围内.传感器才能正确反映被测物休的振动规律。
据前分析: ➢ 低频振动场合,加速度幅值不大,通常选择振动位移的
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一、绝对式测振传感器原理
3、测振动加速度
测振传感器的振动参数是加速度时,有:
A( )a
建筑固有振动频率的非接触测量方法研究
建筑固有振动频率的非接触测量方法研究引言建筑物的振动频率是其结构特性的一个重要指标,对于评估建筑物的稳定性和抗震能力具有重要意义。
传统的测量方法往往需要接触式传感器,但这不仅存在着安装困难和时间成本高的问题,而且对建筑物的破坏性较大。
因此,本文将探讨一些非接触式测量建筑固有振动频率的方法。
介绍非接触式测量方法是利用光学或声波技术,从远处测量建筑物的振动频率,避免了传统接触式测量的种种问题。
下面将介绍几种常用的非接触式测量方法。
一、激光测振法激光测振法是利用激光干涉原理测量建筑物的振动频率。
通过将激光束照射到建筑物的结构上,并将反射回来的激光束与原始激光束进行干涉,从而得到建筑物的振动频率。
这种方法不仅可以实现远距离测量,还可以同时测量多个位置的振动频率,具有较高的准确度和重复性。
二、数字图像处理法数字图像处理法是利用摄像机或红外热像仪对建筑物进行实时拍摄或监测,通过对图像序列进行处理和分析,提取建筑物的振动频率。
这种方法具有非常高的灵敏度,可以捕捉到微小的振动信号,并可以实现对大面积建筑物的批量测量。
三、声学振动测量法声学振动测量法是利用扬声器向建筑物施加特定频率的声音信号,并通过麦克风接收被建筑物产生的振动声音信号,从而确定建筑物的振动频率。
这种方法具有较低的成本和设备要求,适用于中小型建筑物的振动频率测量。
讨论非接触式测量方法相比传统接触式测量方法具有诸多优势,但仍然存在一些局限性和挑战。
例如,激光测振法在对建筑物的振动频率进行测量时,可能会受到天气、温度和颜色等因素的干扰,导致结果的准确性降低。
而数字图像处理法在测量过程中需要考虑摄像机的分辨率和帧率等因素,以确保测量结果的准确性。
此外,非接触式测量方法在数据处理和分析上也存在一定的难度。
由于非接触式测量方法得到的振动数据往往是连续的时间序列,需要通过信号处理和频谱分析等技术,提取出建筑物的振动频率和模态参数。
这对于数据处理的算法和技术提出了更高要求。
机械振动的测量方法
机械振动的测量方法机械振动是指物体在其中一固定点或者固定坐标系中围绕其中一平衡位置作周期性的往复运动。
机械振动测量的目的是为了评估物体的振动特性,找到振动源,分析振动原因,以进一步改进设计和提供振动控制措施。
机械振动的测量方法有很多种,下面就几种常用的机械振动测量方法进行介绍。
1.声学振动测量方法:这种方法是通过采集并分析物体产生的声音来测量机械振动。
它可以通过一个或多个声音传感器将机械振动转化为声音信号,然后借助声学仪器进行分析和处理。
这种方法可以用来确定振动的频率、振幅、振动模式和振动源的位置等。
它适用于非接触式测量,测量范围广,且具有较高的灵敏度。
2.惯性振动测量方法:这种方法是通过安装加速度传感器或振动传感器,直接感知机械振动的加速度或位移,然后根据牛顿运动定律计算出振动的频率、幅值和相位等参数。
这种方法适用于测量低频振动,测量结果更加准确,但需要对传感器进行定期校准。
3.光学振动测量方法:这种方法是通过光学传感器来测量机械振动。
光学传感器可以分为接触式和非接触式两类。
接触式的光学传感器通常是基于拉普拉斯原理,测量物体表面的位移或变形。
非接触式的光学传感器则通常是采用激光干涉或干涉测量的原理,利用激光束来测量物体的位移或振动速度。
光学振动测量方法精度高,分辨率高,适用于测量微小振动。
4.功率谱测量方法:这种方法是通过对机械振动信号进行频谱分析,测量不同频率成分的能量或功率,以评估振动的特性。
功率谱测量方法可以使用FFT(快速傅里叶变换)等算法将时域信号转化为频域信号,进而获取功率谱图。
功率谱图可以提供振动的频率分布、主要振动频率和传递函数等信息。
这种方法适用于复杂的振动分析和频谱分析。
