第三课时爆破振动测试讲述.pptxVIP

爆破振动测试 1 测试目的 了解和掌握爆破地震波的特征、传播规律以及对建筑物的影响、破坏机理等，以防止和减少对建筑物的破坏，达到最有效地控制爆破地震波危害的目的。 首先要利用经验公式初步估算爆破振动强度，然后参照目前常用的爆破破坏判据，判断爆破振动效应的大小。一般都要先进行小规模的爆破试验，通过实地测试爆破振动强度的资料，求得符合该爆破条件下的K、α值，再用来作为进行爆破设计的参数。 2 3 四川拓普公司成立之初，即与工程爆破领域的专家合作，致力于工程爆破测振仪器的研发。为了满足三峡工程开挖爆破振动监测工程的需要，受长江水利委员会勘测规划设计研究院委托，于1996年推出国内第一台便携存储式爆破测振仪——TOPBOX-508。 “拓普测控”现已发展成为国内生产爆破测振仪历史最长、规模最大的厂家，也成为工程爆破振动监测领域的国内第一品牌！ 4 5 WIFI无线操控 ●内置WIFI功能●智能手机无线操作：参数设置、启动停止、数据读取、显示波形 智能爆破测振仪NUBOX-6016 爆破振动测量仪器 1 测振传感器（拾振器） 测振传感器种类繁多，使用最为广泛的是磁电式速度传感器和压电式加速度计。都属于惯性式（绝对式）测振仪，用来测量地面或振动体与大地之间的绝对振动。 (1)惯性式传感器的力学原理 惯性质量块M用一弹簧和阻尼器挂在传感器的外壳上，组成一个“质量-弹簧-阻尼”单自由度弹性系统。仪器外壳固定在振动体上，当振动体振动时，传感器外壳随着振动，从而激励“质量-弹簧-阻尼”系统振动。 惯性式传感器构造示意图 6 根据结构动力学理论，单自由度弹性系统由于基础位移引起强迫振动时，质量M的运动微分方程为： 假定振动体作简谐振动，即 由上两式可得 此二阶线性微分方程的解包括齐次方程的通解和非齐次方程的特解两部分，通解代表系统的自由振动，特解为强迫振动。由于系统具有阻尼，自由振动项在阻尼的作用下很快消失，可忽略不计，故只考虑代表稳态振动的强迫振动。其解为： 7 上式也就是传感器的响应方程。式中 式中ω为振动圆频率； 为传感器“质量-弹簧-阻尼”系统的固有圆频率；ζ为临界阻尼比。 由上式可知，惯性式传感器输出与输入的运动规律是相同的，均为简谐运动，只相差一个相位角。所以，采用惯性式传感器能够如实地反映振动体的振动信号。但是，传感器输出y所表示的振动物理量与频率比 和阻尼比ζ有关，它可以是位移、速度和加速度。 8 (2)磁电式速度传感器 常用的磁电式速度传感器属于惯性式测振仪，工作原理是相同的，都是基于电磁感应的原理，把振动体的振动速度转变为感应电动势。 9 701型拾振器 701型拾振器也是惯性摆式速度传感器，它的结构、工作原理与65型拾振器基本一样。在仪器内部装有积分电路，因此，它不仅可测量振动速度，也可测量振动位移。它可测量微振，也可测量低频大位移。701型拾振器有701-S型和701-Z型，分别测量水平和垂直方向振动。还具有体积小、重量轻、携带方便的优点。 10 压电式加速度计示意图 1-壳体，2-硬弹簧，3-质量块， 4-输出端，5-压电晶体片，6-基座 11 12 压电式加速度计的主要性能及特性 (1)安装谐振频率。加速度计安装在被测物体上，加速度基座与被测物体连成一个整体。在这种情况下加速度计中的“质量－弹簧”系统的固有频率就称为安装谐振频率，它比加速度计自身的谐振频率低。加速度计的工作颊率上限受到安装谐振频率的限制。 (2)灵敏度。压电式加速度计的灵敏度有两种表示方法：电荷灵敏度和电压灵敏度，其物理意义是加速度计在单位加速度下的电荷输出量或电压输出量。 13 (3)横向灵敏度。所谓横向灵敏度是指加速度计横向运动响应的灵敏度。横向灵敏度一般是主轴方向灵敏度的l%~5%之间。横向灵敏度的存在除与压电材料的不均匀性、切片加工时的精度等因素有关外，还与使用时的安装质量有关。如安装方向与主轴方向倾斜、安装底座不平整、安装扭矩过大等，可能会使横向灵敏度由3~4％增加到15~20%。 (4)频率响应。上限取决于传感器的安装谐振频率，可低于谐振频率的5%~10%，压电式加速度计的谐振频率一般都在1OkHz以上。下限主要受测量仪器低频响应的限制，采用电荷放大器，频率下限可达0.3Hz，甚至达到0.003Hz。 14 (5)加速度计的动态范围。是指加速度计可测的加速度范围。加速度计的动态范围下限取决于测量仪器的输出噪声水平，而上限取决于加速度计内压电晶体所承受的最大压力或最大非线性度。 因