振动测量(振动、位移)
振动测量的单位
振动一般可以用以下三个单元暗示：mm、mm/s、振幅、振动速度（振速）、振动加速度.振幅是表象,速度和加速度是转子激振力的水平.mm振动位移：一般用于低转速机械的振动评定； mm/s振动速度：一般用于中速转念头械的振动评定； mm/（s^2）振动加速度：一般用于高速转念头械的振动评定.工程实用的振动速度是速度的有效值,表征的是振动的能量；加速度是用的峰值,表征振动中冲击力的年夜小.振幅理解成路程,单元是mm；把振速理解成速度,单元是mm/s；振动加速度理解成运动加速度,单元mm/s2.速度描述的是运动快慢；振速就是振动快慢,一秒内能发生的振幅.振幅相同的设备,它的振动状态可能分歧,所以引入了振速.位移、速度、加速度都是振动丈量的怀抱参数.就概念而言,位移的丈量能够直接反映轴承\固定螺栓和其它固定件上的应力状况.例如:通过分析透平机上滑动轴承的位移,可以知道其轴承内轴杆的位置和摩擦情况.速度反映轴承及其它相关结构所接受的疲劳应力.而这正是招致旋转设备故障的重要原因.加速度则反映设备内部各种力的综合作用.表达上三者均为正弦曲线,分别有90度,180度的相位差.现场应用上,对低速设备(转速小于1000RPM)来说,位移是最好的丈量方法.而那些加速度很小,其位移较年夜的设备,一般采纳折衷的方法,即采纳速度丈量,对高速度或高频设备,有时尽管位移很小,速度也适中,但其加速度却可能很高的设备采纳加速度丈量是非常重要的手段.另外还需要了解传感器的工作原理及应用选择,提及一点,例如采纳涡流传感器丈量的位移和应用加速度传感器通过两次积分输出的位移所获得的工具是完全纷歧样的.涡流传感器丈量轴承与轴杆之间的相对运动,加速度传感器丈量轴承顶部的振动,然后转换成位移.如整个轴承振动的很厉害,轴与轴承的相对运动很小,涡流传感器就不能反应出这样的状态,而加速度传感器则可以.两种传感器丈量两种分歧的现象.理解了这些,你就能明白为什么许多有经验的工程师将涡流传感器和加速度传感器组合应用以便既可观察轴承相对空中的振动,又能监测到轴相对轴承的振动了.通过这样的方式能获得更完整的机器状态对一个单一频率的振动,速度峰值是位移峰值的2πf倍,加速度峰值又是速度峰值的2πf倍.固然要注意位移一般用的峰峰值,速度用有效值,加速度用峰值.还要注意现场丈量的位移是轴和轴瓦的相对振动,速度和加速度测的是轴瓦的绝对振动.假设一个振动的速度一定,是5mm/s,年夜家可以自己算下如果是低频振动,其位移会很年夜,但加速度很小.高频振动位移则极小,加速度很年夜.所以一般在低频区域都用位移,中频用速度,高频区域用加速度.但使用范围也有重叠.位移值体现的是设备在空间上的振动范围,因此取其峰峰值,电力行业一般以位移为评判标准.速度的有效值和。
振动的测量
径向位移测量
当需要测量轴的径向振动时，要求轴的直径大于探头直径的三 倍以上。
每个测点应同时安装两个传感器探头，两个探头应分别安装在 轴承两边的同一平面上相隔90o±5o。由于轴承盖一般是水平 分割的，因此通常将两个探头分别安装在垂直中心线每一侧45o ，从原动机端看，分别定义为X探头（水平方向）和Y探头（垂 直方向），X方向在垂直中心线的右侧，Y方向在垂直中心线的 左侧。
考虑需测范围和仪器的动态范围，即可测量程的上 限和下 限，了解仪器的最低可测振动量级。 标定的检验，包括传感器，放大器和记录装置全套 测试系统的特性标定，定出标定值。 画出测量系统的工作方框 图，以及仪器连接草图， 标出所用仪器的型号和序 号，以便于测试系统的安 装和查校。 在选定了振级、频率范围，解决了绝缘及接地回 路等问题后，要确定测振传感器最合理的安装方 法，以及安装固定件的结构及估计可能出现的寄生 振动。