值得注意的是,以上所述的机械振动测量方法仅为常用方法之一,还有一些其他的测量方法,如微机械系统(MEMS)传感器、电容式传感器、压电传感器等,这些传感器可以通过物理效应来感知机械振动。
不同的测量方法有不同的适用范围和测量精度,需要根据具体的测量需求和实际情况选择合适的方法。
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。
工程振动测试方法
工程振动测试方法工程振动测试方法在工程振动测试领域中,测试手段与方法多种多样,但是按各种参数的测量方法及测量过程的物理性质来分,可以分成三类。
1、机械式测量方法震动传感器将工程振动的参量转换成机械信号,再经机械系统放大后,进行测量、记录,常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪,它能测量的频率较低,精度也较差。
但在现场测试时较为简单方便。
2、光学式测量方法将工程振动的参量转换为光学信号,经光学系统放大后显示和记录。
如读数显微镜和激光测振仪等。
3、电测方法将工程振动的参量转换成电信号,经电子线路放大后显示和记录。
电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量(电动势、电荷、及其它电量),然后再对电量进行测量,从而得到所要测量的机械量。
这是目前应用得最广泛的测量方法。
上述三种测量方法的物理性质虽然各不相同,但是,组成的测量系统基本相同,它们都包含拾振、测量放大线路和显示记录三个环节。
1、拾振环节。
把被测的机械振动量转换为机械的、光学的或电的信号,完成这项转换工作的器件叫传感器。
2、测量线路。
测量线路的种类甚多,它们都是针对各种传感器的变换原理而设计的。
比如,专配压电式传感器的测量线路有电压放大器、电荷放大器等;此外,还有积分线路、微分线路、滤波线路、归一化装置等等。
3、信号分析及显示、记录环节。
从测量线路输出的电压信号,可按测量的要求输入给信号分析仪或输送给显示仪器(如电子电压表、示波器、相位计等)、记录设备(如光线示波器、磁带记录仪、X—Y 记录仪等)等。
也可在必要时记录在磁带上,然后再输入到信号分析仪进行各种分析处理,从而得到最终结果。
电机振动测量方法
电机振动测量方法引言电机是工业生产中常用的动力设备之一,而电机振动的大小和稳定性直接影响到电机的性能和寿命。
因此,电机振动测量是电机维护和故障诊断中非常重要的一项工作。
本文将介绍几种常用的电机振动测量方法。
一、接触式测量方法接触式测量方法是通过将振动传感器安装在电机的外壳表面,直接接触到电机振动信号,然后将信号放大并转换成电压信号进行测量和分析。
这种方法简单易行,适用于大部分电机振动测量场景。
1. 接触式加速度测量方法接触式加速度测量方法是最常用的一种电机振动测量方法。
该方法通过将加速度传感器安装在电机外壳表面,测量电机振动的加速度信号,然后通过放大器将信号转换成电压信号进行测量和分析。
这种方法可以直接反映电机振动的强度和频率特征。
2. 接触式速度测量方法接触式速度测量方法是通过将速度传感器安装在电机外壳表面,测量电机振动的速度信号,然后通过放大器将信号转换成电压信号进行测量和分析。
这种方法可以更加准确地反映电机振动的速度特征。
二、非接触式测量方法非接触式测量方法是通过将振动传感器安装在电机附近,不直接接触电机表面,通过测量电机周围的振动信号来间接获得电机振动信息。
1. 感应式测量方法感应式测量方法是利用感应原理,通过感应电机振动引起的磁场变化来测量电机振动信号。
该方法无需直接接触电机,避免了传感器与电机之间的摩擦,减少了测量误差。
2. 光学测量方法光学测量方法是利用光学传感器测量电机振动引起的光强变化来获得电机振动信号。
该方法具有高灵敏度、不受电磁干扰的特点,适用于高精度振动测量。
三、信号处理和分析电机振动信号的处理和分析是电机振动测量的重要环节。
通过对振动信号进行滤波、放大、采样和频谱分析等处理,可以获得电机振动的频率、幅值、相位等信息,进而判断电机的运行状态和存在的故障。
