測(cè)量振動(dòng)的儀表講解

測(cè)量振動(dòng)的儀表振動(dòng)指示器概念：測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)程度的儀表(1)振動(dòng)的概念

發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)是一種周期性機(jī)械振動(dòng)，可以用正弦函數(shù)來(lái)描述。

Ym為位移的最大值，稱為振幅，Vm為振動(dòng)速度幅值，Am為振動(dòng)加速度幅值，ω為振動(dòng)角頻率。位移速度加速度y=Ymsinωtv=dy/dt=ωYmsinωt=Vmsin(ωt+兀/2)a=d2y/d2t=-ω2Ymsinωt=Amsin(ωt+兀)

振動(dòng)測(cè)量大多采用全振幅S或振動(dòng)載荷系數(shù)G作為指示參數(shù)，全振幅。S=2Ym

振動(dòng)載荷系數(shù)是振動(dòng)加速度幅值與重力加速度的比值，即：G=Am/g

振動(dòng)載荷系數(shù)與振動(dòng)加速度的關(guān)系：

振動(dòng)載荷系數(shù)與全振幅的關(guān)系：G=ω2Ym/g=ωVm/gG=ω2/g*S/2=ω2s/2g(2)工作原理常用的測(cè)振儀表有速度式和加速度式兩種。A.速度式測(cè)振原理.組成：它由永久磁鐵、線圈、彈簧等組成。

線圈安裝在殼體上，殼體固定在發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)測(cè)量點(diǎn)上。永久磁鐵質(zhì)量較大，并由兩個(gè)剛度很小的軟彈簧連接在殼體上，因此自然振動(dòng)頻率很低(<15Hz)。整個(gè)傳感器相當(dāng)于-個(gè)把振動(dòng)速度轉(zhuǎn)換成交流電壓的永磁式發(fā)電機(jī)。傳感器原理

發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，傳感器殼體隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起垂直振動(dòng)，沿測(cè)量方向作高頻往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。由于磁鐵自然振動(dòng)頻率低，殼體的振動(dòng)來(lái)不及傳遞給永久磁鐵，所以磁鐵并不隨發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)，而是基本上保止靜止?fàn)顟B(tài)。這樣，永久磁鐵相對(duì)于線圈的往復(fù)運(yùn)動(dòng)就反映了發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。傳感器原理

式中：E為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值，B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，N為線圈匝數(shù)，L為每匝繞組的有效長(zhǎng)度，V為相對(duì)速度的有效值。速度式測(cè)振傳感器的結(jié)構(gòu)一定時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)速度成正比。所以，測(cè)量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，可以表示發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)速度。E=BNLV根據(jù)電磁感應(yīng)原則，永久磁鐵與線圈相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即

通常發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝兩個(gè)振動(dòng)傳感器，一個(gè)安在壓氣機(jī)附近，另一個(gè)安在渦輪轉(zhuǎn)子附近，測(cè)量這兩處的徑向振動(dòng)參數(shù)。B.加速度式測(cè)振原理.

當(dāng)物體加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，將受到慣性力的作用。慣性力的大小等于加速度與物體質(zhì)量的乘積，慣性力的方向與加速度的方向相反，其關(guān)系式為

式中：F為運(yùn)動(dòng)物體所受慣性力，m為運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量。即：物體質(zhì)量一定時(shí)，測(cè)量它所受慣性力的大小，就可知其加速度。加速度式測(cè)振傳感器

質(zhì)量塊是加速度敏感元件，它被硬彈簧壓緊在壓電晶體片上，并隨殼體一起運(yùn)動(dòng)。殼體安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起運(yùn)動(dòng)。工作原理

發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，傳感器隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起垂直振動(dòng)。由于彈簧的剛度相當(dāng)大，質(zhì)量塊的質(zhì)量相對(duì)較小，可以認(rèn)為質(zhì)量塊的慣性很小。因此，質(zhì)量塊感受與傳感器基座相同的振動(dòng)，其振動(dòng)加速度與發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)加速度成正比。這樣，質(zhì)量塊就有一個(gè)正比于加速度的交變力作用在壓電片上。由于壓電片具有壓電效應(yīng)，因此在它的兩個(gè)表面就產(chǎn)生了交變電荷(電壓)，其電荷量與作用力成正比，即與發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)加速度成正比。測(cè)量傳感器的輸出電壓就可以表示發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)加速度的大小。通過積分，就可以得到振動(dòng)速度和振幅。由于這種傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可輯、體積小巧，因此得到了廣泛的應(yīng)用。(3).振動(dòng)的指示

振動(dòng)指示器一般是測(cè)量電壓的毫伏(或毫安)表。圖(a)指示振動(dòng)載荷系數(shù)，民航飛機(jī)