振動測量技術

振動測量技術

振動測量技術不僅要測量發聲物體的振動,還要測量振源的振動和傳導振動的物體的振動,在測量過程中,加速度計須要與被測物良好接觸,造成人整體暴露在振動環境中的振動是環境振動。

振動測量技術

正文

在環境問題中,振動測量包括兩類:一是對引起噪聲輻射的物體振動測量;二是對環境振動測量。
物體振動測量 輻射噪聲的物體振動測量,應該根據實際情況選擇測點。不僅要測量發聲物體的振動,還要測量振源(如電動機、齒輪或凸輪軸等)的振動和傳導振動的物體的振動。
聲頻範圍的振動測量,一般取20~20000赫的均方根振動值(線性檔或C 檔振動值)。振動的頻譜一般是用窄帶分析(見噪聲源測量)。振動值可以用加速度或速度或位移來表示(見振動的物理量),速度是與輻射噪聲有密切關係的振動值。振動對人的影響常用加速度值描述。
振源頻率的測量應當擴展到20赫以下。可按振源基座三維正交方向測量振動加速度。機械振動在多數情況包括重要的離散分量(突出的單頻振動)。在振動測量中要注意這一特點。
在測量過程中,加速度計須要與被測物良好接觸,否則會在垂直方向或水平方向產生相對移動,使測量結果產生嚴重誤差。常用的壓電加速度計可用金屬螺栓、絕緣螺栓雲母墊圈、永久磁鐵、膠合劑和膠合螺栓、蠟膜粘附等方法附著固定在振動物體上(見振動測量儀器)。不同的附著固定方法所安裝的加速度計的頻率回響如圖。

使用加速度計測振時,加速度計的感振方向和振動物體測點位置的振動方向應取一致。如果兩個方向之間有夾角為α,則測量值的相對誤差C=1-cosα。
測量前應認真選擇加速度計,其靈敏度、頻率回響能滿足測量要求,對於質量輕小的振動物體,附在它上面的加速度計的質量要足夠小,以免影響振動的狀態。估算加速度計附加質量的影響,通常用下式計算:

振動測量技術

式中αr為附有加速度計時對結構的加速度產生的回響;αs為無加速度計時結構的加速度回響;ms為振動結構的等效質量;ma為加速度計的質量。此外,測量前應充分了解溫度、濕度、聲場和電磁場等環境條件,以使加速度計和其他儀器能有效地工作。
環境振動測量 造成人整體暴露在振動環境中的振動是環境振動。環境振動的特點一般是振動強度範圍廣,加速度有效值的範圍約為3×10-3~3米/秒2,振動頻率約為 1~80赫甚至為0.1~1赫的超低頻。因此測量儀器應選擇高靈敏度加速度計、低頻振動測量放大器和窄帶、1/1 或 1/3倍頻帶濾波器,或使用裝有國際標準化組織(ISO)推薦的頻率計數網路的環境振動測量儀,通過計數網路測量得到振動級。
環境振動測量一般測量1~80赫範圍內的振動,在X、Y、Z三個方向上的加速度有效值。環境振動可以通過測量值同振動標準所規定的數值進行比較來評價。為了準確測定傳到人體的振動,振動測點應儘可能選在振動物體和人體表面接觸的地方。站在地面或坐在平台上的人,如人體和支撐物之間沒有緩衝墊,則拾振器應安置在地面或平台上;如人體和支撐物之間有柔軟的墊層,則應在人體和墊層之間插入一剛性結構(如鋼板),放置拾振器。
在住宅、醫院、辦公室等建築物內測量振動,應在室內地面中心附近選擇3~5個測點進行測量;考慮樓房對振動的放大作用,應在建築物各層都選擇幾個房間,進行測量。
為了解環境振動源(運轉的機器)的振動特徵和影響範圍,應在振動源的基礎座上,以及距基礎座5米、10米、20米等位置上選定測點,進行振動測量。
測量公路兩側由於機動車輛引起的振動時,應在公路邊緣上距邊緣5米、10米、20米處選定測點,測量振動級。拾振器要水平放置在平坦堅硬的地面上,而不應放在沙地、泥地、草地上。
測量環境振動和振源強度時,應在同一位置測量本底振動,振源的實際振動值按表修正。

參考書目
 鐵道部鐵道建築研究所編:《振動測試和分析》,人民鐵道出版社,北京,1976。
 J.T.Broch,E.T.H.Dipling,Mechanical Vibration and Shock Measurements,B & K,Copenhagen,1976.

配圖

相關連線

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們