第七章机械工程测试技术-振动测试.pptVIP

* 近年来惯性加速度计在结构设计上有很大的改进。如图所示。 　图7-16 新型的三轴传感器中心部分结构图。 图7-15 剪切设计的加速度计机构 1-阻抗变换器 2-质量块 3-敏感元件 4-底座 5-外壳 第三节 振动测量传感器 * 图7-17 新兴三轴传感器X、Y、Z三个方向的主振型图。 图7-18 新型三轴传感器照片。 第三节 振动测量传感器 * 　2、 激光多普勒振动测量系统 利用激光多普勒效应不仅能测量固体的振动速度，还可以测量流体的流动速度 激光多普勒速度计有单点测量型和扫描型两种。 激光多普勒效应是当波源向着接收器之间传递的波将发生变化，波长缩短，频率升高；反之，当波源背接收器移动时，波源和接收器之间传递的波长变长，频率会降低。 第三节 振动测量传感器 * 图7-19 单点激光多普勒速度计 图7-20 扫描型激光多普勒测速计。 第三节 振动测量传感器 * 使用激光多普勒测速计实现汽车车身多点振动测量或模态试验。 图7-21 车身和车轮的多点振动测量与模态试验 第三节 振动测量传感器 第四节 振动测量系统及其标定 一、振动测量系统的组成 机械结构的振动测量主要是指测定振动体（或振动体上某一点）的位移、速度、加速度大小以及振动频率、周期、相位、振型、频谱等。 在工程实践中有时还要通过试验来测定振动系统的动态特性参数，如固有频率、阻尼、动刚度、动质量等。 振动测量广泛采用电测法。测量时，用传感器将被测振动量转换成电量，而后再通过对电量的处理获取对应的振动量。振动测量系统就是按这个原理，针对不同的测量类型组成的。 第四节 振动测量系统及其标定 这类测试主要发生在两种情况之下。第一种情况是系统在一定的初始条件下发生自由振动，此时只要测得其自由振动的时间历程即可求出系统的动态特性；第二种情况是系统在自然激励（例如环境激励或工作激励）作用下发生强迫振动，系统的输入一般难以测量或不可测量，此时主要通过测出系统的输出，求出其相关函数或功率谱密度函数来确定系统的动态特性或找出引起振动的原因。 2．同时测量输入和输出 这类测试是典型的实验室方法，被测系统通常在人为激励（例如脉冲锤击激励）作用下发生强迫振动，同时测出系统的输入和输出，求取系统的动态特性。 1．仅测量系统的输出（响应） 第四节 振动测量系统及其标定 根据测试的对象和任务不同，一般可将其分为两种类型： 图7-22 最简单的振动测量系统 第四节 振动测量系统及其标定 图7-22所示系统是一种最简单的振动测试系统，它用于第一类测试。加速度计将被测的机械振动量转换成电量，从振动计上可以直接读出振动量的位移、速度和加速度的量值，用于现场测量很方便。 图7-24 加滤波器的测量系统 第四节 振动测量系统及其标定 图7-23 测量记录系统 图7-23所示系统能把现场的振动信号记录下来，供分析时反复使用。若配上适当的滤波器组成图7-24所示系统，不仅在现场读出振动的量级，还可以对振动信号作频率分析。 图7-25 频响函数测量系统 图7-25所示为频响函数测量系统。系统中若采用低阻加速度计则不用电荷放大器，而使用前置放大器（即电压放大器）。 第四节 振动测量系统及其标定 二、测试系统的标定 为了保证振动测试与试验结果的可靠性与精确度，国家建立了振动的计量标准和测振传感器的检定标准并设有标准测振装置和仪器作为量值传递基准。 ▲对于新生产的测振传感器都需要对其灵敏度、频率响应、线性度等进行校准；以保证测量数据的可靠性。 ▲由于测振传感器使用一段时间后，其某些电气、机械性能及灵敏度都可能发生变化，所以测试仪器必须定期按它的技术指标进行全面严格的标定和校准； ▲使用中还经常碰到各类型的拾振器和放大器、记录设备配套问题，进行重大测试工作之前常常需要作现场校准或某些特性校准。 第四节 振动测量系统及其标定 标定的过程一般分为三级精度： 国家计量院进行的标定是一级精度的标准传递。在此处标定出的传感器叫标准传感器，它具有二级精度。用标准传感器可以对出厂的传感器和其他方式使用的传感器进行标定，得到的传感器具有三级精度，也就是我们在试验现场所用的传感器。 传感器进行标定时，应有一个对传感器产生激振信号，并知其振源输出大小的标准激振设备（振动台和激振器）。 激振器可安装在被测物体上直接产生一个激振力作用于被测物上。 振动台则是把被测物装在振动平台上，振动台产生一个变化的位移而对被测