1. 滤波振动信号中包含了很多不同频率的成分,为了提取出感兴趣的频率成分,需要对信号进行滤波处理。
常用的滤波方法有低通滤波、高通滤波和带通滤波等。
振动测量方法和标准(一)
振动测量方法和标准(一)振动测量方法和标准概述•振动测量是工程领域中常用的一种测试方法,用于评估物体振动的强度和频率。
通过振动测量,可以帮助我们分析和优化结构的设计,预测设备的寿命以及判断机器运行是否正常。
常用的振动测量方法1.加速度法:通过测量物体在特定点上的加速度来评估振动。
这种方法可以用于结构的动态响应分析和冲击问题。
2.速度法:通过测量物体在特定点上的速度来评估振动。
速度法适用于精密设备和需要高精度的振动测量。
3.位移法:通过测量物体在特定点上的位移来评估振动。
位移法适用于机械系统和结构的频率响应分析。
4.功率谱法:通过将振动信号转换为频谱来评估振动。
功率谱法可以帮助我们了解在不同频率下振动的能量分布情况。
国际标准和规范•ISO 10816:该标准是国际上最常用的用于评估机械设备振动的标准。
它包含了振动级别的分级标准以及对振动测量的方法和仪器的要求。
•ISO 2372:该标准适用于旋转机械的振动测量。
它提供了用于评估旋转机械振动的标准指导,并包含了振动级别的分级标准。
•ISO 7919:该标准适用于机组振动测量和评估。
它为机组振动评估提供了详细的指导,并包含了对测点位置和振动级别的要求。
•DIN 4150:该规范适用于建筑物振动的评估和控制。
它提供了对建筑物振动的测量和评估的标准指导,并包含了对振动限值的要求。
结论•振动测量是一种重要的工程技术方法,可以帮助我们评估和优化结构的设计,预测设备的寿命以及判断机器运行是否正常。
在进行振动测量时,可以选择适合具体应用场景的测量方法,并遵循相应的国际标准和规范进行评估。
通过合理的振动测量,我们可以提高工程项目的质量和可靠性,减少潜在的风险和故障发生。
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课件
由(a)、(b)两式解得:
n 2
(
f
2 v
f
2 x
)
由(b)、(c)两式解得:
应注意的问题
n 2fv
fa
(
f
2 a
f
2 v
)
当衰减系数n比较小时,fx、fv、fa 各值相差很
小,测量结果误差较大。
应用精确的频率测量仪器,使测量共振频率的
有效数字尽可能精确。
9.5.3 半功率点法 振动理论曾导出强迫振动的振幅表达式:
由于
fd
f
2 n
(
n 2
)2
是自由衰减振动法得到
的系统振动频率,略小于实际的固有频率。
优点:方法比较简便;
缺点:振动波形衰减太快。
9.2.2 强迫振动法 利用共振的特点来测量机械系统的固有频
率的方法称为强迫振动法,也叫共振法。 1. 调节转速法
速械发和系生固统共有的振频固时率有的频的转率关速系。ncf叫n 做6n临0c 界转,速就,可根以据计临算界出转机
c、计算与显示系统 主要功能:由平均值检波器和直流放大器输出脉冲 的平均值,使输出的直流电压与输入信号间的相位 差成正比关系,然后通过表头显示出来。
2、数字式相位计 数字式相位计的整形电路、相位差检测器的工作
原理同模拟式相位计测量系统的工作原理相同。
数字式相位计的工作原理框图
由于整形电路、相位差检测器 输出的信号如图(c)所示,
sin x
pnt
F0 x m
sin sin
pnt pnt
F0 x m
因此,只要测量发生速度共振时的速度幅值和激
振力幅值,即可通过此式计算出阻尼。
9.6 振型曲线的测量
机械振动的测量方法
振动的测量方法摘要本文主要介绍了振动的测量方法与分类,并简要说明了各测量方法的原理及优缺点,以及在测量过程中所使用的传感器。
并且详细的介绍了加速度传感器与磁电式速度传感器的工作原理。
简要介绍了振动量测量系统的原理框图关键词:加速度传感器、振动、磁电式速度传感器1引言机械振动是自然界、工程技术和日常生活中普遍存在的物理现象。
各种机器、仪器和设备在其运行时,由于诸如回转件的不平衡、负载的不均匀、结构刚度的各向异性、润滑状况的不良及间隙等原因而引起力的变化、各部件之间的碰撞和冲击,以及由于使用、运输和外界环境条件下能量的传递、存储和释放等都会诱发或激励机械振动。
