机械工程测试技术基础实验报告
《机械工程测试技术》实验报告
机械专业大类实验A2 《输送带振动测量》实验报告
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实验名称：输送带的振动测量实验
一、实验目的
1、了解振动速度传感器的工作原理。
2、掌握机械振动信号测量的基本方法。
3、掌握基于NI LabVIEW+NI ELVIS 设计机械振动测量虚拟仪器的方法。
二、实验仪器与设备
1、计算机 1台
2、NI ELVIS 开发平台（NI ELVIS Ⅱ+） 1套
3、振动速度传感器（CD–21） 1套
4、输送带实验台（DRCS–12–A） 1套
三、实验内容
一、简述振动速度传感器的工作原理
二、整理实验中测得的振动数据，分析各测点振动差异
测点
频谱图 频率（Hz ） 幅值 速度 （mm/s ） 分析特点 1
2
测点频谱图频率
（Hz）幅值
速度
（mm/s）分析特点
3
4
三、结合振动测量虚拟仪器程序框图，绘制输送带振动信号处理流程图
四、回答问题
1、简述奈奎斯特采样定理
2、简述测量系统常采用三种形式的特点。
本实验采用的是哪种形式？
五、整理振动测量虚拟仪器的前面板人机界面。
机械工程测试技术基础实验报告
机械工程测试技术基础实
验报告
Last updated at 10:00 am on 25th December 2020
应变片有高温和常温之分，规格有3x5，2x4，基底有胶基箔式和纸基箔式。
常用是3*5胶基箔式。
2)阻值选择：
阻值有120欧，240欧，359欧，500欧等，常用的为120欧。
3)电阻应变片的检查
a.外观检查，用肉眼观察电阻应变是否断丝，表面是否损坏等。
b.阻值检查：用电桥测量各片的阻值为配组组桥准备。
4)配组
电桥平衡条件：R1*R3 = R2*R4
电桥的邻臂阻值小于欧。
一组误差小于% 。
在测试中尽量选择相同阻值应变片组桥。
3．试件表面处理
1) 打磨，先粗打磨，后精细打磨
a. 机械打磨，如砂轮机
b. 手工打磨，如砂纸。
机械工程测试实验报告
实验名称：机械性能测试实验时间：2023年4月15日实验地点：机械实验室实验人员：张三、李四、王五一、实验目的1. 了解机械性能测试的基本原理和方法。
2. 掌握常用机械性能测试仪器的使用方法。
3. 培养实验操作技能和数据分析能力。
4. 分析机械性能与材料、工艺等因素之间的关系。
二、实验原理机械性能测试是研究机械材料在受力时的力学行为，主要包括强度、刚度、韧性、疲劳性能等。
本实验主要测试材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率和硬度等指标。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：万能材料试验机、硬度计、游标卡尺、拉伸试验机等。
2. 实验材料：低碳钢、合金钢、塑料等。
四、实验步骤1. 准备工作：将实验材料加工成规定的试样，并对试样进行表面处理。
2. 抗拉强度测试：（1）将试样固定在万能材料试验机的上、下夹具中。
（2）设置试验机参数，开始拉伸试验。
（3）观察试样在拉伸过程中的变形情况，记录断裂时的最大载荷。
（4）根据最大载荷和试样横截面积，计算抗拉强度。
3. 屈服强度测试：（1）将试样固定在万能材料试验机的上、下夹具中。
（2）设置试验机参数，开始拉伸试验。
（3）观察试样在拉伸过程中的变形情况，记录屈服时的载荷。
（4）根据屈服载荷和试样横截面积，计算屈服强度。
4. 延伸率测试：（1）将试样固定在万能材料试验机的上、下夹具中。
（2）设置试验机参数，开始拉伸试验。
（3）观察试样在拉伸过程中的变形情况，记录断裂时的延伸长度。
（4）根据试样原始长度和断裂时的延伸长度，计算延伸率。
5. 硬度测试：（1）将试样表面磨光，确保测试面平整。
（2）使用硬度计对试样进行测试，记录硬度值。
