机械工程测试技术基础第七章解读.ppt

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物体施加激振。 激振设备可以产生振幅和频率可调的振动，是测振传感器校准不可缺少的工具。 常用的灵敏度标定方法有：绝对法、相对法和校准器法。 1．绝对法 将被标定的传感器固定在标定振动台上，用激光干涉测振仪直接测量振动台的振幅，再和被标定的传感器的输出比较，以确定被标定传感器的灵敏度。这一般是由国家计量院实行一级标定所用的方法，用来标定二级精度的标准传感器。 在进行频率响应测试时，使信号发生器作慢速的频率扫描，同时用反馈电路使振动台的振动速度或加速度幅值保持不变，并测量传感器的输出，便可给出被校速度或加速度传感器的频响曲线。 其原理如图所示，正弦信号发生器的输出，一路经功率放大后去推动振动台，另一路送频率测量仪作频率测量的参考信号，被校准的压电加速度计的输出经电荷放大器后用高精确度数字电压表读出。干涉仪的工作台台体移动λ/2（常用的氦-氖激光波长λ=0．6328μm），光程差变化一个波长λ，干涉条纹移动一条。所以根据移动条纹的计数可以测出台面振幅。再根据实测的频率可以算出传感器所经受的速度或加速度。 1—电源 2—光电倍增管 3—放大器 4—频率测量仪 5—参考反射镜 6—参考光束 7—测量光束 8—分束器 9—氦氖激光器 10—电压表 11—电荷放大器 12—拾振器 13—振动台 14—测量反射镜 15—功率放大器 16—正弦信号发生器 2．相对法 将待标定的传感器和经过国家计量等部门严格标定过的标准传感器背靠背地（或仔细地并排地）安装在振动台上承受相同的振动。将两个传感器的输出进行比较，就可以计算出在该频率点被校准传感器的灵敏度。这时，标准的传感器起着传递“振动标准”的作用。通常称为参考传感器。 被校准传感 器的灵敏度 第五节 激振试验设备及振动信号简介 激振设备在振动测试系统中的作用是对被测系统（试件）施加某种预定要求的激振力，以激起被测系统（试件）的振动。一般要求激振设备应当能够在所要求的频率范围内提供波形良好、幅值足够和稳定的交变力，在某些情况下还需施加稳定力。稳定力能使结构受到一定的预加载荷，以便消除间隙或模拟某种稳定力。常用的激振设备是振动台、激振器和力锤。 一、振动台 机械式振动台 电磁式振动台 电-液伺服振动台 振动台 { a)原理图 b)阀芯向 上移动 c)阀芯向 下移动 电-液伺 服振动台 二、激振器 激振器 电动式激振器 电磁式激振器 { 永磁式多激振器用于小型激振器，励磁式激振器多用于较大型的激振器，也即激振台中。 永磁式激振器 励磁式激振器 { 电动式激振器的结构如下图所示。驱动线圈6固装在顶杆12上，由支承弹簧11支承在壳体8中，线圈6正好位于磁极板7与铁心9的气隙中，线圈6通入经功率放大后的交变电流时，根据磁场中载流体受力的原理，线圈将受到与电流成正比的电动力的作用，此力通过顶杆传到试件上便是所需的激振力。 1—保护罩 2—连接杆 3—螺母 4—连接骨架 5—上罩 6—线圈 7—磁极板 8—壳体 9—铁心 10—磁钢 11—支承弹簧 12—顶杆 13—底脚 14—下罩 15—手柄 电动式激振器的结构 激振器安装方法 1—激振器 2—试件 3—弹簧 a)垂直悬挂式 b)水平悬挂式 c)刚性安装 三、力锤 1—锤头垫 2—力传感器 3—锤体 4—配重 脉冲激振是指在极短的时间内对被测对象施加一作用力使其产生振动的激振方式。工程测试中常用力锤敲击被测对象实现脉冲激振。力锤是一种产生瞬态激励力的激振器，它也是目前试验模态分析中经常采用的一种激励设备。 敲击激振力及其频谱 a）激振力 b)激振力频谱 锤击激振力频谱与锤头质量、材料的关系 序号 型 号 锤头质量／kg 额率范围／kHz 备 注 1 9722A500 0．1 ≈8．2 Kistler振动传感器 2 9722A2000 0．1 ≈9．3 Kisfier振动传感器 3 9724A