2振动概述2.1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。
各测量方法的原理及优缺点见表1.表1振动测量方法分类2.2振动测试的内容:1. 振动基本参数的测量。
测量振动物体上某点的位移、速度、加速度、频率和相位。
其目的是了解被测对象的振动状态、评定振动量级和寻找振源,以及进行监测、诊断和评估。
2. 结构或部件的动态特性测量。
以某种激振力作用在被测件上,对其受迫振动进行测试,以便求得被测对象的振动力学参量或动态性能,如固有频率、阻尼、阻抗、响应和模态等。
这类测试又可分为振动环境模拟试验、机械阻抗试验和频率响应试验等。
2.3振动测量的基本原理与方法振动检测按测量原理可分为相对式与绝对式(惯性式)两类。
振动检测按测量方法可分为接触式与非接触式两类。
2.3.1相对式振动测量相对式振动测量是将振动变换器安装在被测振动体之外的基础上,它的测头与被测振动体采用接触或非接触的测量。
所以它测出的是被测振体相对于参考点的振动量图1 相对式测振仪的原理1测量针与笔 2 被测物体 3 走动纸2.3.2绝对式振动测量采用弹簧—质量系统的惯性型传感器(或拾振器),把它固定在振动体上进行测量,所以测出的是被测振动体相对于大地或惯性空间的绝对运动。
自然科学实验中的振动测量方法解析
自然科学实验中的振动测量方法解析振动是自然界中普遍存在的一种现象,无论是地球的地震、机械设备的振动还是生物体的运动,都离不开振动的存在。
因此,研究振动并测量振动的方法在自然科学领域中具有重要意义。
本文将对自然科学实验中常用的振动测量方法进行解析。
一、加速度传感器加速度传感器是一种常用的振动测量仪器,它能够测量物体在加速度方向上的振动情况。
加速度传感器通常由压电材料制成,当物体振动时,压电材料会产生电荷,通过测量电荷的变化,可以得到物体的振动加速度。
加速度传感器广泛应用于机械振动、地震监测等领域,具有灵敏度高、频率响应广等优点。
二、激光测振仪激光测振仪是一种非接触式的振动测量仪器,它通过激光束照射到物体上,利用光的反射原理来测量物体的振动情况。
激光测振仪具有高精度、高灵敏度的特点,适用于对微小振动进行测量。
它广泛应用于光学、电子、材料等领域的振动测量中。
三、频谱分析频谱分析是一种常用的振动测量方法,它通过将振动信号转换为频域信号,来分析振动信号中各个频率成分的强度。
频谱分析可以帮助研究人员了解振动信号的频率分布情况,从而判断振动源的性质和工作状态。
频谱分析广泛应用于机械振动、声学振动等领域,为工程师提供了宝贵的振动分析工具。
四、模态分析模态分析是一种用于研究物体振动特性的方法,它通过测量物体在不同模态下的振动频率和振型来分析物体的固有振动特性。
模态分析可以帮助研究人员了解物体的结构特性、振动模态和振动模态的耦合情况。
模态分析广泛应用于工程结构的设计和优化,为工程师提供了重要的振动测试手段。
五、数字信号处理数字信号处理是一种将模拟信号转换为数字信号进行处理和分析的方法。
在振动测量中,数字信号处理可以用于对振动信号进行滤波、降噪、谱估计等操作,提高振动信号的质量和可靠性。
数字信号处理技术的发展为振动测量提供了更加精确和高效的手段。
综上所述,自然科学实验中的振动测量方法多种多样,每种方法都有其独特的优势和适用范围。
电机振动测量方法
电机振动测量方法
电机振动测量是通过对电机振动信号进行分析,在电机运行过程中,通过测量电机振动信号的幅值、频率和相位等参数,来评估电机的运行状态以及可能存在的故障。
常用的电机振动测量方法有以下几种:
1. 加速度传感器法:使用加速度传感器将电机振动信号转化为电信号,通过测量加速度来评估电机振动情况。
该方法可以测量电机在不同方向上的振动,并可以得到振动的时域和频域信息。
2. 速度传感器法:使用速度传感器来测量电机的转速,并根据转速的变化来评估电机振动情况。
该方法可以快速获取电机转速和振动频率的关系。
