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机械工程测试技术分析

摘要：自改革开放以来，随着国民经济的迅速发展，机械工程学科也进入了

快速发展时期。机械工程是一门利用物理规律进行机械系统的分析、设计、制造

及维护的工程学，由于其技术复杂，难度大，因此，我国相关的专家学者在借鉴

国外的成功经验的基础上，不断地对其进行探讨和改进。下面是一些关于机械工

程测试技术的要点。

关键词：机械工程；测量技术；意义

引言

测试是人类了解客观世界、开展科研活动的一种主要方式。科学规律就是定

量规律，没有实验技术，就无法进行科学探索。要证实科学的原则与规则，就一

定要经过检验。精确的检测可以被看作是一种科学。在工程技术领域，它与项目

的研究、产品的开发、生产的监测、质量的控制、性能的检验等有着密不可分的

联系。特别是在现代自动化程度越来越高的情况下，测试设备在整个控制系统中

的地位越来越重要。

一、测试技术的重要意义

测试是人类了解客观世界、开展科研活动的一种主要方法。科学规律就是定

量规律，没有实验技术，就无法进行科学探索。要证实科学的原则与规则，就一

定要经过检验。精确的检测可以被看作是一种科学。在工程技术领域，它与项目

的研究、产品的开发、生产的监测、质量的控制、性能的检验等有着密不可分的

联系。特别是在现代自动化程度越来越高的情况下，测试设备在整个控制系统中

的地位越来越重要。测试工作不仅能够客观地评价产品的质量和性能，为合理地

改进生产技术提供基础数据，还能够成为进行一切探索性、发展性、创造性和原

创性科学发现或技术发明的手段。如果没有试验数据，就无法进行合理有效的强

度计算；如果没有对这些参数的监测与探测，这些装置就无法实现高效与安全的

运行：如果没有探测与收集过程中的数据，这些装置就无法实现自动控制。因此，

检测技术对于我国的机械工业的发展，乃至国家的发展，社会的进步，都有着十

分重要的意义。因此，使用先进的检测技术，已成为一个国家的一项重要指标，

它是一个国家的经济发展和科技进步。因此，试验技术是一项非常有实际意义的

技术。

二、测试技术所覆盖的技术范畴

（一）温压

温度是机械装置的一个主要性能参数，其高低直接影响到装置的工作状态。

许多机械设备都需要在合适的温度下工作，才能获得最佳的工作状态。特别是金

属零件，由于其在不同的温度下会产生不同的热膨胀特性，需要对其进行充分的

研究。温度是机械装置的一个重要性能参数，所以温度高低直接影响到装置的工

作状态。许多机械装备都需要在合适的环境下工作，以便获得最佳的工作状态。

压力通常也是机械装置的一个重要指标。例如，对于一种产品，例如一台压缩机，

它的压力指示器是一种重要的特性。比如，在多级压气机中，为了保证压气机的

压气率满足预定的设计指标，就需要对每一级压气机的压气机进行测试。如果回

答是“不能”，最关键的是什么水平，什么层次。通常，这个测试是用一个压力

换能器完成的。

（二）机械的震动与噪声

机械振动是机械运动的一种特殊形式。机械振动与装备的可靠性密切相关，

是评估装备可靠性的重要指标之一。机械振动是反映齿轮，轴承，转子，定子等

部件出现故障的主要原因。因此，在测试中，振动是最常用的方法之一，可以很

好的反应出设备的运行状态。在静态平衡中，机械或结构作“往复运动”。本文

介绍了用非接触法和接触法测量机械振动的基本原理。在常规的无接触试验中，

测量得到的主要是位移，而在有接触试验中，测量得到的主要是速度和加速度。

在非接触的情况下，一般是用涡流方法来测量，而压电方法是用来测量。将接触

式传感器分为单程式、双程式和立体式三种，立体式的多用于模态试验。无论是

有触点还是无触点，最初的信号通常都是一个快速波动的电压信号。普通的模拟

测量板无法实现对此类信号的高效采集，需要对其进行高精度的ADC变换。

噪音检测的原理与振动检测相同，只是将麦克风敏感膜上的声学讯号转换为

电压讯号。噪声等级的确定和评估，可分为声压级和声功率测试两个方面。前者

用音波在空中产生的风压作为测量单位，而后者用测量单位的风压作为测量单位。

在对舒适性要求较高的车辆等环境中，噪声检测也被广泛采用。在NVH测试中，

除了确定以上的噪音水平和识别噪音源外，还需要做声品质测试，也就是要知道

声音的强度和人体的哪个频率特性更容易被人接受。

三、虚拟仪器测试系统的设计流程

（一）构建平台

根据需求分析所得到的结果，对系统的硬件进行了选择。虚拟仪器以计算机

与仪器的密切联系为特点，其中的计