振動測量儀器振動位移幅值的測量
位移測量分為靜態測量和動態測量兩類,靜態多與長度計量聯系在一起,動態的則多與振動位移幅值聯系在一起。在振動試驗中,常用的動態位移幅值測量有以下幾種方法:
(1)機械式測振法。它用百分表或千分表來進行。用手持式或磁性表座將頂桿頂在試件上,也可在殼體上加重物后用軟彈簧支承在試件上,并保證頂桿頂緊,由振動時指針的擺動范圍求出雙振幅2A。相對式可測振幅約為0.1%mm到零點幾毫米,可測頻率范圍約為低頻至60 Hz。慣性式可測頻率范圍應保證頻率比λ≥1,無阻尼時,λ=5,有阻尼時,λ≥2。
(2)直讀式光學測振法。振動楔是最簡單的直讀式光學測振儀。設B'B-C'C=2A=3mm,光楔長為L,高為H.由于ΔB'EO相似于ΔB'C'D',顯微鏡也可用于直觀振動測量,反射光帶或其他的強光照在作正弦振動的物體上,就可在刻度盤上給出一個清楚的影像。用讀數顯微鏡讀振幅是一個直接的、可靠的方法。試驗時,可在振動物體上貼一小塊金鋼砂紙,用燈照亮,物體靜止時,在讀數顯微鏡中可觀察到某些反射特別明亮的光點,振動量互相垂直的兩個方向。該方法用于高于10Hz頻率的振動為宜。振幅測量范圍取決于讀數顯微鏡的放大倍數,通常可由幾微米到幾毫米。由于是非接觸測量,故可對小而輕的物體進行測量。測量時,要求讀數顯微鏡置于不振動的地方。另外,應選擇直徑小而反光較亮的砂粒進行測讀,以提高測量精度,也可以不用砂粒,常用的有繃緊的頭發絲、刀片的刃口、感光片上的刀劃痕以及墨鏡上的鍍層的小針孔均可。
光學杠桿也是一種光學放大測振方法,其原理是將被振動位移用機械機構轉換成光學機構光線的偏轉來獲得振幅的放大,以獲得較高的精度。
(3)激光干涉位移測量法。光干涉位移測量法方法很多,包括的簡單干涉測振法、頻比計數多周期平均法、調相多周期平均法、相位細分法、幅值細分法、貝塞爾函數法和反饋式激光測量法,等等。這種方法是非接觸式、絕對式的一種測量方法,精度高,可靠性好,理論上也較為成熟,但測量時需要較高級的電子儀器,成本較高,這里不再詳述。