3. 位移传感器法:使用位移传感器来测量电机轴向或径向的位移,并根据位移的变化来评估电机振动情况。
该方法可以得到电机轴向或径向的振动情况和变化趋势。
4. 频谱分析法:对电机振动信号进行频谱分析,得到振动信号在不同频率上的能量分布情况。
通过分析频谱可以判断电机是否存在故障,如不平衡、轴承磨损等。
5. 小波分析法:使用小波分析方法对电机振动信号进行分析,可以得到不同尺度下的振动信号信息,对于不同频率范围的振动信号有更好的分辨能力。
以上方法可以单独应用或结合使用,根据具体的需求和电机特点选择合适的测量方法,进行电机振动的监测和分析。
建筑物振动测量技术与分析方法
建筑物振动测量技术与分析方法近年来,建筑物的振动问题引起了越来越多的关注。
振动不仅对建筑物的结构安全和使用寿命产生影响,还会对周围环境和居民的生活造成不便。
因此,建筑物振动的测量技术和分析方法成为研究的重点之一。
本文将介绍一些常用的建筑物振动测量技术和分析方法。
一、振动传感器振动传感器是建筑物振动测量的核心装置,常见的振动传感器包括加速度计、速度计和位移计。
加速度计用于测量物体的加速度,速度计用于测量物体的速度,位移计用于测量物体的位移。
这些传感器通过将物体的振动转化为电信号来进行测量。
二、振动测量方法1. 尖兵法尖兵法是一种常用的建筑物振动测量方法,它通过在建筑物上放置一根垂直棍杆,棍杆上有一个尖锥。
当建筑物发生振动时,尖锥会相应地振动。
通过测量尖锥的振动幅度和频率,可以得出建筑物的振动特性。
2. 激励-响应法激励-响应法是一种通过施加外部激励来测量建筑物振动的方法。
在这种方法中,会在建筑物上施加一个外部力或冲击,然后测量建筑物的振动响应。
通过分析外部激励和建筑物振动响应之间的关系,可以得出建筑物的振动特性。
三、振动分析方法1. 频谱分析频谱分析是一种将振动信号分解为不同频率分量的方法。
它通过将振动信号转换到频域来进行分析。
常用的频谱分析方法包括傅里叶变换、小波变换等。
通过频谱分析,可以得到建筑物振动的频率分布情况,从而了解建筑物的振动特性。
2. 模态分析模态分析是一种通过计算建筑物的固有振动模态来分析其振动特性的方法。
在模态分析中,会先进行振动测量,得到建筑物的振动响应数据。
然后,将振动响应数据进行处理,提取出建筑物的固有频率和振动模态。
3. 研究方法在建筑物振动测量技术和分析方法的研究中,除了上述提到的方法外,还有一些进一步的研究方法。
比如,可以采用数值模拟方法来模拟建筑物的振动响应,从而得出建筑物的振动特性。
另外,可以使用大数据分析方法,对大量的振动数据进行分析,得出建筑物的振动规律。
四、应用领域建筑物振动测量技术和分析方法在很多领域都有应用。
振动测量的主要内容
振动测量的主要内容振动测量是一种广泛应用于各个领域的技术,用于检测和分析物体的振动行为。
它在工程、科学、医学等领域中都有着重要的应用,可以帮助人们了解物体的动态特性和结构健康状况。
以下是关于振动测量的主要内容的详细介绍。
一、振动的基本概念1. 振动的定义:振动是物体围绕平衡位置来回运动的现象,包括周期、频率、幅值和相位等基本概念。
2. 振动的分类:振动可以分为自由振动和受迫振动,自由振动是物体在没有外力作用下的振动,受迫振动是外力作用下的振动。
3. 振动的参数:描述振动行为的参数包括振幅、频率、周期、相位等,这些参数对于振动测量非常重要。
二、振动传感器1. 加速度传感器:加速度传感器是最常用的振动传感器之一,它可以测量物体在某一方向上的加速度,并通过积分得到速度和位移信息。
2. 速度传感器:速度传感器用于测量物体的振动速度,它可以直接测量速度而无需进行积分运算。
3. 位移传感器:位移传感器可以直接测量物体的振动位移,常用的位移传感器包括电感式传感器、光电传感器等。
4. 压电传感器:压电传感器利用压电效应将振动转化为电信号,常用于高频振动测量。
三、振动测量方法1. 时域分析:时域分析是最基本的振动分析方法,通过记录振动信号的时间历程,可以获取振动信号的幅值、频率、周期等信息。
2. 频域分析:频域分析是将振动信号从时域转换到频域的方法,常用的频域分析方法包括傅里叶变换、功率谱密度分析等,可以得到振动信号的频率成分和能量分布情况。
