用精密声级计测量环境振动的几个问题

在环境噪声和振动控制工作中,测量振动参数(如加速度、速度和位移)的方法很多。常用的测量系统一般由四个基本单元组成,即振动传感器→前置放大器→分析器→显示记录器。振动源所产生的振动讯号,首先被振动传感器接收而转换成相应的交流电讯。因此,振动传感器也就是一种把振动的机械能转换成电能的换能器。由传感器出来的振动电讯号送到前置放大器中,后者的主要作用是进行阻抗变换,讯号调节(放大或衰减)以及在加速度、速度和位移参数之间进行微积分模拟电路的变换。随后输送到分析器中,再通过不同的电路对被测讯号进行检波和频率分析,即检波出讯号的峰值、平均值或有效值,以及进行频率(或频带)的滤波分析。     

爆炸冲击环境下MEMS加速度传感器 的零漂分析

本文以石油行业中的爆炸冲击为研究背景,研究了MEMS加速度传感器在爆炸冲击环境下测量时存在的零漂问题的原因及解决方案.采用和MEMS加速度传感器电气模型等效的电阻式应变电桥,通过大量试验,排除了电路串扰、应变片自生信号等可能的原因,确定了电缆内由于摩擦生电效应产生的干扰信号是形成零漂的重要原因.在此基础上,选择不同类型的电缆进行了对比试验.试验结果表明:电缆的大柔性和低机械阻抗能够减少物理运动和应力波耦合的影响,石墨填充剂可将摩擦生电效应产生的电荷引入电气地,从而可有效改善MEMS加速度传感器在爆炸冲击环境下测量时存在的零漂问题.     

三轴加速度传感器阵列振动测试新方案

针对加速度传感器阵列测试较高频率下多维线振动与角振动同时存在的复杂振动六自由度参数的过程中,多个单轴传感器的使用会引入多个安装误差,使系统对于空间大小的要求过于严格,同时增加了计算量等问题,提出一种利用三轴加速度传感器替代单轴加速度传感器的新阵列方案,在对以上限制因素有效改进的同时,简化了阵列结构.通过原理推导与实例仿真验证了新方案是可行的.     

某型液压阻尼式隔振器的隔振效果评价

通过振动试验,对某型液压阻尼式隔振器的隔振效果进行评价.通过振动试验台产生正弦振动信号,在0.5～31.5 Hz频率范围内扫频,用两个加速度传感器分别拾取输入、输出加速度信号.运用DASP软件进行数据处理,获得从输入到输出的幅频特性曲线.运用半功率法对隔振器参数进行了估算,并对隔振器隔振效果进行了评价,认为选用该隔振器可行、有效.     

高冲击加速度传感器横向效应及装配方式所致测试误差

针对高冲击测试只校准加速度传感器而忽略其安装方式所致测试误差,分析高冲击加速度传感器灵敏度横向效应产生原因与测试仪整体力学模型。通过Hopkinson杆冲击实验装置对传感器每轴横向效应实验分析,利用ANSYS软件分析测试仪在冲击加速度载荷20000 g时结构响应。结果表明,测试仪结构发生振动时传感器装配方式所致测试误差不可忽略。     

旋转柔性梁系统振动频响特性分析及振动抑制

航天器挠性附件或柔性机器人等柔性旋转梁系统的模态阻尼小,由于扰动,或者在调姿及转动时,大幅值的振动将持续很长时间,这将影响系统的稳定性和指向精度,因此,必须对振动进行主动控制.提出一种基于加速度传感器反馈的复合控制算法,快速控制系统设定点及转动过程的振动.建立挠性旋转梁试验平台,进行了基于加速度传感器和压电片传感器的试验模态激励分析、振动频响特性分析.并根据振动特性选取加速度反馈控制算法的相应参数,利用交流伺服电机驱动器抑制旋转梁设定点的振动、旋转过程的振动主动控制进行了试验研究.试验结果表明采用提出控制方法能够快速地抑制系统的振动,验证了特性分析和提出控制方法的可行性.     

动态测试技术的发展系列讲座

第二讲 振动冲击测量的发展、现状与未来振动与冲击测量的核心是传感器.被广泛使用的加速度传感器至今已有60年的历史.本文将对压电加速度计的发展、振动与冲击测量技术的现状、以及新一代智能加速度计和振动、冲击测量的未来进行综合评述.1 加速度传感器的发展由于加速度传感器的发明,使振动与冲击测量逐渐在工业界获得广泛应用.最早的加速度传感器于1938年在电阻应变计发明后不久就研制成功,并于1940年开始在航空和土木等工程中获得应用.电阻应变式加速度计的缺点较多:一是输出信号小(最大输出信号约30mV),信噪比低;二是灵敏度与频率范围矛盾突出;三是为了提高使用频率范围需加人工阻尼(如采用硅油阻尼,阻尼比可达临界值,从而使可用频率达到谐振频率的一半),但阻尼介质对温度敏感,且不能在高温下工作.     

尾矿砂爆炸效应实验研究

为了研究尾矿砂在爆破振动作用下发生液化及破坏的规律,在实验尾矿库中进行系列爆炸实验研究。将炸药埋设在尾矿库干滩滩面下,爆炸在尾矿库干滩除产生爆破漏斗外,还产生了圆弧形规则裂隙,并伴有冒砂、冒水等破坏现象发生。通过在尾矿库干滩及尾矿库坝体上设置的爆破振动速度和加速度传感器,测得相应的爆破振动速度和加速度,对监测速度及加速度进行数据处理,得到尾矿砂发生液化和破坏的爆破振动速度和加速度值分别为23.94 cm/s和4.38 m/s2。     

滚动轴承振动加速度信号积分测试技术研究

滚动轴承出厂时需要根据国家标准进行振动检测。对滚动轴承的振动进行测量的方法主要是采用速度型测振和加速度型测振。由于速度型测振仪和加速度型测振仪所采用的传感器不同,两者的测量结果有相关性,但测量结果并不一致。传统的轴承测振仪采用模拟电路,对加速度信号进行准确积分,难度较大;随着计算机测量技术的迅速发展,运用数字量测试和积分技术,可以采用对加速度信号进行积分得到速度的方法进行测试。通过对轴承的加速度信号进行积分,进行振动速度测量,可以在同样的测试条件下对轴承的振动加速度和振动速度进行比较,具有实际应用价值。本文采用数字量测试技术,以深沟球轴承为研究对象,对加速度积分算法进行研究,利用MATLAB和Lab VIEW软件编写了数字滤波器和时域积分算法,减去了时域积分产生的趋势项,降低了趋势项误差。通过实际测量实验,所得结果与轴承行业所用的标准精密模拟积分器所得结果具有较好的一致性,可以满足轴承振动速度测量的需要。     

压电加速度传感器磁灵敏度的多维测试方法的研究

目前压电加速计的磁灵敏度的测试方法采用ISO/5347-19-1993《振动与冲击传感器的校准方法磁灵敏度测试》,这种方法不能去除传感器自转产生固有振动信号的干扰,难以保证测量结果的准确性。本文分析了压电加速度传感器磁灵敏度产生原理,针对当前国际标准存在的问题,提出一种三维的压电加速度传感器磁灵敏度测试方法。利用该方法对压电加速度传感在不同磁场强度下和固定磁场下多个维度的信号输出进行测量。测量数据显示传感器磁灵敏度随磁场强度增大呈非线性增大规律,且传感器的磁灵敏度具有空间矢量。结果表明多维测试方法能够有效测量传感器磁灵敏的空间矢量,克服了传统测量方法信噪比低的缺点,减小了测量误差。