传感器需要与被测物良好接触。如果在水平方 向产生滑动，或者在垂直方向脱离接触，都会使测 试结果严重畸变 2.5.3. 固定件的结构、固定形式和寄生振动 (1)用钢螺栓， (2)用绝缘螺栓和云母垫圈 (3)用永久磁铁， (4)用胶合剂和胶合螺栓， (5)有蜡和橡胶泥粘附， (6)用手持探针。
安装方法
压电加速度计的安装方法 1.钢螺栓 2.绝缘螺栓和云母垫 3.磁铁吸附 4.胶合 5.蜡和橡胶泥粘附 6手持探头
2、振动的位移、速度、加速度指标 位移： x(t)=A*sin(2πft+φ) A-振幅，大小 f-频率，快慢
速度： v(t)=dx(t)/dt=fAcos(2πft+φ) 加速度：a(t)=dv(t)/dt=-f2Asin(2πft+φ)
¾ 三者间频率 f 不变，最大幅值呈 f 倍递增
《振动测试》实验讲义
实验一 简谐振动幅值测量一、实验目的1.了解振动信号位移、速度、加速度之间的关系。
2.学会用各种传感器测量简谐振动的位移、速度、加速度幅值。
二、实验装置框图简谐振动的位移、速度、加速度幅值测量试验的实验装置与仪器框图见图1-1。
图1-1 实验装置框图三、实验原理在振动测量中，有时往往不需要测量振动信号的时间历程曲线，而只需要测量振动信号的幅值。
振动信号的幅值可根据位移、速度、加速度的关系，用位移传感器或速度传感器、加速度传感器来测量。
设振动位移、速度、加速度分别为x 、v 、a ，其幅值分别为X 、V 、A ：x = Bsin (ωt -ψ) （1）v =dtdy =ωBcos (ωt -ψ) （2） )sin(222ψ--==wt B w dtyd a （3）式中：B 一一位移振幅 ω—振动角频率 ψ—初相位X=B （4） V=ωB=2πfB （5）A=ω2B=(2πf)2B （6）振动信号的幅值可根据式（6）中位移、速度、加速度的关系，分别用位移传感器、速度传感器或加速度传感器来测量。
也可利用动态分析仪中的微分、积分功能来测量。
四、实验方法1、安装激振器把激振器安装在支架上，将激振器和支架固定在实验台基座上，并保证激振器顶杆对简支梁有一定的预压力（不要超过激振杆上的标识），用专用连接线连接激振器和DH1301扫频信号源输出接口。
2、连接仪器和传感器把加速度传感器安装在简支梁的中部，输出信号接到电荷放大器的输入端，并将电荷放大器的输出接到数采分析仪的1通道。
3、仪器参数设置打开数采仪器的电源开关，开机进入DAS2003数采分析软件的主界面，设置采样率（2kHz）、量程范围，输入加速度传感器的灵敏度。
打开一个窗口，分别显示三个通道的信号。
4、采集并显示数据调节扫频信号源的输出频率，使梁产生振动。
分别调整电荷放大器为加速度、速度、位移状态，同时在窗口中读取当前振动的最大值（位移、速度、加速度）。
5、计算数据与实验数据比较按公式计算位移、速度或加速度值，并与实验数据比较。
振动测量方法和标准(一)
振动测量方法和标准(一)振动测量方法和标准概述•振动测量是工程领域中常用的一种测试方法，用于评估物体振动的强度和频率。
通过振动测量，可以帮助我们分析和优化结构的设计，预测设备的寿命以及判断机器运行是否正常。
常用的振动测量方法1.加速度法：通过测量物体在特定点上的加速度来评估振动。
这种方法可以用于结构的动态响应分析和冲击问题。
2.速度法：通过测量物体在特定点上的速度来评估振动。
速度法适用于精密设备和需要高精度的振动测量。
3.位移法：通过测量物体在特定点上的位移来评估振动。
位移法适用于机械系统和结构的频率响应分析。
4.功率谱法：通过将振动信号转换为频谱来评估振动。
功率谱法可以帮助我们了解在不同频率下振动的能量分布情况。
国际标准和规范•ISO 10816：该标准是国际上最常用的用于评估机械设备振动的标准。
它包含了振动级别的分级标准以及对振动测量的方法和仪器的要求。
