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=振动测量+实验报告模板
实验报告
五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）
振动输出波形
f(Hz) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
V o(p-p)0.02 0.02 0.024 0.024 0.025 0.028 0.032 0.05 0.056
f(Hz)10 11 12 13 14 15 16 17 18 V o(p-p)0.112 0.147 0.072 0.047 0.034 0.027 0.019 0.015 0.014
f(Hz)19 20 21 22 23 24 25 26
V o(p-p)0.012 0.01 0.009 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001
振动梁的自振频率为11 H z。
(实际操作中，测出10个值含固有频率，即可。
)
六、实验结果分析及结论
由实验数据不难看出，调节低频信号1 - 26 H z ，电压输出峰峰值先由小到大，达到最大值后，逐渐变小。
如下图所示，输出最大电压值时，对应的频率为固有频率。
七、对本次实验的建议与设想
提前预习，对实验操作和理解很重要。
对调制解调的内容要十分熟悉，尤其注意信号处理过程中，波形的变化。
实验操作时，从简到繁，先调出实验结果，在分析实验过程中的细节。
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。
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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：
15
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后面板设计如下：
高温及低温报警演示如下： 低温：
16
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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 。
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《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4
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5
2.4简单原理5
2.5实验步骤5
2.6实验结果6
2.7思考题11
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12
3.5实验步骤12
3.6实验结果13
3.7思考题15
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16
4.3实验仪器、设备16
4.4简单原理16
4.5实验步骤16
4.6实验结果17
4.5思考题19
实验五 PSD位置传感器位置测量实验19
5.1实验内容19
5.2实验目的19
5.3实验仪器、设备19
5.4简单原理19
5.5实验步骤20
5.6实验结果20
5.7思考题23
-
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
表1.2 应变片半桥实验数据表
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、板桥的输入及输出关系曲线，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。
3、金属箔式应变片温度影响有哪些消除方法？
实验二状态滤波器动态特性实验
指导教师日期
2.1实验内容
2.2实验目的
2.3实验仪器、设备2.4简单原理
2.5实验步骤
2.6实验结果
正弦输入响应法测量LPF ，HPF 的输出响应，填写下表2.1，并画出两种状态滤波器的幅频特性和相频特性曲线。
表2.1 正弦响应法测试两种状态滤波器特性实验数据表 n f 60（ ）
在坐标纸中画出低通滤波器的对数幅频曲线（横坐标：60f、纵坐标：20lgA L）。
在坐标纸中画出低通滤波器的对数相频曲线（横坐标：60f、纵坐标：180o-ΦL(f)）。
在坐标纸中画出高通滤波器的对数幅频曲线（横坐标：60f、纵坐标：20lgA H）。
2.7思考题
1、试着改变 R ，观察V LP 变化，分析其原理
2、正弦输入下，改变f 时，观察lp V ，hp V 波形的幅值变化规律；
3、方波输入下，频率为n f 60时，lp V ，hp V 波形，为什么lp V 接近正弦，而hp V 不能？
实验三电机动平衡综合测试实验
指导教师 日期 3.1实验内容
3.2实验目的
3.3实验仪器、设备
3.4简单原理3.5实验步骤
3.6实验结果
表3.1测量结果
注：1M 、1ϕ表示左飞轮的不平衡质量及位置；2M 、2ϕ表示右飞轮的不平衡质量及位置； L V 、↔L V 表示左飞轮
垂直及水平方向的振动值； R V 、 R V 表示右飞轮垂直及水平方向的振动值。
3.7思考题
1、 试用实验数据说明振动及不平衡的关系。
2、 说明滤波器的作用。
3、 实验过程中，如果橡皮泥被甩掉在不停机的情况下，如何可知？
4、 在图3.1中画出滤波器上1、3、
5、三点输出波形图。
实验四 光栅传感器测距实验
指导教师 日期 4.1实验内容
)t (1V
0 )t (V 3 0 )t (V 5
图 3.1 原始振动信号和分别经一、二次滤波后的波形显示
4.2实验目的
4.3实验仪器、设备4.4简单原理
4.5实验步骤
4.6实验结果
1、实验方法
实验时，点亮传感器装置内的发光二极管，逆时针(或顺时针)旋转千分卡，透过指示光栅的四小片区域，可看见明暗相间的莫尔条纹移动。
以指示光栅的四小片区域中的其中之一扇区作为瞄准区域，采用单眼观察，距离观察窗30~50cm，保持观察姿势不动，很缓慢地旋转千分卡，当莫尔条纹通过被观察的扇区时，其亮度将逐渐由最明渐变到最暗，再由最暗渐变到最明，如此循环。
当观察到扇区由第一次最暗渐变到第二次最暗时，即相当于传感器装置位移了一个周期，相当于一个栅距0.02mm。
由于旋转的千分卡每一细格为0.01mm，所以，观察莫尔条纹移动一个栅距0.02mm（一个条纹周期）时千分卡旋转的细格。
注意旋转千分尺时，手势应很缓慢。
2、实验数据
当分别向左右旋转千分尺时，观察每移动一条莫尔条纹时，将实验结果记录在表4.1，并得出结论。
表4.1光栅传感器莫尔条纹及栅距关系
3、波形观测
测试点TP1(A端)、TP2(B端)接示波器，当分别向左右移动光栅传感器时，每次移动半个格即m 5，利用示波器观察并画出一个周期内测试点TP1(A端)、TP2(B端)的输出波形并记录两点电平的变化，将实验结果记录于表4.2，并得出结论。
表4.2光栅传感器细分、计数实验
注：起始点电平调为相同
4.5思考题
1、光栅传感器移动方向如何判断?
2、光栅传感器莫尔条纹及栅距关系？
实验五 PSD位置传感器位置测量实验指导教师日期
5.1实验内容
5.2实验目的
5.3实验仪器、设备
5.4简单原理
5.5实验步骤
5.6实验结果
1、调节测微头，使电压表指示为零，此点记为起始零点。
2、向上旋转测微头，每次移动0.1mm，记录一次电压表数值，共移动
10次，
3、接着向下旋转测微头，共移动10次返回零点。
每次0.1mm，记录
一次电压表数值。
并记入表5.1。
表5.1 向上旋转测微头时实验数据表
4、测微头回到零位，接着向下旋转测微头，（注意：此时测微头在零
点，但由于存在回程误差，输出电压不一定为零。
不需要调整电压为零，只需记录此时电压）同样每隔0.1mm读一次电压表数值，共移动10次，再返回零点，并记入表5.2。
表5.2 向下旋转测微头实验数据表
根据实验结果计算灵敏度、线性误差、回程误差，在坐标纸中画出实验的输入及输出关系曲线，并在曲线上标出线性误差、回城误差位置：
5.7思考题
1、测量物体的位置及位移，其概念是否相同？。