固有頻率測量儀表由江蘇寶應(yīng)提供并有固有頻率測量方法及固有頻率測量系統(tǒng)(掃頻式)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。
原理
對于振動系統(tǒng),經(jīng)常要測定其固有頻率,zui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(yīng)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:
(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。
激振信號為:
位移信號為:
速度信號為:
加速度信號為:
(三)位移判別法
將激振動信號輸入到采集儀的*通道(即x軸),位移傳感器輸出信號或通過ZJT-601A型振動教學儀積分檔輸出量為位移的信號輸入第二通道(即y軸),此時兩通道的信號分別為:
激振信號為:
位移信號為:
共振時,,x軸信號和y軸信號的相位差為π/2,根據(jù)利薩如圖原理可知,屏幕上的圖象將是一個正橢圓。當ω略大于ωn或略小于ωn時,圖象都將由正橢圓變?yōu)樾睓E圓,其變化過程如下圖所示。因此圖象由斜橢圓變?yōu)檎龣E圓的頻率就是振動體的固有頻率。
圖2 用位移判別法共振的利薩如圖形
(四)速度判別共振 將激振動信號輸入到采集儀的*通道(即x軸),速度傳感器輸出信號或通過ZJT-601A型振動教學儀積分檔輸出量為位移的信號輸入第二通道(即y軸),此時兩通道的信號分別為:
激振信號為:
速度信號為:
共振時,,x軸信號和y軸信號的相位差為π/2,根據(jù)利薩如圖原理可知,屏幕上的圖象將是一條直線。當ω略大于ωn或略小于ωn時,圖象都將由直線變?yōu)樾睓E圓,其變化過程如下圖所示。因此圖象由斜橢圓變?yōu)橹本€的頻率就是振動體的固有頻率。
圖3 用速度判別法共振的利薩如圖形固有頻率測量方法
(五)加速度判別共振
將激振動信號輸入到采集儀的*通道(即x軸),加速度傳感器輸出信號輸入第二通道(即y軸),此時兩通道的信號分別為:
激振信號為:
加速度信號為:
共振時, ,x軸信號和y軸信號的相位差為 ,根據(jù)利薩如圖原理可知,屏幕上的圖象將是一個正橢圓。當 略大于或略小于時,圖象都將由正橢圓變?yōu)樾睓E圓,其變化過程如下圖所示。因此圖象由斜橢圓變?yōu)檎龣E圓的頻率就是振動體的固有頻率。