振動是自然界*普遍的現(xiàn)象之一,大至宇宙小至原子粒子,無不存在振動現(xiàn)象。在工程技術(shù)領(lǐng)域中振動現(xiàn)象比比皆是,但在很多情況下振動是有害的,例如:振動降低加工精度和光潔度,加劇結(jié)構(gòu)件的疲勞和磨損,在車輛和航空領(lǐng)域中機體及結(jié)構(gòu)件的振動不但會影響駕駛員的操作,嚴重情況下還會引起機體、結(jié)構(gòu)件的斷裂甚至解體。
振動傳感器可用于機械中的振動和位移、轉(zhuǎn)子與機殼的熱膨脹量的長期監(jiān)測;生產(chǎn)線的在線自動檢測和自動控制;科學研究中的多種微小距離和微小運動的測量等。振動傳感器廣泛應用于能源、化工、醫(yī)學、汽車、冶金,機器制造,科研教學等諸多領(lǐng)域,更主要的是應用于在防范地震災害領(lǐng)域的檢測上。
振動傳感器則主要運用于燃氣設(shè)備,可感測地震等災害并及時切斷燃氣或電源防止二次災害發(fā)生。
振動傳感器測量振動的方式很多,但總結(jié)起來,原理大多都采用以下三種:
機械式測量方法:將工程振動的變化量轉(zhuǎn)換成機械信號,再經(jīng)機械系統(tǒng)放大后,進行測量、記錄,常用的儀器有杠桿式測振儀和蓋格爾測振儀,這種方法測量頻率較,精度差,但操作起來很方便。
光學式測量方法:將工程振動的變化量轉(zhuǎn)換為光學信號,經(jīng)光學系統(tǒng)放大后顯示和記錄。象激光測振儀就是采用這種方法。
電測方法:將工程振動的變化量轉(zhuǎn)換成電信號,經(jīng)線路放大后顯示和記錄。它是先將機械振動量轉(zhuǎn)化成電量,然后對其進行測量,根據(jù)對應關(guān)系,知道振動量的大小,這是目前應用得*廣泛的震動測量方法。
從上面三種測量方法可以看出,它們都是經(jīng)過振動傳感器、信號放大電路和顯示記錄三個環(huán)節(jié)來完成的。
1、拾振環(huán)節(jié)。把被測的機械振動量轉(zhuǎn)換為機械的、光學的或電的信號,完成這項轉(zhuǎn)換工作的器件叫傳感器。
2、測量線路。測量線路的種類甚多,它們都是針對各種傳感器的變換原理而設(shè)計的。比如,專配壓電式傳感器的測量線路有電壓放大器、電荷放大器等;此外,還有積分線路、微分線路、濾波線路、歸一化裝置等等。
3、信號分析及顯示、記錄環(huán)節(jié)。從測量線路輸出的電壓信號,可按測量的要求輸入給信號分析儀或輸送給顯示儀器(如電子電壓表、示波器、相位計等)、記錄設(shè)備(如光線示波器、磁帶記錄儀、X—Y 記錄儀等)等。也可在必要時記錄在磁帶上,然后再輸入到信號分析儀進行各種分析處理,從而得到*終結(jié)果。