低频超低频振动计量技术的研究与展望

从低频和超低频振动测量多个应用领域的角度讨论研究建立低频超低频振动幅相特性计量基标准溯源体系的重要性,介绍国内外研究发展状况,提出低频电压测量的溯源性问题,分析了超低频振动计量基标准实现精确测量的若干关键技术。     

低频振动标准套组的研制

介绍了石英挠性伺服加速度计和研制的低频振动适调器组成了低频振动标准套组,在0.1～100Hz的振动频率范围内,能够把微弱、噪声较重的加速度信号,调理成信噪比较强、较稳定的信号.为低频振动加速度的量值复现、基标准装置的稳定性考核和量值溯源等提供了有力的保证,此标准套组还可广泛应用于其它低频振动测量领域.     

石英挠性加速度计在超低频振动国家基准研制中的应用研究

介绍了超低频振动国家基准装置。采用改进型石英挠性加速度计SA704和研发的适配器MSA-I组成的振动套组,作为超低频振动台负反馈控制的拾振器和装置性能测试的标准器,有效地降低了振动台台面输出加速度波形的失真度,抑制了环境振动的影响,实现了0.002 Hz以上加速度失真度小于1%;解决了1 Hz以下超低频段无测量传感器的问题。该套组可作为低频和超低频振动基标准装置量值传递的标准器和核查标准。     

量值传递过程中低频振动标准装置的测量不确定度分析

本文依托河南省计量科学研究院振动室设计的低频振动标准装置,通过长期的操作实践和分析,对低频振动加速度传感器的校准原理和校准装置进行了介绍和分析,并结合经验对不确定度来源进行分析,根据不确定度评定方法对低频振动校准装置进行了不确定度评定,从而提高低频振动加速度计在计量检定的过程中的准确度,对开展相关计量机构具有一定的参考意义。     

振动基标准装置隔振技术的研究与应用

振动基标准装置属精密测量设备,需对其关键设备振动台和激光干涉仪采用有效的隔振技术,以减少外界环境振动对振动量值精确测量的影响.基于隔振理论和振动传播规律,分析了环境振动的主要振源和隔振系统的动态特性,重点介绍了低频和超低频振动台采用的隔振技术,提出了几个应考虑的隔振措施.指出低频超低频振动台主动隔振和振动激励系统反馈控制研究的进展依赖于高精度传感器和微信号处理技术等相关领域的发展.     

低频垂直向振动标准装置说明

在地震测极,建筑物的防震抗震,船舶制造,精密隔振基础,宇宙航行,核爆炸侦察等都涉及到低频振动的测量,为了对这些测振工作所使用的各种仪器进行标定,我国于1975年底建成了“低频垂直向振动标准装置”并通过了国家鉴定。基本上满足了工业、国防和现代科学技术的急需,填补了国家在低频振动计量技术方面的空白。该标准装置包括有台体、功放和测量装置三大部分,并采用了空气弹簧支承、静压轴炭导向和激光测     

超低频标准振动系统基础设计技术

针对超低频标准振动系统易受外界振动干扰的问题,研究了超低频标准振动台与激光测振仪的隔振基础设计技术.首先以振动台台面输出信噪比为出发点,确定了超低频标准振动台基础噪声的基本要求;然后采用有限元分析的数值方法,分别对振动台基础与激光测振仪基础作动力学分析,再对激光测振仪基础作静力学分析.结果表明,振动台基础底面应与地基刚性连接,而激光测振仪基础底面应与地基弹性连接;优化橡胶减震垫的布局可以提高激光测振仪隔震系统的稳定性.     

低频超低频振动计量技术的现状与展望

振动是外力作用于弹性体后产生周期运动的一种自然现象,（0.01-20）Hz的振动被称为低频超低频振动。振动计量是振动冲击、振动应用技术领域从事测量、校准与科学实验的技术基础。目前,低频超低频振动的研究在工程应用和科学测量中占有非常重要的地位。     

地铁列车运行引起远场低频振动响应预测研究

精密仪器对工作环境的振动要求通常有微振、低频等特点,因此准确预测分析列车振动对精密仪器的影响具有一定的难度。结合北京地铁16号线规划通过北京大学西门的工程案例,首次在频域内采用两位校准法进行了远场低频微振动的定量预测研究。研究过程中,利用实测钢轨振动加速度时程计算得到模拟地铁列车荷载;建立北京地铁4号线校准模型,利用实测隧道壁和地表的振动响应对输入荷载、模型参数选择进行校核,确保了模型的预测精度;最后采用校核过的建模方法建立地铁16号线预测模型进行低频振动预测。结果表明:利用该方法得到的地铁列车振动荷载及振动预测模型可以较准确的进行远场低频振动响应预测;地铁16号线地铁采用钢弹簧浮置板后,北大新建实验楼外预测点10~20 Hz频段的振动满足仪器振动要求,但10 Hz以下频段的振动仅满足VC-C标准,需进行实验室或仪器隔振处理。     

可变外激励下制动器低频振动的实验与数值仿真

在实验和数值仿真的基础上,利用三自由度模型来预测制动系统的动力响应,即可变外激励下的制动器低频振动。实验中制动器参数可调,外激励可变。采用事件驱动法对制动器低频振动进行数值仿真,实验和数值仿真中均可测得制动器低频振动,证明数值模拟结果可靠。通过实验与数值仿真观测制动系统参数变化以及外激励对其低频振动的影响,发现制动系统低频振动对其自身参数改变十分敏感;同时,选取适当形式的外激励可以抑制制动器的低频振动。     