3. 阶次分析:阶次分析是将振动信号从时间域转换到转速域的方法,可以分析旋转机械系统中的振动特性,如齿轮啮合频率、轴承故障频率等。
4. 模态分析:模态分析用于研究结构振动的固有特性,可以确定结构的固有频率、振型等信息,常用的方法有模态测试和有限元模态分析等。
四、振动测量应用1. 结构健康监测:振动测量可以用于结构健康监测,通过对建筑物、桥梁、飞机等结构的振动进行监测和分析,可以及早发现结构的损伤和故障。
振动测量方法和标准文档
振动测量方法和标准振动测量是一种用于评估机械设备运行状况和故障诊断的重要工具。
通过测量机械设备产生的振动信号,可以获得有关设备结构的信息以及潜在故障的迹象。
正确选择适当的振动测量方法和遵循相应的标准,对于准确评估设备状况和制定维护计划至关重要。
本文将探讨振动测量方法和标准的相关内容。
1、振动测量方法1.1 加速度传感器加速度传感器是一种广泛用于振动测量的传感器。
它可以测量垂直方向和水平方向的加速度。
该传感器将振动转化为电信号,进而分析并显示振动特性。
加速度传感器具有高频响应和较低的成本,适用于连续振动监测和机械故障诊断。
1.2 速度传感器速度传感器可以测量振动的速度。
它适用于低频振动测量和对振动的整体评估。
速度传感器可以直接测量振动,并提供振动速度的输出信号。
与加速度传感器相比,速度传感器具有较低的灵敏度和频率响应,但在某些应用中仍然具有一定的实用价值。
1.3 位移传感器位移传感器可以测量振动的位移。
它适用于低频振动测量和对机械设备结构变化的评估。
位移传感器可以直接测量振动的位移,并提供相应的输出信号。
位移传感器通常具有较低的频率响应和较高的灵敏度,适用于对振动幅值的精确测量。
2、振动测量标准2.1 ISO 10816系列标准ISO 10816系列标准是振动测量中最常用的国际标准之一。
该系列标准规定了振动测量的一般要求,以及根据不同类型的机械设备和应用的振动限值。
这些标准提供了一种测量和评估机械设备振动水平的一般方法,并提供了用于判断机械设备运行状况的准则。
2.2 ASME标准ASME标准适用于美国机械工程师学会制定的振动测量标准。
这些标准更加具体和详细,适用于各类机械设备和应用。
ASME标准提供了更为细致的振动测量方法和评估准则,有助于更准确地判断设备的运行状况,并制定相应的维护计划。
2.3 DIN标准DIN标准是德国国家标准组织制定的振动测量标准。
这些标准被广泛用于欧洲地区。
DIN 标准与ISO标准相似,提供了一种测量和评估机械设备振动的方法和准则。
振动量的常用测量方法三种
振动量的常用测量方法三种:1. 机械式测量方法:主要用杠杆放大原理或惯性原理加上杠杆放大原理。
2. 电测法:将振动参量(位移、速度、加速度)转换成电信号,经电子系统放大后进行测 量记录的方法。
3. 光测法:把振动参量转换成光信号,经光学系统放大后,加以测量和记录。
直接为震动试验提供振动源的设备是激振设备,包括:振动台和激振器两类;有机械式、电 动式、电动液压式、压电式。
1. 机械式振动台的工作原理:(1) 离心式:利用偏心块绕定轴转动,产生离心力。
质量为m,偏心距r 的质量块,以角速度3绕0转动,产生离心力2 F x = F cos t = mr ,cos t F y = F si nt = m r ■2 si n ■为了产生单一方向激振力, 将其设计成双轴式结构, 即把两偏心块对称地安装在两轴 上,并使偏心块作反向同角速度的旋转。
水平分力相互抵消,只剩下按正弦规律变化的垂直 激振力。
通常偏心质量块由活动扇形块与固定扇形块构成。
若改变活动扇形块的角度:•,则可以改 变激振力值,也就是台面的振幅值。
当 :=180时,离心力为最大,此时激振力为: 台面的振幅:AV] M ( 2 - 咱)为振台的固有频率;m 每组偏心块的质量;「偏心距;皿运动部分的总质量当门 w :0,台面的振幅不随激振频率改变,同偏心质量、偏心距成正比振动台的运动方程: 2F 二 2mr ■ si ntMy ky - -F(2.)凸轮式振动台:台面振幅由偏心距r决定:y = rsin •・t ,频率由直流电机的转速决定。
