218 共振頻率測量儀

共振頻率測量儀是由掃頻激振器、功率放大器、掃頻信號源、218振動頻率測量分析儀、振動傳感器、等部件組成,主要通過激振掃頻形式,讓其工件產(chǎn)生共振,并通過拾取共振信號,計算出其工件的固有頻率。...
應用范圍
可廣泛應用于 各種另部件、加工件、產(chǎn)品、整機的固有頻率測量,廣泛應用于冶金、軍工、機械、化工、電器、車輛等各類企業(yè)。經(jīng)過二十多個省市,數(shù)千家單位的試用,證明本儀器的確是理想的 共振頻率測量儀。
原理
對于振動系統(tǒng),經(jīng)常要測定其固有頻率,常用的方法就是用簡諧力激振,引起系統(tǒng)共振,從而找到系統(tǒng)的各階固有頻率。另一種方法是錘擊法,用沖擊力激振,通過輸入的力信號和輸出的響應信號進行傳函分析,得到各階固有頻率。以下對這兩種方法加以說明:
1、簡諧力激振
簡諧力作用下的強迫振動,其運動方程為:
方程式的解由這兩部分組成:
式中常數(shù)由初始條件決定:
其中: ,
代表阻尼自由振動基, 代表阻尼強迫振動項。
自由振動周期: , 強迫振動項周期:
由于阻尼的存在,自由振動基隨時間不斷得衰減消失。后,只剩下后兩項,也就是通常講的定常強動,即強迫振動部分:
通過變換可寫成:
式中:
,
設(shè)頻率比代入公式
則振幅: , 滯后相位角:
因為為彈簧受干擾力峰值作用引起的靜位移,所以振幅A可寫成:
其中 稱為動力放大系數(shù):
動力放大系數(shù)β是強迫振動時的動力系數(shù)即動幅值與靜幅值之比。這個數(shù)值對拾振器和單自由度體系的振動的研究都是很重要的。
當,即強迫振動頻率和系統(tǒng)固有頻率相等時,動力系數(shù)迅速增加,引起系統(tǒng)共振,由式:
可知,共振時振幅和相位都有明顯變化,通過對這兩個參數(shù)進行測量,我們可以判別系統(tǒng)是否達到共振動點,從而確定出系統(tǒng)的各階振動頻率。
(一)幅值判別法
在激振功率輸出不變的情況下,由低到高調(diào)節(jié)激振器的激振頻率,通過示波器,我們可以觀察到在某一頻率下,任一振動量(位移、速度、加速度)幅值迅速增加,這就是機械振動系統(tǒng)的某階固有頻率。這種方法簡單易行,但在阻尼較大的情況下,不同的測量方法的出的共振動頻率稍有差別,不同類型的振動量對振幅變化敏感程度不一樣,這樣對于一種類型的傳感器在某階頻率時不夠敏感。
(二)相位判別法
相位判別是根據(jù)共振時特殊的相位值以及共振前后相位變化規(guī)律所提出來的一種共振判別法。在簡諧力激振的情況下,用相位法來判定共振是一種較為敏感的方法,而且共振是的頻率就是系統(tǒng)的無阻尼固有頻率,可以排除阻尼因素的影響。
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