超低频振动国家计量基准装置的研究与建立

根据超低频振动标准装置的研究现状和应用需求,研究和建立了国家振动幅值和相位基准装置,其频率为0.002 Hz~160Hz、振幅为峰峰1 m、承载30 kg、加速度波形失真度＜1%。介绍了装置的结构组成,描述了大行程水平振动台的设计方案、反馈控制技术、管线拖曳系统和激光测振系统,给出了装置的主要技术指标和比对实验数据。解决了我国超低频振动计量的溯源问题     

低频水声计量校准方案实现

为解决水声测量设备（水听器、换能器）低频段的量值传递问题,利用振动液柱法建立水声低频校准装置是可行方案。本文在分析一维声传输线分析理论基础上,得出当校准信号频率甚低时,声压灵敏度等同于自由场电压灵敏度,在此基础上建立的频率范围在20Hz～2kHz的低频水声计量校准方案,其核心控制单元为基于国防专利技术研制的振动液柱校准控制仪,本文介绍了低频水声计量校准方案的系统组成,给出了标准振动台及控制仪的设计方案,成功解决了低频水声信号的低频滤波、小信号采集、小失真功率放大等棘手问题,实现了低频水声声压灵敏度参数的自动化计量测试。     

风电用低频结构振动监测仪的校准方法

介绍了一种基于MEMS原理的风电用低频结构振动检测仪,根据低频结构振动监测仪的工作原理和实际使用情况,提出了一种基于低频振动传感器校准装置的加速度灵敏度幅值、灵敏度幅值线性的校准方法,解决了这种风电用低频结构振动监测仪量值溯源问题。试验结果和不确定度评定结果表明,该方法能够满足量值传递要求。     

惯性式低频振动传感器信号恢复研究

水力机组振动是表征水力机组运行稳定性的主要指标之一 ,然而水力机组转频太低 ,适合于低频振动信号测量的惯性式低频振动传感器 ,由于传感器本身频率特性造成其输出波形的低频段必然产生较大的畸变。为了获得实测低频振动信号的真实波形 ,本文对振动传感器输出的畸变波形恢复问题进行了初步探讨。     

基于虚拟仪器的超低频振动幅相特性测量系统

在地震灾害严重和桥梁破坏事故频发的今天,建立一套校准地震计和测桥传感器的超低频幅相特性标准装置显得尤为重要.本文应用NI公司的PXI平台和硬件模块,进行超低频0.01～40Hz、大位移1000mm(p -p)正弦直线振动状态下振动传感器输出信号和激光干涉仪正交信号的同步采集,使用LabVIEW开发平台开发了一套高效易用...     

惯性式低频振动传感器信号恢复研究

水力机组振动是表征水力机组运行稳定性的主要指标之一,然而水力机组转频太低,适合于低频售测量的惯性式低频振动传感器,由于传感器本身频率特性造成其输出波形的低频段必然产生较大的畸变,为了获得实测低频振动信号的真实波形,本文对振动传感器输出的畸变波形恢复问题进行了初步探讨。     

低频、超低频振动计量技术的研究与展望

介绍了低频、超低频振动计量的主要应用领域,在国内外研究现状的基础上,指出低频、超低频振动计量包含三个关键性问题,即控制系统中测振传感器,精确地实施校准以及优良的测振技术,供广大技术人员借鉴参考.     

水下圆柱壳低频声辐射特性及有源控制

利用振动模态及声辐射模态分析水下有限长圆柱壳低频模态辐射特性。计算各阶周向振动模态对辐射声功率贡献;将各阶周向模态下轴向振动模态分为奇、偶模态组,分析低频范围内振动模态组与声辐射模态对应关系;以主导声辐射模态声功率为目标函数对水下有限长圆柱壳低频声辐射进行有源控制。结果表明,低频范围内水下简支圆柱壳受径向点力激励时,仅前几阶周向振动模态对辐射声功率有贡献;同一周向振动模态下轴向为奇(偶)振动模态组产生的声功率与具有相同周向阶数而轴向为偶(奇)声辐射模态产生的声功率对应。通过控制前几阶主导声辐射模态即可完成对水下有限长壳体低频辐射噪声抑制。     

基于振动信号提取柴油机低频排气噪声特征研究

针对柴油机低频排气噪声的频率与强度很难准确地用理论计算等困难，试验研究了柴油机排气管内低频排气噪声信号与排气管壁上振动信号的相互关系。结果表明，低频范围内，振动信号与噪声信号几乎呈现周期性的安全相干，在相干频率处振动信号能反映排气噪声的类周期性。     

气浮轴承-转子系统振动特性实验研究

针对高速气体润滑轴承-转子系统存在低频振动现象,考虑气膜压力与弹性支承对轴系振动特性的影响,开展低频振动特性实验研究.采用了轴系模态分析方法,得到不同轴承供气压力下的转子的模态固有频率,采用非线性测试及分析方法,研究了低频振动及其抑制后的轴心轨迹、频率耦合三维谱图、频谱图和分岔图等非线性特征,结果表明:基础下加硅胶垫后,能够降低转子通过临界转速的幅值,推迟低频振荡的发生.