•ISO 2372：该标准适用于旋转机械的振动测量。
它提供了用于评估旋转机械振动的标准指导，并包含了振动级别的分级标准。
•ISO 7919：该标准适用于机组振动测量和评估。
它为机组振动评估提供了详细的指导，并包含了对测点位置和振动级别的要求。
•DIN 4150：该规范适用于建筑物振动的评估和控制。
它提供了对建筑物振动的测量和评估的标准指导，并包含了对振动限值的要求。
结论•振动测量是一种重要的工程技术方法，可以帮助我们评估和优化结构的设计，预测设备的寿命以及判断机器运行是否正常。
在进行振动测量时，可以选择适合具体应用场景的测量方法，并遵循相应的国际标准和规范进行评估。
通过合理的振动测量，我们可以提高工程项目的质量和可靠性，减少潜在的风险和故障发生。
电机震动的测量方法
电机震动的测量方法电机震动是指电机运行时产生的机械振动。
电机震动会导致电机和机器设备的损坏，影响设备的正常运行。
因此，对电机震动的测量和监测十分重要。
本文将介绍电机震动的测量方法。
1.传感器测量法：传感器是目前最常用的电机震动测量方法之一、传感器能够直接测量电机震动，并将其转化为电信号进行分析和判读。
主要使用的传感器包括加速度传感器、速度传感器和位移传感器。
- 加速度传感器（Accelerometer）是最常见的电机震动传感器。
它能够测量电机震动的加速度，通过与电机振动频率的关系，进而分析和判读电机的状态。
加速度传感器常常安装在电机轴承处，能够直接感知到电机的振动。
- 速度传感器（Velocity transducer）能够测量电机震动的速度。
与加速度传感器相比，速度传感器不易受到高频振动的干扰，因此在一些特定场合下更加适用。
- 位移传感器（Displacement sensor）测量电机震动的位移，可以直接反映电机的振动情况。
位移传感器能够精确度量电机振动的幅值，对于分析电机问题有较高的准确性。
2.振动计测量法：振动计是利用机械传动原理进行测量的设备。
它可以将电机振动转换成旋转角度或位置，进而判断电机的振动情况。
-机械式振动计是一种简单而有效的电机震动测量设备。
它通常由旋转惯性装置和振动表盘组成。
当电机运行时，旋转惯性装置会受到振动影响，进而使得振动表盘移动。
振动表盘的读数可以反映电机的振动程度。
-电子式振动计是一种采用电子技术进行测量的设备。
它通过电子传感器测量电机振动的角度或位置，转化为电信号进行分析和判读。
电子式振动计具有高精度、自动记录和数字化等优点。
3.频谱分析法：频谱分析是电机震动测量中常用的一种方法。
通过测量电机振动信号的频谱，可以分析电机振动的频率成分和振幅分布，从而得到电机的振动特征。
- 傅里叶变换（Fourier Transform）是频谱分析的基础方法。
它能够将时域的振动信号转换为频域的频谱分布图，直观地反映不同频率成分在整个振动信号中所占比例。
振动测量方法和标准
振动测量方法和标准振动测量是一种用于评估机械设备运行状况和故障诊断的重要工具。
通过测量机械设备产生的振动信号，可以获得有关设备结构的信息以及潜在故障的迹象。
正确选择适当的振动测量方法和遵循相应的标准，对于准确评估设备状况和制定维护计划至关重要。
本文将探讨振动测量方法和标准的相关内容。
1、振动测量方法1.1 加速度传感器加速度传感器是一种广泛用于振动测量的传感器。
它可以测量垂直方向和水平方向的加速度。
该传感器将振动转化为电信号，进而分析并显示振动特性。
加速度传感器具有高频响应和较低的成本，适用于连续振动监测和机械故障诊断。
1.2 速度传感器速度传感器可以测量振动的速度。
它适用于低频振动测量和对振动的整体评估。
速度传感器可以直接测量振动，并提供振动速度的输出信号。