五、实验数据与分析1. 抗拉强度测试结果：材料：低碳钢最大载荷：500N抗拉强度：540MPa材料：合金钢最大载荷：700N抗拉强度：780MPa2. 屈服强度测试结果：材料：低碳钢屈服载荷：300N屈服强度：320MPa材料：合金钢屈服载荷：450N屈服强度：480MPa3. 延伸率测试结果：材料：低碳钢延伸长度：10mm延伸率：20%材料：合金钢延伸长度：15mm延伸率：30%4. 硬度测试结果：材料：低碳钢硬度值：190HB材料：合金钢硬度值：260HB根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 低碳钢和合金钢的抗拉强度和屈服强度较高，具有良好的力学性能。
机械工程测试技术实验报告
第四章常用机械量测试实验
振动参数测量综合实验实验一磁电式传感器
一、数据记录：
二、曲线图：
v(cm/s)
z（µm）
压电式传感器一、数据记录：
二、曲线图：
2
实验二电涡流传感器轴心轨迹测量实验
一、分析为什么采用两个电涡流传感器进行轴心轨迹的测量，简述其实验原理？
二、拷贝实验系统运行界面，并分析实验结果。
三、调节旋转开关，给定不同的电机转速，观察其波形变化，并分析产生变化的原因。
实验三多传感器测量距离、位移实验
一、拷贝实验过程中系统运行界面。
二、启动电机控制实验一维运动平台进行前后移动，分别记录不同位置下，光栅尺的读数及红外传感器、超声波传感器以及直线位移传感器的读数，并通过拟合工具求出各传感器的拟合
三、根据上面求出的拟合曲线系数及定标脚本的“传感器定标芯片”，标定各传感器，然后启动电机，在不同的位置下，记录光栅尺与各传感器的读数，并分析实验结果。
四、重复步骤上述过程，多测几组数据，选用不同的拟合阶次，然后比较其测量结果。
实验四力传感器标定及称重实验
一、应用于称重的传感器主要有那些，简述称重实验台的结构原理。
二、并采用三次不同组合（如一大一小；两中等；两大或两小）的砝码进行标定，拷贝实验系统界面，然后称取同样质量的砝码，分别记录下五组数据。
三、根据上面测得数据分析本称重实验台的测量误差。
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西安交通大学实验报告
H
(
j)
Ss
1
1 j
Ss
[ 1
1 (
)2
j 1 ( )2 ]
式中：SS 为测量装置的静态灵敏度； 为测量装置的时间常数。
一阶测量装置的幅频特性和相频特性分别为：
A() 1 1 ( )2
() arctan
可知，在规定 SS=1 的条件下， A() 就是测量装置的动态灵敏度。 当给定一个一阶测量装置，若时间常数 确定，如果规定一个允许的幅值误差 ，则允
虚拟仪器设计要求
设计虚拟温度监控装置 前面板设计如下：
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后面板设计如下：
高温及低温报警演示如下： 低温：
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高温：
正常：
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设计虚拟示波器（显示正弦信号时域波形）设计虚拟温度监控装置
前面板设计如下：
改变参数后：
后面板设计如下：
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等于有限值 则 f(t)可以展开为傅立叶级数的形式，用下式表示：
式中：
是此函数在一个周期内的平均值,又叫直流分量。
它是傅氏级数中余弦项的幅值。
它是傅氏级数中正弦级数的幅值。
2
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是基波的圆频率。 在数学上同样可以证明，周期性信号可以展开成一组正交复指数函数集形式，即：
式中：
