第7章振动测量评价与控制
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振动测量评价与控制振动测量评价与控制是现代工程领域中一个非常重要的课题。
振动是机械系统中常见的现象,但如果振动过大或频率不稳定,会导致机械部件的磨损、松动甚至损坏,从而影响整个系统的运行效率和寿命。
因此,振动的测量、评价与控制对于确保机械系统的可靠性和性能至关重要。
本文将介绍振动测量评价与控制的基本原理、常见的测量方法和评价指标以及常用的控制方法。
首先,振动测量评价与控制的基本原理是通过感知和分析振动信号,以了解系统中振动的特点和状况,并根据评价结果采取相应的控制策略。
振动信号通常包含振动幅值、频率、相位等信息,这些信息可以通过振动传感器进行测量和采集。
常见的振动传感器有加速度传感器、速度传感器和位移传感器等。
测量系统通常包括传感器、信号放大器、数据采集器和数据处理设备等。
其次,振动测量评价与控制的关键是选择合适的测量方法和评价指标。
常见的振动测量方法包括时间域分析、频率域分析和时频域分析等。
时间域分析是通过观察振动信号的波形和幅值变化来分析振动的特点;频率域分析是通过将振动信号转换为频谱图来分析振动的频率特性;时频域分析则是同时观察振动信号的时域和频域特性,以获取更全面的信息。
振动的评价指标主要包括振动加速度、速度和位移等。
振动加速度是指单位时间内振动速度的变化率,它通常用于评价振动系统的快慢程度;振动速度是指单位时间内振动位移的变化率,它用于评价振动系统的稳定性;振动位移则是指振动对象在特定时刻的位移位置,它用于评价振动系统的位置和变形情况。
评价指标的选择与具体的应用相关,需要根据实际情况进行确定。
最后,振动测量评价与控制的目的是通过采取相应的控制措施降低振动的幅值和频率,从而控制系统的振动水平。
常用的振动控制方法有被动控制和主动控制两种。
被动控制方法是通过增加阻尼或减小刚度来减少振动的幅值,常见的控制措施有增加阻尼材料、调整结构的刚度等。
主动控制方法则是通过自动调节控制参数来实现振动的控制,常见的控制方法有PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
【课堂教学小结】3分钟)1、振动与噪音本质上相同,只是频率和传播介质不同。
2、我们所学振动检测,重点掌握环境振动的检测,适合我们矿业的作业场所。
参考位置等优点,由于它的脉冲响应优异,更适合于冲击的测量。
CI=史=2力V=Q时)2Adt4)拾振器的充分利用一般情况尽量用同参数相应的传感器进行测量,也可用电学微积分原理进行测量,但测量误差较大。
7.4拾振器7.4.1 压电式加速度计1.1.1 工作原理(1)组成:压电晶体、弹簧元件、外壳、引线。
(2)原理:(图示说明)2)特点体积小、灵敏度高、测量频率宽。
3)主要参数(1)灵敏度:输出量的变化与输入量变化的比值(2)安装方法与上限频率(3)前置放大器与下限频率(4)横向灵敏度(5)动态范围(6)环境影响程度1.1.2 磁电式速度计1)结构原理(1)组成:线圈、磁钢、顶杠、弹簧片、附件。
(2)原理:切割磁力线产生感生电动势(图示说明)。
2)特点a.只能测量质点振动b.可以做成相对和绝对两种(约20分钟) (约20分钟)c.输出幅度大d.输出阻抗低e.体积较压电式大1.1.3 拾振器的合理选择1)自振频率和工作频率的选择2)灵敏度的选择3)测量范围的选择4)测量内容的选择(本节无作业)【课堂教学小结】(3分钟)1、振动测量主要是根据振动类型正确选择拾振器;2、合理布置拾振器;3、准确分析测量结果。
(约12分钟)举例课程名称:安全环境监测技术7∙6测振仪的校准与标定1)标定内容X⑴拾振器灵敏度标定在振动台上进行,fW200Hz,a≤10g灵敏度Sv=U∕Xa=4π2f2A A为振幅读书;U为输出电压;f为频率(2)实验室条件下的二次标定2)频率特性的标定(1)频率响应:测频带(带宽)⑵谐振频率7.7振动允许标准(约20分钟)D人体允许振动标准(246页)人体可以通过各种感受器接收振动的信息,并通过大脑对振动作出相应的反应和判断。
根据振动对人影响的程度,可以建立振动的评价标准。
