振动的测量剖析.ppt

振动的测量 目的: 1、寻找产生振动的原因； 2、为设计提供实验数据； 3、为制定标准提供依据； 4、对振动作出综合评价。 最基本的内容： 振动体在选定点上的位移、速度和加速度的测量。 测振系统分类： 一、机械测振系统 原理：用机械的方法将测得的振动量，通过 杠杆或其它机械放大机构放大后直接 记录下来。 特点：抗干扰能力强，但频率范围和动态性 范围窄，测振时会给振动体加上一定 负载，影响精度。 振动测试系统 二、光学测振系统 原理：利用光学杠杆原理和光干涉原理或读 数显微镜，经光学放大，测量记录振 动量 。 特点：测量精度高，不受电磁场的干扰，适 宜于小振幅非接触测量，特别是对质 量小及不易安装传感器的振动体的测 量 。 振动测量仪 一、机械式测振仪 适用范围： 频率10～200Hz 振幅±0.01～2.5mm 测量参数： 位移 振动测量仪 电动式测振仪 电动式测振仪 2、电磁式传感器 频率范围： 10～500Hz 测量参数： 速度 位移0.001～1mm 加速度0.01～10g 电动式测振仪 特点： 输出功率较大，产生讯号较强，不需要前置放大器。传感器的灵敏度高、测量精度高、受温度、湿度影响较小，低阻抗输出引起的干扰噪声小。但结构尺寸和重量大、受磁场影响大，永磁体的衰减会引起灵敏度降低。 电动式测振仪 3、电感式传感器 电动式测振仪 电容式传感器 振动测量目的 振动测量的方法 1、振动测量参数的选取 原则：根据测量目的的不同选取具体的振动 参量(位移、速度、加速度和频率)。 2、传感器的选择 原则： 所需测量的振动参量的特点； 传感器的精度、量程和频率范围及传感器的质量等 应符合测试的要求。 考虑周围环境、温度、湿度、电磁场等对传感器的 影响。 振动测量的方法 曲轴扭振测量 曲轴扭振测量 一、机械式扭振仪 曲轴扭振测量 2、电子式扭振仪 曲轴扭振测量 3、非接触式扭振仪 曲轴扭振测量 4、曲轴扭振测点的选择 测振系统的校准 测振系统的校准： 指测振传感器和测振仪的校准和标定。 分类： 绝对校准法； 比较校准法。 测振系统的校准 1、绝对校准法 定义：绝对校准法是利用标准振动台 和高精度仪表，直接测量振动 台的振动量和被校传感器的输 出量进行对比，以确定传感器 和测振系统的技术指标。 绝对校准法 绝对校准法 特点： 目前精度最高的方法之一； 用于校准传感器的灵敏度和频响特性； 一般校准精度为0.5%～2%，频率范围为5～5000Hz； 适用于计量单位或测振仪器制造厂。 测振系统的校准 2、比较校准法 定义：将被校传感器和标准传感器背靠背地安装在标 准振动台上，由振动台激振，比较两者在相同 振动信号下的输出量，以确定被校传感器的技 术指标。 特点： 一般校准精度可达5～10%，频率范围 5-104HZ，加速度可达100g以上，振幅 5mm以上； 此法简单直观，对设备无特殊要求。 测振系统的校准 3、振幅的校准 测振系统的校准 4、加速度校准 对于一般加速度型压电式传感器的加速度校准，则多用能产生一个重力加速度g的校准设备。 振动分析和数据处理 定义：振动分析是将传感器所测得的振动信号 经过适当处理获得各种分析振动有用的 信息。 分类： 时间域分析法 频率域分析法 旋转机械分析法 振动分析和数据处理 时间域分析法 振动分析和数据处理 2、频率域分析法 振动分析和数据处理 3、旋转机械的振动分析 旋转机械的振动分析 振动分析和数据处理 4、数据处理 时间域振动测量系统 1、时间域分析法 振动曲线 包络线法或数值叠加法进行分析 频率域振动分析系统 旋转机械测试分析系统 可进行频率比的扫描 分析转速跟踪分析 * * 振动的测量 振动分类： 1、内燃机的整机振动； 2、内燃机曲轴系的扭转振动； 3、内燃机曲轴系的纵向振动； 4、内燃机曲轴系的横向振动； 5、其它振动。 振动的测量 内燃机整机振动数理模型简图 振动的测量 曲轴受力与振动示意图 振动测试系统 三、电测系统 原理：将机械振动量通过传感器转换成电量或 电参量，经电测系统放大、处理、讯号