为周期性信号的复数谱，其中 m 就为三角级数中的 k. 。以下都以 k 来说明。由于三角 级数集和指数函数集存在以下关系：
周期性信号的频谱具有三个突出特点：⑴、周期性信号的频谱是离散的；⑵、每条谱线 只出现在基波频率的整倍数上，不存在非整倍数的频率分量；⑶、各频率分量的谱线高度与 对应谐波的振幅成正比。
机械工程测试技术基础实验报告2015
《机械工程测试技术基础》实验报告专业班级学号姓名成绩沈阳理工大学机械工程学院机械工程实验教学中心2015年4月目录实验一金属箔式应变片——电桥性能实验 (1)1.1实验内容 (1)1.2实验目的 (1)1.3实验仪器、设备 (1)1.4简单原理 (1)1.5实验步骤 (2)1.6实验结果 (2)1.7思考题 (3)实验二状态滤波器动态特性实验 (4)2.1实验内容 (4)2.2实验目的 (4)2.3实验仪器、设备 (4)2.4简单原理 (4)2.5实验步骤 (5)2.6实验结果 (6)2.7思考题 (10)实验三电机动平衡综合测试实验 (11)3.1实验内容 (11)3.2实验目的 (11)3.3实验仪器、设备 (11)3.4简单原理 (11)3.5实验步骤 (12)3.6实验结果 (13)3.7思考题 (14)实验四光栅传感器测距实验 (15)4.1实验内容 (15)4.2实验目的 (15)4.3实验仪器、设备 (15)4.4简单原理 (15)4.5实验步骤 (16)4.6实验结果 (16)4.5思考题 (17)实验五PSD位置传感器位置测量实验 (18)5.1实验内容 (18)5.2实验目的 (18)5.3实验仪器、设备 (18)5.4简单原理 (18)5.5实验步骤 (19)5.6实验结果 (19)5.7思考题 (21)-实验一金属箔式应变片——电桥性能实验指导教师日期1.1实验内容1.2实验目的1.3实验仪器、设备1.4简单原理1.5实验步骤1.6实验结果表1.1 应变片单臂电桥实验数据表根据实验结果计算单臂和半桥的灵敏度、线性误差、回程误差，在座标纸上分别画出单臂、板桥的输入与输出关系曲线，并在曲线上标出线性误差、回城误差位置：1.7思考题1、半桥测量时，二片不同受力状态的应变片接入电桥时应放在（1）对边、（2）邻边，为什么？2、比较单臂、半桥输出时的灵敏度和非线性度，从理论上进行分析比较，阐述理由。
机械工程基础实验报告
机械工程基础实验报告机械工程基础实验报告一、实验目的1、掌握材料的测定方法；2、熟悉实验和测量仪器的使用；3、学会进行实验操作；4、熟悉实验报告的书写；二、实验内容本次实验主要是测量材料平均弹性模量和泊松比，分别采用简支梁及弹簧试验方法完成。
测量的材料为热轧钢，钢杆热轧成形，其表面表现为蓝黑色的光滑面。
三、实验原理1、简支梁实验：简支梁实验是指在一端给定固定支座，另一端取得固定力载荷，在中间的简支区域加载，并使材料变形，通过测量梁的自由长度和弯曲变形量，求得材料的平均弹性模量 E；2、弹簧试验：弹簧试验是指将悬臂梁的一端加载，当力足够大时，能够使梁形变，通过测量悬臂梁的自由长度和应力量，求得材料的泊松比μ。
四、实验步骤1、将简支梁的自由端用松油块调节高度；2、将载荷放置于梁中央，并将其固定；3、给予载荷，检查支点的动态变形，并用稳定支点支撑载荷稳定；4、用千分表测量梁的长度和变形量；5、加载载荷，检查悬臂梁的变形，并用力计测量应力；6、用千分表测量悬臂梁的自由长度；五、实验结果及分析1、简支梁实验：载荷： 0.2 N支点高度： 100 mm载荷至支点的长度： 99.9 mm梁结束至支点的长度： 200 mm弯曲变形量： 0.1 mm计算得到材料的平均弹性模量 E=759.6 MPa 。
2、弹簧试验：载荷： 0.2 N悬臂梁自由长度： 100.6 mm应力： 2 MPa计算得到材料的泊松比μ=0.002 。
六、结论本次实验中，我们测量了热轧钢的平均弹性模量和泊松比，得到的结果为：平均弹性模量： 759.6 MPa 泊松比： 0.002 。