船体振动基础1第7章船舶振动评价、防振与减振一、船舶振动的危害二、船舶振动的标准三、船舶振动的测试四、船舶振动的具体测试方法21一、船体振动的危害P2171.对人体的危害• 振动以及由振动引起的噪声,会导致船员与乘客的不适,引起疲劳甚至损害健康。
• 长期处于振动环境中会影响神经系统的正常工作机能,导致肌肉松弛,血压升高,视觉迟钝等。
3二、船舶振动的标准•• 人体对振动的反应41一、船体振动的危害1.对人体的危害1)人体固有频率:胸腹系统固有频率4~6H z ,2030头、颈、肩固有频率20~30H z ,人体系统固有频率6~9H z ,其中许多频率是船上常见的激励频率。
216~20H z )环境振动通过接触表面使人感受到振动。
大于,人同时感觉到噪声;大于100H z ,主要是噪声。
367H 5)6~7Hz 的垂向振动会引起晕船症。
水平振动常比垂向振动影响更大,极度影响生活和工作。
一、船体振动的危害2.对船体结构的损害•或产生振动使高应力区的船体结构出现裂缝、或产生疲劳破坏,从而影响其安全性和正常使用。
①当共振时振幅及振动应力急剧放大(例:某船二节点振幅为1mm,振动应力平均为1.0~2.0N/mm2,共振时振幅为18mm,振动应力20 N/mm2)②材料或结构的内在缺陷(裂纹、疏松、气孔、夹渣等)使其在长期承受振动的过程中可能产生宏观裂纹源,最终导致构件的疲劳破坏。
6一、船体振动的危害2.对船体结构的损害振动使高应力区的船体结构出现裂缝、或产生疲劳破坏,•振动使高应力区的船体结构出现裂缝或产生疲劳破坏,从而影响其安全性和正常使用。
③当实测振动应力为10~20N/mm2时,结构就可能发生损坏。
④尤其在尾部结构、焊缝附近和应力集中的部位更易破坏。
7一、船体振动的危害3.对机器设备的危害•振动使机器仪表和设备失常寿命缩短或损坏• 振动使机器、仪表和设备失常,寿命缩短或损坏。
1)过度的振动使计算机、自动控制的仪表设备失灵或损坏,影响航行安全。
第1章 信号及其描述(一)填空题1、 测试的基本任务是获取有用的信息,而信息总是蕴涵在某些物理量之中,并依靠它们来传输的。
这些物理量就是 ,其中目前应用最广泛的是电信号。
2、 信号的时域描述,以 为独立变量;而信号的频域描述,以 为独立变量。
3、 周期信号的频谱具有三个特点: , , 。
4、 非周期信号包括 信号和 信号。
5、 描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。
6、 对信号的双边谱而言,实频谱(幅频谱)总是 对称,虚频谱(相频谱)总是 对称。
(二)判断对错题(用√或×表示)1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。
( )2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。
( )3、 非周期信号的频谱一定是连续的。
( )4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。
( )5、 随机信号的频域描述为功率谱。
( )(三)简答和计算题1、 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值μ|x|和均方根值x rms 。
2、 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱。
答案:第1章 信号及其描述(一)1、信号;2、时间(t ),频率(f );3、离散性,谐波性,收敛性;4、准周期,瞬态非周期;5、均值x μ,均方值2x ψ,方差2x σ;6、偶,奇;(二)1、√;2、√;3、╳;4、╳;5、√;(三)1.求正弦信号 x (t )=x 0sin ωt 的绝对均值μ|x |和均方根值x rms解:2.求指数函数 的频谱。
解:第2章 信号的分析与处理(一)填空题1、 在数字信号处理中,为避免频率混叠,应使被采样的模拟信号成为 ,还应使采样频率满足采样定理即 。
2、 如果一个信号的最高频率为50Hz ,为了防止在时域采样过程中出现混叠现象,采样频率应该大于 Hz 。
3、 若x(t)是均值为u x 为零的宽带随机信号其自相关函数τ=0时R x (τ) ,τ→∞时R x (τ) 。