为了调节振幅,常用同轴的双凸轮装置。
通过调节内外两凸轮的相对位置调节凸轮的偏心距,即调节了振幅。
机械式振动台的特点:简单、可靠,承载力较大。
由于旋转机构的惯性大,所以工作的频率不高,低于50~60Hz。
另外,机件之间存在加工间隙,工作时会引起碰撞,影响台面波形。
用于中小型模型试验,也用于对产品作环境实验。
2.电磁式振动台:电磁式振动台是把交变的电量变为交变的机械量的装置。
振动传感器测量振动的方式
振动传感器测量振动的方式
振动传感器测量振动的方式很多,但总结起来,原理大多都采用以下三种:
机械式测量方法:将工程振动的变化量转换成机械信号,再经机械系统放大后,进行测量、记录,常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪,这种方法测量频率较,精度差,但操作起来很方便。
光学式测量方法:将工程振动的变化量转换为光学信号,经光学系统放大后显示和记录。
象激光测振仪就是采用这种方法。
电测方法:将工程振动的变化量转换成电信号,经线路放大后显示和记录。
它是先将机械振动量转化成电量,然后对其进行测量,根据对应关系,知道振动量的大小,这是目前应用得最广泛的震动测量方法。
从上面三种测量方法可以看出,它们都是经过振动传感器、信号放大电路和显示记录三个环节来完成的。
设备振动测量方法
设备振动测量方法设备振动是指设备在工作过程中发生的机械振动现象。
振动是一种常见的物理现象,无论是传统的机械设备还是现代的电子设备,在工作过程中都会产生振动。
振动测量是工程技术中常用的一种非破坏性检测方法,通过对设备振动进行测量和分析,可以得到很多有价值的信息,包括设备的运行状态、振动源的位置和类型、振动引起的结构破坏等。
本文将介绍一些常见的设备振动测量方法。
一、加速度传感器法加速度传感器法是最常用的设备振动测量方法之一、该方法通过安装加速度传感器在设备的振动部位,通过传感器测量到的振动信号,可以得到设备的振动大小和频率。
加速度传感器的工作原理是基于电容原理或压电效应,可以将机械振动转化为电信号。
通过连接加速度传感器和数据采集装置,可以将测量到的振动信号转化为电信号,进一步进行数据分析和处理。
二、速度传感器法速度传感器法是另一种常用的设备振动测量方法。
该方法通过安装速度传感器在设备的振动部位,通过传感器测量到的振动信号,可以得到设备的振动速度。
速度传感器的工作原理是基于电感原理,可以将机械振动转化为电信号。
通过连接速度传感器和数据采集装置,可以将测量到的振动信号转化为电信号,进一步进行数据分析和处理。
速度传感器法适用于高频振动测量。
三、位移传感器法位移传感器法是一种通过测量设备振动部位的位移信号来进行振动测量的方法。
位移传感器可以直接测量受测点的位移量,主要有激光测量仪、电流测量仪等。
该方法适用于低频振动测量和大振幅振动测量。
四、频响分析法频响分析法是一种通过对设备振动信号进行频谱分析来得到振动特性的方法。
该方法主要包括傅里叶变换法、小波变换法等。
通过对振动信号进行频谱分析,可以得到振动信号的振幅频谱和相位频谱,从而了解设备的振动频率和能量分布,判断振动源的位置和类型。
五、相关分析法相关分析法是一种通过对设备振动信号进行相关性分析,来了解设备振动之间的相互关系和振动源的特征的方法。
该方法主要包括自相关分析法和互相关分析法。
振动测量方法
第一节 振动的概念
从狭义上说,通常把具有时间周期性的运动称为振动。
从广义上说,任何一个物理量在某一数值附近作周期
性的变化,都称为振动。
力学量(如位移)
机械振动
电磁量(如I 、V、 E、 B) 电磁振动
机械振动
机械振动是物体在一定位置附近所作的周期性往
复的运动。 机械振动系统,就是指围绕其静平衡位置作来回往 复运动的机械系统,单摆就是一种简单的机械振动 系统。
(二)电磁式激振器
电磁激振器是非接触式的,其频率上限约为500- 800Hz。
激振器是由通入线圈中的交变电流产生 交变磁场,而被测对象作为衔铁,在交变磁 场作用下产生振动.
