《机械工程测试技术》课程教学资源（PPT课件）第6章 典型机械工程参数的测试 Test and Measurement for Typical Mechanical Engineering Parameters

历北联信大学机械工程测试技术HEBEI UNITED UNIVERSITY第6章典型机械工程参数的测试Test and Measurement for TypicalMechanicalEngineeringParameters变磁通感应式速度/角速度传感器000示波器1一测量齿轮2软铁3一线圈4外壳5永磁铁6一填料7插座被测件

Test and Measurement for Typical Mechanical Engineering Parameters 第6章 典型机械工程参数的测试

第6章典型机械工程参数的测试学习目标了解机械振动、位移、压力和流量等工程参数的基本测量方法及相应的测试装置，重点掌握机械系统的力学模型、机械振动的概念与种类、惯性式测振传感器的工作原理及它们的结构。通过查阅资料，对其他工程参数的测试也要有一定的了解。学习童点与难点重点机械振动的测试。难点机械振动的测试

第6章 典型机械工程参数的测试 了解机械振动、位移、压力和流量等工程参数的基 本测量方法及相应的测试装置，重点掌握机械系统的力 学模型、机械振动的概念与种类、惯性式测振传感器的 工作原理及它们的结构。通过查阅资料，对其他工程参 数的测试也要有一定的了解。 重点 机械振动的测试。 难点 机械振动的测试。 学习目标 学习重点与难点

第6章典型机械工程参数的测试主要学习内容6.1机械振动的测试6.2位移的测试6.3流体压力的测试6.4流量的测试

第6章 典型机械工程参数的测试 6.1 机械振动的测试 6.2 位移的测试 6.3 流体压力的测试 6.4 流量的测试 主要学习内容

第6章典型机械工程参数的测试6.17机械振动的测试Test and Measurement for MechanicalVibration机械振动是工程技术中常见的物理现象。除了利用振动原理进行工作的机械以外，振动都是有害的。振动能破坏机械的正常工作，加快机械的失效，降低其寿命。振动本身以及由它引起的噪声，对人体的健康也是有害的。通过对机械设备振动的测量，可以对其工作状态进行实时检测，进行故障诊断，还可以为改进其动态特性提供依据

第6章 典型机械工程参数的测试 6.1 机械振动的测试 Test and Measurement for Mechanical Vibration 机械振动是工程技术中常见的物理现象。除了利 用振动原理进行工作的机械以外，振动都是有害的。 振动能破坏机械的正常工作，加快机械的失效，降低 其寿命。振动本身以及由它引起的噪声，对人体的健 康也是有害的。通过对机械设备振动的测量，可以对 其工作状态进行实时检测，进行故障诊断，还可以为 改进其动态特性提供依据

第6章典型机械工程参数的测试6.1.1概述1.机械振动的概念（简称振动）：一种特殊的运动形式，指的机械振动是机械系统的某些物理量（如振幅、振动速度、振动加速度等）在一定数值附近随时间变化的关系。2.振动测试的工作内容振动系统基本振动参数的测试振动系统动态特性的测试振动信号的分析

第6章 典型机械工程参数的测试 1. 机械振动的概念 机械振动（简称振动）：一种特殊的运动形式，指的 是机械系统的某些物理量（如振幅、振动速度、振动 加速度等）在一定数值附近随时间变化的关系。 2. 振动测试的工作内容 ● 振动系统基本振动参数的测试 ● 振动系统动态特性的测试 ● 振动信号的分析 6.1.1 概述

第6章典型机械工程参数的测试3.机械振动的分类按产生振动的原因分自由振动受迫振动自激振动按振动参数随时间的变化规律分确定性振动（周期振动、非周期振动）非确定性振动（随机振动）按振动自由度分单自由度振动多自由度振动

第6章 典型机械工程参数的测试 3. 机械振动的分类 ■ 按产生振动的原因分 ■ 按振动参数随时间的变化规律分 ■ 按振动自由度分 ● 自由振动 ● 受迫振动 ● 自激振动 ● 确定性振动（周期振动、非周期振动） ● 非确定性振动（随机振动） ● 单自由度振动 ● 多自由度振动

第6章典型机械工程参数的测试4.机械系统的力学模型对于一般的机械系统来说，其力学模型通常可近似为一个二阶的“质量-弹簧-阻尼”系统。固有频率k口口mCk系统“质量-弹簧-阻尼

第6章 典型机械工程参数的测试 4. 机械系统的力学模型 对于一般的机械系统来说，其力学模型通常可近 似为一个二阶的“质量-弹簧-阻尼”系统。 m k c z 基 基 基 基 基 基 基 基 基 基 “质量-弹簧-阻尼”系统 固有频率 m k n =

第6章典型机械工程参数的测试5.机械系统的受迫振动由作用在质量上的力所引起的受迫振动f(t) Id'zmf(t)振幅7dt?mzmdz之=振动速度ZkdtCdzkz7d'zdt振动加速度之=dt?振动方程为振动系统动态特性测d’zdz+ kz = f(t)m+c试的理论基础！de?dt

第6章 典型机械工程参数的测试 5. 机械系统的受迫振动 m k c z 2 2 dt d z m f (t) f (t) kz dt dz cm ■ 由作用在质量上的力所引起的受迫振动 振动方程为 ( ) 2 2 kz f t dt dz c dz d z m + + = 2 2 dt d z z = ——振动加速度 dt dz z = ——振动速度 振动系统动态特性测 试的理论基础！ z ——振幅

第6章典型机械工程参数的测试由基础运动所引起的受迫振动Z.0mdt?m+Z0m惯性式测振传感器k>-测振的理论基础！dz.kzdt15dzN振动方程为+ kzm-mXCdt?dt?dt基础相对大地（惯性参照系）的绝对运动Z1/Zo质量块相对大地的绝对运动Zo= z + Zi-质量块相对基础的相对运动z

第6章 典型机械工程参数的测试 ■ 由基础运动所引起的受迫振动 m k c 1 z 2 0 2 dt d z m kz dt dz cm 0 z 振动方程为 2 1 2 2 2 dt d z kz m dt dz c dt d z m + + = − 0 1 z = z + z 1 z ——基础相对大地（惯性参照系）的绝对运动 0 z ——质量块相对大地的绝对运动 z ——质量块相对基础的相对运动 惯性式测振传感器 测振的理论基础！

第6章典型机械工程参数的测试6.1.2测振传感器1.惯性式测振传感器的工作原理被测振动的振Z1动位移m传感器相对壳7体的位移响应MkEZo传感器相对大地的位移响应振幅计当の>>の.时，z与被测振动的振幅成正比；速度计一当の>>の,时,z与被测振动的速度成正比：加速度计一一当の<<の,时，z与被测振动的加速度成正比

第6章 典型机械工程参数的测试 基 基 基 基 m 1 z 0 z z k c 1. 惯性式测振传感器的工作原理 ● 加速度计——当 n 时，z与被测振动的加速度成正比。 1 z ——被测振动的振 动位移 z ——传感器相对壳 体的位移响应 0 z ——传感器相对大 地的位移响应 6.1.2 测振传感器  n ● 速度计 ——当 时， z 与被测振动的速度成正比；  n ● 振幅计 ——当 时， z 与被测振动的振幅成正比；