与加速度传感器相比，速度传感器具有较低的灵敏度和频率响应，但在某些应用中仍然具有一定的实用价值。
1.3 位移传感器位移传感器可以测量振动的位移。
它适用于低频振动测量和对机械设备结构变化的评估。
位移传感器可以直接测量振动的位移，并提供相应的输出信号。
位移传感器通常具有较低的频率响应和较高的灵敏度，适用于对振动幅值的精确测量。
2、振动测量标准2.1 ISO 10816系列标准ISO 10816系列标准是振动测量中最常用的国际标准之一。
该系列标准规定了振动测量的一般要求，以及根据不同类型的机械设备和应用的振动限值。
这些标准提供了一种测量和评估机械设备振动水平的一般方法，并提供了用于判断机械设备运行状况的准则。
2.2 ASME标准ASME标准适用于美国机械工程师学会制定的振动测量标准。
这些标准更加具体和详细，适用于各类机械设备和应用。
ASME标准提供了更为细致的振动测量方法和评估准则，有助于更准确地判断设备的运行状况，并制定相应的维护计划。
2.3 DIN标准DIN标准是德国国家标准组织制定的振动测量标准。
这些标准被广泛用于欧洲地区。
DIN 标准与ISO标准相似，提供了一种测量和评估机械设备振动的方法和准则。
测振仪测振动用哪个单位怎么读
测振仪测振动用哪个单位怎么读测振仪的三个读数的叫法?振动一般可以用以下三个单位表示：mm、mm/s、mm/s²，即振幅、振动速度（振速）、振动加速度振幅是表象，速度和加速度是转子激振力的程度，我来为大家科普一下关于测振仪的三个读数的叫法振动一般可以用以下三个单位表示：mm、mm/s、mm/s²，即振幅、振动速度（振速）、振动加速度。
振幅是表象，速度和加速度是转子激振力的程度。
•振动位移：理解成路程，单位是mm，一般用于低转速机械的振动评定；•振动速度：理解成速度，单位是mm/s，一般用于中速转动机械的振动评定；•振动加速度：理解成运动加速度，单位mm/s²，一般用于高速转动机械的振动评定。
工程实用的振动速度是速度的有效值，表征的是振动的能量。
加速度是用的峰值，表征振动中冲击力的大小。
速度描述的是运动快慢；振速就是振动快慢，一秒内能产生的振幅。
振幅相同的设备，它的振动状态可能不同，所以引入了振速。
位移、速度、加速度都是振动测量的度量参数。
就概念而言，位移的测量能够直接反映轴承固定螺栓和其它固定件上的应力状况。
例如通过分析透平机上滑动轴承的位移，可以知道其轴承内轴杆的位置和摩擦情况；速度反映轴承及其它相关结构所承受的疲劳应力，而这正是导致旋转设备故障的重要原因；加速度则反映设备内部各种力的综合作用。
表达上三者均为正弦曲线，分别有90度、180度的相位差。
现场应用上，对于低速设备（转速小于1000RPM）来说，位移是最好的测量方法。
而那些加速度很小位移较大的设备，一般采用折衷的方法，即采用速度测量。
对于高速度或高频设备，有时尽管位移很小速度也适中，但其加速度却可能很高的设备，采用加速度测量是非常重要的手段。
另外还需要了解传感器的工作原理及应用选择，提及一点，例如采用涡流传感器测量的位移和应用加速度传感器，通过两次积分输出的位移所得到的东西是完全不一样的。
涡流传感器测量轴承与轴杆之间的相对运动；加速度传感器测量轴承顶部的振动，然后转换成位移。
振动测量的单位
振动一般可以用以下三个单位表示：mm、mm/s、mm/(s^2)。
振幅、振动速度〔振速〕、振动加速度。
振幅是表象，速度和加速度是转子激振力的程度。
mm振动位移：一般用于低转速机械的振动评定；mm/s振动速度：一般用于中速转动机械的振动评定；mm/〔s^2〕振动加速度：一般用于高速转动机械的振动评定。
工程实用的振动速度是速度的有效值，表征的是振动的能量；加速度是用的峰值，表征振动中冲击力的大小。
振幅理解成路程，单位是mm；把振速理解成速度，单位是mm/s；振动加速度理解成运动加速度，单位mm/s2。