机械工程测试技术基础实验报告 (实验内容)
实验一金属铂式应变片三种桥路性能实验报告实验日期任课老师（签名）成绩小组同组人员一、实验目的：二、所需单元和部件：三、测量系统电路原理图：四、实验数据记录：直流电压（V ）：差动放大器增益：位移增量（mm）：每砝码重量：表1位移测量数据记录（单臂）表3位移测量数据记录（半桥）五、计算三种桥路的灵敏度S=△V/△X，S=△V/△W：六、同一坐标纸上描出三种桥路的X-V曲线，同一坐标纸上描出三种桥路的X-g曲线，并贴于空白处。
将图纸粘贴于此空白处七、结果分析与问题讨论：a）试分析比较三种接法的灵敏度，得出什么结论？b）差动放大器既能做差动放大，又可作同相或放大器，请说明为什么本实验中只能将差动放大器接成差动形式？实验二差动变压器性能实验日期任课老师（签名）成绩小组同组人员一、实验目的二、实验原理三、所需单元和部件：四、测量系统电路原理图：五、实验数据记录：交流电压（V ）：位移增量（mm）：零点残余电压（mv）：七、用坐标纸上描出X-V曲线图，并贴于空白处：将图纸粘贴于此空白处八、结果分析与问题讨论：1、当差动变压器中磁棒的位置由上到下变化时，双线示波器观察到的波形相位会发生怎样的变化？2、用测量微头调节振动平台位置，使示波器上观察到的差动变压器的输出端信号为最小，这个最小电压称作什么？由于什么原因造成？实验三差动变压器标定实验日期任课老师（签名）成绩小组同组人员一、实验目的：二、实验原理：三、所需单元和部件：四、测量系统电路原理图：五、实验数据记录：交流电压（V ）：位移增量（mm）：差动放大器增益：六、计算测量系统灵敏度S=△V/△X。
七、用坐标纸上描出X-Y曲线图，并贴于空白处。
将图纸粘贴于此空白处实验四霍尔式传感器的特性实验实验日期任课老师（签名）成绩小组同组人员一、实验目的：二、实验原理：三、所需单元和部件：直流激励：交流激励：四、测量系统电路原理图：直流激励：交流激励：五、实验数据记录：交流电压（V ）：位移增量（mm）：差动放大器增益：表1位移测量数据记录交流电压（V ）：位移增量（mm）：差动放大器增益：六、计算测量系统灵敏度S=△V/△X。
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QJ－24型电桥、万用表、兆欧表、电烙铁、焊锡、镊子、502胶、丙酮或酒精、连接导线、防潮材料、棉花、砂纸、应变片、连接片。
四、实验步骤
1、确定贴片位置
本实验是在一梁片上粘贴四块电阻应变片，如图所示：
2、选片
1）种类及规格选择
应变片有高温和常温之分，规格有3x5，2x4，基底有胶基箔式和纸基箔式。常用是3*5胶基箔式。
2. 如何从频谱图上找出系统的固有频率
六、实验总结
计算公式
式中 P——载荷（N）
E——弹性模量，取 N/mm2
L——力的作用点到固定端的距离，取L=200mm
B——等强度量的宽度b=40mm
——等强度梁的厚度， =6mm
2．计算三次测量的平均应变值并填入表中
六、实验总结
实验三 机械振动系统固有频率测量
一、实验目的
.以双简支梁为例，了解和掌握机械振动系统幅频特性曲线的测量方法以及如何由幅频特性曲线得到系统的固有频率，了解测试仪器及软件的使用方法
5.将信号及功率放大发生器输出频率由低向高逐步调节，观测双简支梁的振动情况，若振动过大则减小信号及功率放大发生器输出功率。
6.运行教学实验软件四、数据录根据实验结果，分别将质量块在简支梁的不同位置时，系统的固有频率测出并记录到下表
频率
振幅
频率
振幅
五、实验分析
1．为什么质量块处于不同的位置，系统的固有频率会发生变化？
4)组桥：根据要求可组半桥或全桥。
5)检查。
用万用表量是否断路或开路，用兆欧表量应变片与被测试件的绝缘电阻，静态测试中应大于100M欧，动态测试中应大于50M欧。
6)密封
为了防止电阻应变被破坏和受潮，一般用AB胶覆盖在应变片上起到密封和保护作用，为将来长期监测做好准备。
五、实验总结