由于在电磁铁与衔铁之间的作用力F(t)只 会是吸力,而无斥力,为了形成往复的正弦 激励,应该在其间施加一恒定的吸力F0,然 后才能叠加上一个交变的谐波力F(t),如图 所示,即:
目前常用的瞬态激励方法有快速正弦扫描、 脉冲锤击和阶跃松弛激励等方法,下面分别 讨论和介绍。
(一)快速正弦扫描
这种测试方法是使正弦激励信号在所需 的频率范围内作快速扫描(在数秒钟内完 成),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。扫描信号的 频谱曲线几乎是一根平坦的曲线,从而 能达到宽频带激励的目的。
3. 准周期振动
准周期振动是由频率比不全为有理数的 简谐振动叠加而成。
4. 瞬态振动、冲击
瞬态振动是指在极短时间内仅持续几个 周期的振动。
冲击是单个脉冲。 特点:过程突然发生,持续时间短,能
量很大。通常它由零到无限大的所有频 率的谐波分量构成。
5. 随机振动
没有确定的周期,振动量与时间也无一 定的关系。
2)拾振部分
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振动量的常用测量方法三种:
1. 机械式测量方法:主要用杠杆放大原理或惯性原理加上杠杆放大原理。
2. 电测法:将振动参量(位移、速度、加速度)转换成电信号,经电子系统放大后进行测
量记录的方法。
3. 光测法:把振动参量转换成光信号,经光学系统放大后,加以测量和记录。
直接为震动试验提供振动源的设备是激振设备,包括:振动台和激振器两类;有机械式、电动式、电动液压式、压电式。
1. 机械式振动台的工作原理:
(1) 离心式:利用偏心块绕定轴转动,产生离心力。
质量为m,偏心距r 的质量块,以角
速度ω绕O 转动,产生离心力
t mr t F F t
mr t F F y x ωωωωωωsin sin cos cos 22====
为了产生单一方向激振力,将其设计成双轴式结构,即把两偏心块对称地安装在两轴上,并使偏心块作反向同角速度的旋转。
水平分力相互抵消,只剩下按正弦规律变化的垂直激振力。
通常偏心质量块由活动扇形块与固定扇形块构成。
若改变活动扇形块的角度α,则可以改变激振力值,也就是台面的振幅值。
当ο
180=α时,离心力为最大,此时激振力为: t mr F ωωsin 22=
振动台的运动方程: F ky y M -=+&&
台面的振幅: )
(22022
ωωω-=M mr A M
k =0ω为振台的固有频率;m 每组偏心块的质量;r 偏心距;M 运动部分的总质量 当0ωω>>,台面的振幅不随激振频率改变,同偏心质量、偏心距成正比M
mr A 2=。
(2.)凸轮式振动台:
台面振幅由偏心距r 决定:t r y ωsin =,频率由直流电机的转速决定。
为了调节振幅,常用同轴的双凸轮装置。
通过调节内外两凸轮的相对位置调节凸轮的偏心距,即调节了振幅。
机械式振动台的特点:
简单、可靠,承载力较大。
由于旋转机构的惯性大,所以工作的频率不高,低于50~60Hz 。
另外,机件之间存在加工间隙,工作时会引起碰撞,影响台面波形。
用于中小型模型试验,也用于对产品作环境实验。
2. 电磁式振动台:
电磁式振动台是把交变的电量变为交变的机械量的装置。
利用带电导线在磁场里受到安培力的作用,使得导线产生运动的原理制成的。
4
10102.0-⨯=BLI F
B ——磁场强度 L ——导线有效长度 I ——导线内电流强度
改变磁力线圈中电流的频率及强度,就能改变振动台振动的频率及幅值。
3. 电气液压式振动台
工作过程:电信号转化为大功率液压信号,液压油进入激振器,激振器带动台面按照输入电信号的规律振动。
4. 大型模拟地震振动台
地震荷载是因地面运动而引起的一种惯性力,仅用激振器所产生的集中力来模拟地震力是不确切的。
大型模拟地震振动台可以模拟地震运动,具有大振幅、大出力、多方向震动及频率低的特点。