第七章测试技术的工程应用.ppt

第七章 测试的工程应用 第一节 测试系统的抗干扰技术 1、干扰对测试装置的影响 2、干扰的形成 3、研究干扰问题的方法和步骤 二、 干扰种类 1、干扰的分类 2、外部干扰 3、内部干扰 三、干扰耦合 1、电阻耦合 2、容性（电场）耦合（干扰源为电压形式） 3、 感性（磁场）耦合 四、 干扰抑制技术 1、屏蔽技术 （2）磁场屏蔽 2、接地技术 3、隔离技术 第二节 力的测量 一、电阻应变式力传感器测力 第三节 机械振动的测试 单自由度系统在质块受力和基础振动下的数学模型； 测振传感器，激振器； 振动测试实例。 一、 概述 1.振动测试重要性 机械振动的危害：影响精密仪器设备的功能；降低加工零件的精度和表面质量；加剧构件的疲劳破坏和磨损，导致构件损坏造成事故。 振动的利用：钟表、清洗、超声振动切削等。 2.振动测试的分类 振动基本参数的测量 对正在工作的对象进行振动测量和分析。以评定对象振动强度，寻找振源及其传递路径，监测设备状况。 测定结构或部件的动态特性 给对象施加激励，使其产生振动，再作测试。其目的是测定对象的动态特性或评定抗振能力 。 二、单自由度系统强迫振动 １．单自由度系统 单自由度线性系统是最基本的振动模型，它仅用一个位移坐标（即一个自由度）来描述系统的运动，因此系统可由一个质量块、一个弹簧和一个粘性阻尼器组成。 2.两种激励 质量块受激励 基础激励 三、 振动的激励 (一)常见的激励方式 1.稳态正弦激振 对试件输入一个幅值稳定、单一频率的正弦信号，让试件作稳态强迫振动后再作测量。若要获得试件在某段频率范围的信息，必须在该频率范围内，以不同频率作多次激振和多次测量。 2．瞬态激振 快速正弦扫描激振 激振信号频率在扫描周期T中呈线性地增大，但是幅值保持不变。 脉冲激振 脉冲激振是给试件施加一脉冲力，试件在脉冲力作用下将产生一自由振动。 阶跃激振 对试件施加一静力，使它产生弹性变形，然后突然取消该力。 3. 随机激励 随机激励一般用伪随机信号发生器作为信号源，是一种宽带激振的方法。它使测对象在一定频率范围内产生伪随机振动。与谱分析仪相配合，获得被测对象的频率响应。 (二)常用激振器 1.力锤 给被测对象施加一局部的冲击激励 。 2、电动式激振器 驱动线圈和顶杆相固连，并由弹簧支撑在壳体上，使驱动线圈正好位于磁极所形成的高磁通密度的气隙中。当驱动线圈有交变电流通过时，线圈受电动力的作用，力通过顶杆传给试件，即为所需的激振力。 3.电液激振器 信号发生器的信号经过放大后，经由电动激振器，操纵阀和功率阀所组成的电液伺服阀2，控制油路使活塞3作往复运动，并以顶杆1去激励被激对象。 四、常用测振传感器 1、压电式加速度计及安装方法 2.电阻应变式加速度计 3.涡流传感器 五、实例 1、悬臂梁振动测试 仪器和设备：??计算机 1台??LabVIEW 虚拟仪器平台 1套??数据采集卡 1块?? 接线板 1块??传感器 1个??综合实验台一套 2、矿用通风机振动测试 第四节 温度的测试 一、温度的基本概念 测温的基本步骤： 选择“测温质”。确定选择什么样的物质(如水银、电偶)，这些物质的冷热状态必须能够明显地反映欲测物体的温度变化，而且这种变化有复现性。 确定“测温特性”。要知道该测温质的哪些物理量随着温度的改变将产生某种预期的改变比如，水银温度计是用水银做测温质，水银的体积随温度作线性变化，这就是水银这种测温质的测温特性。 确定基准点。要选定该物理量的两个确定的数值作为参考点（基准点），进而规定划分温度间隔的方法。 热力学温标 国际实用温标 摄氏温标 华氏温标 1．热力学温标 2．国际实用温标 3．摄氏温标 4．华氏温标 二、常用测温方法 1、接触式测温——基于热平衡原理 （1）膨胀式——热胀冷缩原理 液体膨胀式温度计 气体膨胀式温度计 金属膨胀式温度计 （2）电阻式—材料的电阻值随温度变化特性 （3）热电偶 2、非接触式测温——基于热辐射原理 辐射式温度计 全辐射测温 红外测温 三、热电阻测温 1、铂电阻 对于温度系数为0.00385/℃的工业铂电阻温度计： 测温范围为（-200～0）℃时： 测温范围为（0～850）℃时： 下面是上述内插方程中的系数： 2、铜电阻 温度系