振动测量的基本原理
一.振动的基本概念
振动是工程中极为常见的现象,尤其在热能动力机械工程中更是如此。
有害的振动可能产生噪音,影响机器的正常工作,造成人体不适,甚至导致零部件损坏。
振动对人体的影响分为全身振动和局部振动。
对人体最有害的振动振动频率是与人体某些器官固有频率相吻合(共振)的频率。
二.振动测量的基本原理
惯性式振动测量仪可简化为一单自由度阻尼振动系统,如下图所示:
设:m—惯性元件质量, k—弹簧刚度, c—阻尼系数
则:质量 m 的运动微分方程为:
考虑相对运动:
则有:
令:
那么:
解得稳态受迫振动为:
其中:
讨论:
①当时:
, , 相对运动的振幅 A* 与振动物体振动加速度的振幅成正比。
可作加速度传感器。
②当时:
,相对运动的振幅 A* 与振动物体速度的振幅成正比。
可作速度传感器。
③当时:
,相对运动的振幅 A* 与振动物体位移的振幅成正比。
可作位移传感器。