速度描述的是运动快慢；振速就是振动快慢，一秒内能产生的振幅。
振幅相同的设备，它的振动状态可能不同，所以引入了振速。
位移、速度、加速度都是振动测量的度量参数。
就概念而言,位移的测量能够直接反映轴承\固定螺栓和其它固定件上的应力状况。
例如:通过分析透平机上滑动轴承的位移,可以知道其轴承内轴杆的位置和摩擦情况。
速度反映轴承及其它相关结构所承受的疲劳应力。
而这正是导致旋转设备故障的重要原因。
加速度那么反映设备内部各种力的综合作用。
表达上三者均为正弦曲线,分别有90度,180度的相位差。
现场应用上,对于低速设备(转速小于1000RPM)来说,位移是最好的测量方法。
而那些加速度很小,其位移较大的设备,一般采用折衷的方法,即采用速度测量,对于高速度或高频设备,有时尽管位移很小,速度也适中,但其加速度却可能很高的设备采用加速度测量是非常重要的手段。
另外还需要了解传感器的工作原理及应用选择,提及一点,例如采用涡流传感器测量的位移和应用加速度传感器通过两次积分输出的位移所得到的东西是完全不一样的。
涡流传感器测量轴承与轴杆之间的相对运动,加速度传感器测量轴承顶部的振动,然后转换成位移。
如整个轴承振动的很厉害,轴与轴承的相对运动很小,涡流传感器就不能反响出这样的状态,而加速度传感器那么可以。
两种传感器测量两种不同的现象。
理解了这些,你就能明白为什么许多有经验的工程师将涡流传感器和加速度传感器组合应用以便既可观察轴承相对于地面的振动,又能监测到轴相对于轴承的振动了。
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析可以确定主要频率成分及其幅值大小，从而寻找振源，采
取相应的措施。 3） 相位
第一节 振动的基础知识
简谐振动是最基本的周期运动，各种不同的周期运动
都可以用无穷个不同频率的简谐运动的组合来表示。其运 动规律可用简谐函数表示为
x(t ) A sin(t )
x
t m
fx(t )A来自k T质量 － 弹簧系统的运动
第7章 振动的测量
§7.1 振动基础
§7.2 振动的激励
§7.3 振动测量传感器
§7.4 位移的测量
机械振动是普遍存在的物理现象 如：旋转机器的质量不平衡、负载不均匀、结构刚度
各向异性、对中不良、润滑不良、支撑松动等 振动
• 机械振动大多数情况下有害：破坏机器正常工作，降低 其性能，缩短其使用寿命，甚至机毁人亡； • 机械振动还伴随着产生同频率的噪声，恶化环境和劳动 条件，危害人们的健康；
ω/ωn
第一节 振动的基础知识
2) 基础运动产生的受迫振动
在许多情况下，振动系统的受迫振动是由基础的运动引起的。设基础的绝对 位移为 z1 ，质量块 m 的绝对位移为 z0，则质量块 m 的运动方程为:
d 2 z0 d m 2 c ( z0 z1 ) k ( z0 z1 ) 0 dt dt
质量块 m 的相对位移
z01 z0 z1
d 2 z01 dz01 d 2 z1 m 2 c kz01 m 2 dt dt dt
第一节 振动的基础知识
1. 当ω<<ωn，质量块相对基础几乎一起移动；
2. 当ω>>ωn ，z01≈-z1，→ z0 ≈0，质量块几乎处于静止状态。
工程中的振动问题,可用弹簧—阻尼—质量块构成的单自由度 振动系统模型来描述。
分类 振动 ：在一定条件下，振动体在其平衡位置附近 随时间作来回往复变化的运动。
第一节 振动的基础知识
第一节 振动的基础知识
振动信号三要素：
1） 幅值：振动体离开其平衡位置的最大位移，是振动强度的标
志，它可以用峰值、有效值、平均值等不同的方法表示。 2） 频率：不同的频率成分反映系统内不同的振源。通过频谱分
第一节 振动的基础知识