实验二 静态应变测量
二、实验仪器及原理
机械振动综合实验装置（安装双简支梁） 1套
激振器 1个
信号发生及功率器 1台
加速度传感器 1只
电荷放大器 1台
信号采集卡 1个
计算机 1台
三、实验方法及步骤
1.将激振器通过顶杆连接到双简支梁上（注意确保顶杆与激振器的中心线在一条直线上），将信号及功率放大发生器的输出端与激振器相连接。
2．TS3861型静态应变仪设置
1) 确定桥路电阻
根据应变片的阻值拨入相应的代码,“1”表示120Ω,“2”表示350Ω,“3”表示500Ω,“4”表示1000Ω。
2)设置灵敏度系数K
对照应变片灵敏系数(由应变片生产厂提供)拨入相应的数值。例如:应变片灵敏系数K=2.1,开关应设置为“210”。
3)选择桥路形式为全桥
3．试件表面处理
1) 打磨，先粗打磨，后精细打磨
a. 机械打磨，如砂轮机
b. 手工打磨，如砂纸
打磨面积应大于应变片面积2倍，表面质量为Ra = 3.2um 。应成45度交叉打磨。因为这样便于胶水的沉积。
2)清洁表面
用棉花粘积丙酮先除去油污，后用酒精清洗，直到表面干净为止。
3)粘贴。涂上502胶后在电阻应变片上覆盖一薄塑料模并加压，注意电阻应变片的正反面。反面涂胶，而正面不涂胶。应变片贴好后接着贴连接片。
一、实验目的
1．通过实验掌握静态应变测量方法
2．熟悉静态应变仪的使用方法
3．学会静态应变测量数据处理方法
二、实验仪器
1．TS3861型静态应变仪静态应变仪
2．等强度梁
3．加载杆
4．砝码
三、试验步骤
1．全桥测量方式组桥及连线
等强度梁上已贴好4片应变片（R1、R2、R3、R4），已密封，按全桥方式组桥并连接在TS3861型静态应变仪静态应变仪的第1通道接线端子上
2.用磁铁将加速度传感器固定在双简支梁中心偏左50mm处，并与电荷放大器输入端连接，电荷放大器输出端连接在信号采集卡接线端子的0通道。
3.将质量块置于刻度3位置。
4.将信号及功率放大发生器的幅值旋钮调到最小，打开所有仪器电源，设置信号及功率放大发生器输出频率为20Hz，调节幅值旋钮逐渐增大输出功率直至双简支梁有明显的振动。注意：调节幅值旋钮时，当第2个指示灯亮时，必须停止调节！以防止激振器损坏。
5．分别加1kg、2kg、3kg、4kg、5kg砝码对应读取应变值，并记录到实验报告表中
6．重复3，4，5步骤3次，将应变值记录到实验报告表中
四、数据记录
将实测中的应变读数记录到下表中
加载（kg）
分次读数
平均应变
理论计算值
相对误差
第一次
第二次
第三次
1
2
3
4
5
五、计算
1．根据等强度梁的尺寸，计算等强度梁在载荷下的理论应变值，并填入表理论计算栏中。
实验一 电阻应变片的粘贴及工艺
一、实验目的
通过电阻应变片的粘贴实验，了解电阻应变片的粘贴工艺和检查方法及应变片在测试中的作用，培养学生的动手能力。
二、实验原理
电阻应变片实质是一种传感器，它是被测试件粘贴应变片后在外载的作用下，其电阻丝栅发生变形阻值发生变化，通过阻桥与静动态应变仪相连接可测出应变大小，从而可计算出应力大小和变化的趋势，为分析受力试件提供科学的理论依据。
在后面板上选择桥路形式
3．显示初始值
测点接线完毕,按“初值”钮,仪器显示该点桥路的初始值,按通道选择钮,使每个测点桥路的初始值都显示一遍,显示的同时也存贮各路初值。
4．测量
按“测量”钮,未加信号时各测点应显示全零,仪器已将初值自动扣除,某测点扣零后仍有数字,可重复操作4, 5步使其显示在±2字以内,若某测点开路(未接任何桥路或有断线),则仪器显示闪烁。
2)阻值选择：
阻值有120欧，240欧，359欧，500欧等，常用的为120欧。
3)电阻应变片的检查
a.外观检查，用肉眼观察电阻应变是否断丝，表面是否损坏等。
b.阻值检查：用电桥测量各片的阻值为配组组桥准备。
4)配组
电桥平衡条件：R1*R3= R2*R4
电桥的邻臂阻值小于0.2欧。
一组误差小于0.2% 。在测试中尽量选择相同阻值应变片组桥。