铁路工程试验与检测基础知识-振动测试仪器与技术

第二章铁路工程试验与检测基础知识第5节振动测试仪器与技术振动测试技术铁路工程结构的振动试验中，常有大量的物理量如应力（应变）、位移、速度、加速度等，需要进行量测、记录和分析。由于结构的动应变与静应变的测量元件、测量方法基本相同，不同之处在于需要采用动态应变仪进行量测。振动参量可用不同类型的传感器予以感受拾起，并从被测量对象中引出，形成测量信号，将能量通过测量线路发送出去，再通过仪器仪表将振动过程中的物理量进行测量并记录下来。传感器是振动测试系统中的一个重要组成部分，它具有独立的结构形式。按照被测物理量来分类，传感器可以分为位移传感器、速度传感器和加速度传感器；按照工作原理来分类，传感器可以分为机械式传感器和电测传感器（包括磁电式、压电式、电感式、应变式）两大类。坚固型动态信号测试分析系统DH5902N坚固型动态信号测试分析系统DH5902N坚固型数据采集分析系统内置工业级控制计算机和固态硬盘，可在强振、高低温、高湿等极限环境下完成测试和长时间监测工作。系统采用有线网络（LAN）或无线网络（Wifi）连接计算机实时采集、传输、存储、显示、分析数据；可脱离计算机控制独立工作，将数据实时存储在仪器大容量固态硬盘中，连接计算机后再将数据回收进行分析处理。该产品广泛应用于基础设施、土木工程、轨道交通、科学研究等领域。位移传感器直线位移计系列是采用超精密度导电塑料电阻基片自动修刻技术制作以及贵金属耙状电刷组装而成的直线位移传感器（俗称电子尺，电阻尺），测量范围从10mm-300mm。直线位移传感器位移传感器电涡流位移传感器电涡流位移传感器能测量被测体（必须是金属导体）与探头端面的相对位置。由于电涡流位移传感器长期工作可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强、非接触测量、响应速度快、不受油水等介质的影响，常被用于对大型旋转机械的轴位移、轴振动、轴转速等参数进行长期实时监测，可以分析出设备的工作状况和故障原因，有效地对设备进行保护及进行预测性维修。系统主要包括探头、延伸电缆、前置器。位移传感器拉线位移传感器拉线位移传感器可将机械位移量转换成可计量的、成线性比例的电信号。被测物体产生位移时，拉动与其相连接的钢绳，钢绳带动传感器传动机构和传感元件同步转动；当位移反向移动时，传感器内部的发条回旋装置将自动收回绳索，并在绳索伸收过程中保持其张力不变，从而输出一个与绳索移动量成正比例的电信号。传感器钢绳排线方式采用自动均匀排线、保证具有较高独立线性精度和较长的传感器使用寿命。速度传感器压电式速度传感器压电式速度传感器由压电加速度传感器和带积分的IEPE电路两部分组成。传感器部分采用剪切结构设计，电路采用高稳定元器件组装而成，具有积分精度高，稳定可靠等特点。同时采用双层屏蔽结构，抗干扰能力强。速度传感器磁电式速度传感器磁电式速度传感器,是利用电磁感应原理将被测量转换成电信号的一种传感器。它不需要辅助电源就能把被测对象的机械量转换成易于测量的电信号,是一种典型的发电型传感器。加速度传感器标准压电式加速度传感器标准压电加速度传感器采用稳定的三角剪切结构，同时选用高稳定的特种陶瓷，灵敏度稳定可靠，温度变化小。传感去两端采用M5螺孔设计，便于背对背进行标定。可选PC输出或IEPE电压输出。加速度传感器低频压电式加速度传感器低频压电加速度传感器采用剪切结构设计，高灵敏度高分辨率，基座应变小，温度瞬态响应低，与地绝缘，抗干扰。用于桥梁结构、地震、建筑地基、环境等测试。可选PC输出或IEPE电压输出。加速度传感器三向压电式加速度传感器三向压电加速度传感器可在三个相互垂直方向同时测试，便于用户进行结构整体的振动分析。每个传感器包含三个独立的相互垂直的剪切结构（传感器芯体），四