1) 质量块受力产生的受迫振动 在外力 f(t) 的作用下，质量块 m 的运动方程为：
第一节 振动的基础知识
当激振力频率远小于固有频率 时，输出位移随激振频率的变 化十分小，几乎和“静态”激 振力所引起的位移一样。 A(ω)/dB
φ(ω)
当激振频率远大于固有频率时， 输出位移接近于零，质量块近 于静止。 当激振频率接近系统固有频率 时，系统的响应特性主要取决 于系统的阻尼，并随频率的变 化而剧烈变化。
单自由度系统的受迫振动
为了正确理解机械振动测试和分析技术的概念，我们讨论 单自由度系统在两种不同激励下的响应。
质量块受力产生的受迫振动：传感器安装在某一固定点， m 以该点为参考点，测量物体对参考点的相对运动，相应的传 感器称为相对式传感器。 基础运动所引起的质量块受迫振动：传感器安装在试件上， k c 以大地为参考基准，测量振动物体相对于大地的绝对振动， 相应的传感器称为绝相对式(惯性式)传感器。
(4) 对运动中的机器进行故障监控，以避免重大事故。
一般来讲，振动研究就是对“机械系统”、“激励”和 “响应”三者已知其中两个，再求另一个的问题。振动研
究可分为以下三类：
(1) 振动分析，即已知激励条件和系统的振动特性，欲求
系统的响应；
(2) 系统识别，即已知系统的激励条件和系统的响应，要 确定系统的特性，这是系统动态响应特性测试问题； (3) 环境监测，即已知系统的振动特性和系统的响应，欲 确定系统的激励状态，这是寻求振源的问题。
第二节 振动的激励
在振动测量中，在很多场合需运用激振设备使被测试的 机械结构产生振动，然后进行振动测量。例如： (1) 研究结构的动态特性，确定结构模态参数，如固有频
率、振型、动刚度、阻尼等；
(2) 产品环境试验，即一些机电产品在一定振动环境下进 行的耐振试验，以便检验产品性能及寿命情况等； (3) 拾振器及测振系统的校准试验。在这些场合，激振设 备都是不可缺少的设备。
第二节 振动的激励
振动的激励方式通常有稳态正弦激振、随机激振和瞬态 激振三种。 1. 稳态正弦激振
稳态正弦激振又称简谐激振，它是借助于激振设备对被 测对象施加一个频率可控的简谐激振力。是一种应用最为 普遍的激振方法。
在进行稳态正弦激振时，一般进行扫频激振，通过扫频 激振获得系统的大概特性，而在靠近固有频率的重要频段 再进行稳态正弦激振获取严格的动态特性。
• 振动也能被利用来完成有益的工作，如上料、运输等。
目的
振动测试的目的，归纳起来主要有以下几个方面： (1) 检查机器运转时的振动特性，以检验产品质量； (2) 测定机械系统的动态响应特性，并为产品的改进设计 提供依据，进行振动设计； (3) 分析振动产生的原因，寻找振源，以便有效地采取减 振和隔振措施；
振动测试内容：
• 测量机器或结构在工作状态下的振动
–掌握被测对象的运行状态
–状态监测、故障诊断 –环境控制、等级评定
• 对机械设备或结构施加某种激励，测量其受迫振动
–获得被测对象的动态性能：固有频率、阻尼、响应、模 态等 –找出薄弱环节，通过改进设计提高其抗振能力 轿车的乘坐舒适性试验框图
第一节 振动的基础知识
第二节 振动的激励
第一节 振动的基础知识
位移
x A sin(t )
dx v A cos(t ) 超前90° dt dv a 2 A sin(t ) 2 x dt
速度 加速度
超前180°
在位移、速度和加速度三个参量中，测出其中之 一即可利用积分或微分求出另两个参量。
第一节 振动的基础知识
在振动测量时，应合理选择测量参数: 振动位移是研究强度和变形的重要依据；
加速度与作用力或载荷成正比，是研究动力强度和疲劳的重 要依据；
速度决定了噪声的高低，人对机械振动的敏感程度在很大频 率范围内是由速度决定的。速度与能力和功率有关，决定了力 的动量。
第一节 振动的基础知识