在振动基础篇系列文章里,我们讨论了如何利用振动理论进行激励响应的求解分析。研究对象准确的质量、刚度、阻尼等参数和边界约束条件是正确求解的基础,因此有必要通过工程振动测试实验对这些因素的准确程度进行分析验证。
通过研究对象物理特性(模型、质量、刚度、阻尼等参数和边界约束)进行模态特性(模态模型、模态质量、模态刚度、模态阻尼等)和响应特性分析(响应模型、位移、速度、加速度等)是振动理论的正向研究过程;而振动测试技术是振动理论的逆向思维,通过响应特性反推物理特性和模态特性。为将研究对象的振动位移、振动速度、振动加速度这些响应信号从振动系统中检测出来,需要将这些振动信号转变为可处理的机械、光学和电信号。由于电信号易于传输、调理、分析和显示,因此市面上振动传感器的输出一般均为电信号的形式。
工程振动测量系统是一般包含被测设备、传感器、数据采集及调理装置、数据分析处理装置四部分。
现在已经对工程振动测试系统有了初步印象,下面进入本次讨论的一个很有意思主题:振动传感器为什么能够测量振动?
问题的引入
你可能会反问振动传感器为什么不能测量振动?就像电压传感器可以测量电压,电流传感器可以测量电流,转速传感器可以测量速度一样,振动传感器测量振动不是天经地义的事吗?
先不讨论这个问题,试想一下另外一个场景。想象一下,喂马劈柴、周游世界。坐在马背上,欣赏自然界崇山峻岭、河流湖泊,看身旁树木嗖嗖的离我们远去。由于我们的屁股和骏马相对静止,若想获得骏马和我们屁股的前进速度,必须以静止的树木为参照物。
从这两个例子可以看出需要一个静止参考系才能获得设备运动信息。但是回想下我们在工程实际测量时,并没有寻找绝对静止的参考系,而是胶水一粘,将振动传感器安装在被测设备上。那么问题来了,这个时候我们测得的振动是被测设备真的振动吗,或者设备振动测试结果能够满足工程偏差吗?不知道这个问题大***有没有思考过,假装微笑一下。问题的答案当然是肯定的,否则BK(HBM)、PCB等这类公司就不会存在了。