典型工程參數(shù)的測試

典型工程參數(shù)的測試第一頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試學習目標學習重點

了解機械振動、位移、壓力和流量等工程參數(shù)的基本測量方法及相應的測試裝置，重點掌握機械系統(tǒng)的力學模型、機械振動的概念與種類、慣性式測振傳感器的工作原理及它們的結(jié)構(gòu)。通過查閱資料，對其他工程參數(shù)的測試也要有一定的了解。機械系統(tǒng)的力學模型。慣性式測振傳感器的工作原理。第二頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試7.1機械振動的測試7.1.1概述1.機械振動的概念機械振動（簡稱振動）：一種特殊的運動形式，指的是機械系統(tǒng)的某些物理量（如位移）在一定數(shù)值附近隨時間變化的關(guān)系。2.振動測試的工作內(nèi)容■振動系統(tǒng)基本振動參數(shù)的測試■振動系統(tǒng)動態(tài)特性的測試

■振動信號的分析

第三頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試3.機械振動的分類■按產(chǎn)生振動的原因分

■按振動參數(shù)隨時間的變化規(guī)律分■按振動自由度分

●自由振動●受迫振動●自激振動●確定性振動（周期振動、非周期振動）●非確定性振動（隨機振動）●單自由度振動●多自由度振動第四頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試4.機械系統(tǒng)的力學模型

對于一般的機械系統(tǒng)來說，其力學模型通常可近似為一個二階的“質(zhì)量-彈簧-阻尼”系統(tǒng)。“質(zhì)量-彈簧-阻尼”系統(tǒng)第五頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試5.機械系統(tǒng)的受迫振動■由作用在質(zhì)量上的力所引起的受迫振動

振動方程為——振動加速度——振幅——振動速度振動系統(tǒng)動態(tài)特性測試的理論基礎(chǔ)！第六頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試■由基礎(chǔ)運動所引起的受迫振動

振動方程為——基礎(chǔ)相對大地（慣性參照系）的絕對運動——質(zhì)量塊相對大地的絕對運動

——質(zhì)量塊相對基礎(chǔ)的相對運動

慣性式測振傳感器測振的理論基礎(chǔ)！第七頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試7.1.2常用測振傳感器1.慣性式測振傳感器的工作原理

■振幅計——當時，與被測振動的振幅成正比；■速度計——當時，與被測振動的速度成正比；■加速度計——當時，與被測振動的加速度成正比。

——被測振動的振動位移——傳感器相對殼體的位移響應——傳感器相對大地的位移響應第八頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試2.磁電式速度計

第九頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試第十頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試慣性式振動速度傳感器

第十一頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試3.應變式加速度計

第十二頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試4.壓電式加速度計

壓電式加速度計的結(jié)構(gòu)形式

第十三頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試壓電式加速度計常用的固定方式

壓電式加速度計的幅頻特性曲線

第十四頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試各種形式的壓電式加速度計第十五頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試電容式加速度計5.其他測振傳感器第十六頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試力平衡伺服式加速度傳感器第十七頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試微型加速度計三向加速度計剪切式壓電加速度計第十八頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試7.1.3其他測振設備1.激振器常用激振方法：

●

穩(wěn)態(tài)正弦激振——分點頻激振和掃頻激振，常用磁電式激振器、電液式激振器實現(xiàn)?！?/p>

隨機激振——用白噪聲信號、偽隨機信號或在實際工況記錄下來的隨機信號作為激振的信號源?！?/p>

瞬態(tài)激振——分快速正弦掃描激振、脈沖激振和階躍激振，其中以使用脈沖錘產(chǎn)生脈沖激振力的脈沖激振最為常用。第十九頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試■脈沖錘

