測量振動的儀表講解

測量振動的儀表振動指示器概念：測量發(fā)動機振動程度的儀表(1)振動的概念

發(fā)動機振動是一種周期性機械振動，可以用正弦函數(shù)來描述。

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

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

振動載荷系數(shù)是振動加速度幅值與重力加速度的比值，即：G=Am/g

振動載荷系數(shù)與振動加速度的關(guān)系：

振動載荷系數(shù)與全振幅的關(guān)系：G=ω2Ym/g=ωVm/gG=ω2/g*S/2=ω2s/2g(2)工作原理常用的測振儀表有速度式和加速度式兩種。A.速度式測振原理.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)動機振動測量點上。永久磁鐵質(zhì)量較大，并由兩個剛度很小的軟彈簧連接在殼體上，因此自然振動頻率很低(<15Hz)。整個傳感器相當(dāng)于-個把振動速度轉(zhuǎn)換成交流電壓的永磁式發(fā)電機。傳感器原理

發(fā)動機工作時，傳感器殼體隨發(fā)動機一起垂直振動，沿測量方向作高頻往復(fù)直線運動。由于磁鐵自然振動頻率低，殼體的振動來不及傳遞給永久磁鐵，所以磁鐵并不隨發(fā)動機振動，而是基本上保止靜止?fàn)顟B(tài)。這樣，永久磁鐵相對于線圈的往復(fù)運動就反映了發(fā)動機的振動。傳感器原理

式中：E為感應(yīng)電動勢有效值，B為磁感應(yīng)強度，N為線圈匝數(shù)，L為每匝繞組的有效長度，V為相對速度的有效值。速度式測振傳感器的結(jié)構(gòu)一定時，感應(yīng)電動勢與發(fā)動機振動速度成正比。所以，測量感應(yīng)電動勢的大小，可以表示發(fā)動機的振動速度。E=BNLV根據(jù)電磁感應(yīng)原則，永久磁鐵與線圈相對運動時將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，即

通常發(fā)動機上安裝兩個振動傳感器，一個安在壓氣機附近，另一個安在渦輪轉(zhuǎn)子附近，測量這兩處的徑向振動參數(shù)。B.加速度式測振原理.

當(dāng)物體加速度運動時，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為運動物體所受慣性力，m為運動物體的質(zhì)量。即：物體質(zhì)量一定時，測量它所受慣性力的大小，就可知其加速度。加速度式測振傳感器

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，并隨殼體一起運動。殼體安裝在發(fā)動機上，隨發(fā)動機一起運動。工作原理

發(fā)動機工作時，傳感器隨發(fā)動機一起垂直振動。由于彈簧的剛度相當(dāng)大，質(zhì)量塊的質(zhì)量相對較小，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，其振動加速度與發(fā)動機振動加速度成正比。這樣，質(zhì)量塊就有一個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)動機振動加速度成正比。測量傳感器的輸出電壓就可以表示發(fā)動機振動加速度的大小。通過積分，就可以得到振動速度和振幅。由于這種傳感器結(jié)構(gòu)簡單、工作可輯、體積小巧，因此得到了廣泛的應(yīng)用。(3).振動的指示

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