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振动(冲击)和转速基础知识
发布时间:2020-09-09   点击次数:85次
  Q1. 什么是振动?
 
  物体或质点相对于平衡位置所作的往复运动叫振动。
 
  Q2. 描述振动主要有几个参数?(正弦振动)
 
  描述振动的主要参数有:振幅、速度、加速度。
 
  Q3. 加速度的单位如何表示?
 
  加速度在振动工程界常用g 表示,在国际单位 (SI) 中用的单位是米每秒平方,在我国通常1g=9.80665。
 
  Q4. 压电加速度计的工作原理是什么?
 
  压电加速度计是利用压电晶体的正电压效应工作的,即压电晶体片受到外力的作用而变形时,内部会产生极化现象,并在其表面产生电荷,当外力去掉后又恢复原状。压电晶体和质量块通过弹簧紧压在一起安装在盒形金属壳内,就组成了压电加速度计。
 
  当加速度计受到振动或冲击时,由于惯性的作用,质量块将产生一个与其受到的振动、冲击成比例的惯性力而作用在压电晶体上。通过测量晶体上的电荷变化,可测得这个惯性力,通过这个惯性力就可测得振动和冲击的加速度值,这就是压电加速度计的基本工作原理。
 
  Q5. 就振动传感器的自振频率和阻尼系数而言,位移、速度、加速度传感器各自工作在其自振频率(传感器固有谐频)的什么区域?其阻尼系数的大小如何?
 
  对一般惯性传感器而言,加速度计的工作区域为从极低频到小于其自振频率以下,位移传感器的工作区间为自振频率以上到很高的频率,而速度计则工作在自振频率附近。
 
  加速度计和位移计的阻尼系数一般都小于1,而速度计的阻尼系数却大于1。这样使用的目的都是为保证在工作频率范围内幅频特性和相频特性都是平直的,可以不失真地测量相应的振动量值。
 
  Q6. 在加速度计的质量不可忽略时,应如何考虑加速度计所测得的加速度值?
 
  一般来说被测的物体附加上加速度计后,加速度计测得的加速度值要小于没有附加加速度计时的值。
 
  在特殊情况下,由于加速度计的安装引起了构件的共振,这时,加速度测量值就要大大超过预计的值,应当考虑换另外型号的加速度计或另想其他办法。
 
  Q7. 什么是压电加速度计的幅值线性度?检定加速度计的幅值线性度的目的是什么?
 
  在压电加速度计的使用范围内(如极限加速度范围内),不同加速度时,传感器的灵敏度相对于参考灵敏度的偏差和参考灵敏度的比值,为加速度计的幅值线性度。
 
  检定加速度计的幅值线性度的目的是为了确定加速度计的动态使用范围,例如规程规定,用于振动、冲击测量时,其幅值线性度应分别小于±5%和±10%,而标准压电加速度计则应小于±3%。
 
  Q8. 工作压电加速度计的加速度参考灵敏度的定义是什么?
 
  在一套规定的条件下(振幅、频率、温度、总电容、放大器输入电阻、安装力矩等),工作加速度计的电输出与它安装面所承受的加速度之比。
 
  Q9. 什么是安装刚度?它在振动、冲击测量中有何影响?
 
  为了测量物体的振动,必须将接触式振动传感器接触或安装到被测物体上,任何安装方式都是弹性连接的,如果传感器和被测物体完全联在一起,形成一体,这就是物理学中所说的成为一个刚体了。这时,安装刚度很大,弹性很小,这就是安装刚度的概念。
 
  实际安装时,安装刚度不可能无限大,则传感器的质量与安装的弹性组成了一个弹簧—质量系统。如果这个系统的谐振频率很小,则传感器测出的振动就不但有被测物体的振动,还有传感器—安装弹簧系统的振动,总而言之,传感器—安装弹簧共振的话,失真就非常大了。
 
  压电加速度计的典型安装方式有:手持接触,橡皮泥安装,蜡粘结,磁铁吸附安装,502胶粘结,绝缘螺钉安装、钢制螺钉安装等。显然按这些顺序排列的安装方式,其安装谐振频率越来越高,即安装弹性越来越小,安装刚度越来越大。

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