第二十頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試■電動式激振器

第二十一頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試■電磁激振器

第二十二頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試■電液式激振器

第二十三頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試2.阻抗頭

阻抗頭內(nèi)有兩個傳感器——一個是力傳感器，用來測量施加在被測物體上的激振力；另一個是加速度計，用來測量激振點處的響應。

測定機械點阻抗。激振器通過它對被測物體施加激振力，同時也用它測量激振力和被測物體在激振點處的響應。作用組成第二十四頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試第二十五頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試第二十六頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試7.1.4振動測試實例1.機械運行狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷

車床主軸箱實時振動監(jiān)測系統(tǒng)

第二十七頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試減速機實時振動監(jiān)測系統(tǒng)及振動測點布置圖

第二十八頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試2.激振實驗（動剛度實驗）

第二十九頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試7.2位移的測試7.2.1概述位移是線位移和角位移的統(tǒng)稱。位移測量在工程中應用很廣，在工程中不僅經(jīng)常要求精確地測量零部件的尺寸、形狀和位置，而且扭矩、力、速度、加速度、壓力、流量等許多參量的測量也是以位移測量為基礎(chǔ)的。測量位移時要注意傳感器的敏感方向應與被測位移方向一致，否則將帶來二次的測量誤差。常見的位移測量傳感器主要是電感式（包括渦流式）、電容式、光柵式、感應同步器、激光傳感器等。第三十頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試7.2.2常用位移傳感器1.電阻應變式位移傳感器

用于小位移測量（0.1μm~0.1mm）測量精度優(yōu)于2%線性度0.1%~0.5%第三十一頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試2.電感式位移傳感器常用于微小位移測量，其測量范圍一般為幾毫米分辨率和測量精度可達0.1μm~0.01μm非線性誤差一般優(yōu)于0.5%差動變壓器第三十二頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試差動螺線管電感傳感器及測微儀線路第三十三頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試電感測微儀第三十四頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試渦流式測微儀第三十五頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試3.電容式位移傳感器非接觸測量，動態(tài)響應好精度高，分辨率最高可達0.1nm，精度最高可達1nm線性好，優(yōu)于0.5%第三十六頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試電容測微儀第三十七頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試7.2.3位移測試實例1.自動尺寸分選系統(tǒng)

第三十八頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試圓柱（錐）滾子自動分選機第三十九頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試電感式仿形銑床

2.仿形測量

第四十頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試3.物位的測量

第四十一頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試電容式液位計

第四十二頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試超聲波液位計

第四十三頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試射頻電容式物位限位開關(guān)超聲波液位開關(guān)智能型射頻電容物位儀射頻電容物位計雙聯(lián)式液位計磁浮式液位計第四十四頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試4.軸承外圈直徑測量第四十五頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試7.3流體參量的測試7.3.1壓力的測量1.彈性壓力敏感元件第四十六頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試第四十七頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試普通壓力表的結(jié)構(gòu)

第四十八頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試2.應變式壓力傳感器第四十九頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試3.壓阻式壓力傳感器

第五十頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試壓阻式絕對壓力傳感器濺射薄膜壓力傳感器壓阻式壓力傳感器擴散硅壓力變送器壓阻式高壓傳感器第五十一頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試4.電容式壓力傳感器

第五十二頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試電容式壓力、差壓傳感器

智能型電容式壓力變送器第五十三頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試5.霍爾式壓力傳感器

第五十四頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試7.3.2流量的測量1.轉(zhuǎn)子流量計

第五十五頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試智能型轉(zhuǎn)子流量計雙轉(zhuǎn)子流量計第五十六頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試2.橢圓齒輪流量計

第五十七頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試智能型橢圓齒輪流量計橢圓齒輪流量計第五十八頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試——傳感器輸出信號的頻率

3.渦輪流量計

——流量計常數(shù)

第五十九頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試智能渦輪流量計渦輪流量計第六十頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試4.其他流量計

電磁流量計翅片式流量計第六十一頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試多普勒超聲流量計第六十二頁，共六十三頁，2022年，8月28日第7章典型工程參數(shù)的測試本章小結(jié)

機械振動的測試具有比較典型的意義。幾乎所有的機械系統(tǒng)都可以