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1、附录1中文译文对振动侦查和测量的一种实用方法物理原则和侦查技术 作者：John Wilson, 动态顾问, LLC这篇论文论述振动物理、弹簧质量系统的动力学，阻止、位移、速度和加速度，并且查出和测量这些物产传感器的操作原理。振动摆动由振动或作用在机构的力的变化引起振动的摆动。振动行动反向。由于我们将看到，这振荡可能是在经过若干时间有价值的周期连续不断的或者可能间断的。它可能是周期性或非周期性, 那就是说，它可能或者可能不呈现一规则的周期的重复。动摆的本质取决于力量的本质驾驶它和结构被驾驶。运动是一个矢量，呈现一个方向和一个量。振动的方向通常被描述依据一些独立的坐标系（典型地笛卡尔的或者直角的）
2、其运动的方向被称作坐标轴。这些坐标轴的正交座标系的原点是被任意地被定义在一些适当的的位置。机构的多数振动的响应可以用当做单自由度弹簧质量系统模型，并且许多振动传感器使用他们的一个弹簧质量系统当做转导机构的机械部分。除外形尺寸之外，一个弹簧质量系统可以用弹簧的刚度K，和质量M，或者质量的重量W等性能参数来阿描述。这些特征不仅决定来这机构的静态特性（静变位d），而且决定来它的动态特性。如果g 是重力的加速度:F = MAW = MgK = F/d = W/dd = F/K = W/K = Mg/K一个弹簧质量系统的动力学一个弹簧质量系统的动力学的可以被体系的特性在自由振动及有效的振动表示。自由振动
3、 自由振动被那情况情形哪里那弹簧是偏斜于是释放以及允许到自由地摇摆。例子包括一个跳板、一个跳簧跨接管，以及一个摆或摇摆偏斜以及留某事给自由地振动处理。两个特征特性应该注意。 第一、阻尼在那体系表示原因的那振幅的那振荡到减少将来。 那包括市区及郊区的那阻尼、那更快的那振幅随时间减小。（只要弹性极限不是超过），那频率或时期的那振荡无关原始的大小原始的偏转的的。 那自然地发生频率的那自由振动被呼叫那自然频率fn:受迫振动 受迫振动当能量是连续地被加到那弹簧质量系统由申请振动的力在一些受迫振动频率时的情形ff. 两个二例子连续地推一个孩子上去一个摇摆和一失衡旋转电机元件。如果提供充足的能量到克服那阻尼
4、是，那动作就会延续长达那激励延续之久。受迫振动可以取自励的或外部地激发振动的形式。自激振动发生在激发力是产生在或上去那悬挂质量的时候；外部地激发振动发生在激发力作用于弹簧的时候。这是那情形、例如：、当那基础对此那弹簧附属于是移动时。传导能力 当基础正在振动，而且力整个弹簧被传输到中止的质量时候,质量的动作将会是来自基础的动作差积。 我们将会认为基础的动作是输入，I, 和质量的动作响应, R. 比率半径/我被定义为传输度,Tr:Tr = R/I共振 在力频率好低于体系的固有频率，RI, 和 Tr1。由于作用力的频率接近那固有频率，由于共振，所以传递率增加。共振是在机械系统中的量的存储。在力频率接
5、近那固有频率、能量是存储和积聚、导致增加响应振幅。阻尼也增加由于增加响应振幅、然而，并且最后那能量为阻尼所吸收、每一周期、等于能量增加由激振力，并且平衡状态到达。我们发现当fffn.时最大传递率发生，这个情况被称作共振。隔振 如果激振力频率超过fn，R降低。当ff = 1.414 fn, R = I 或Tr = 1时，在比较高的频率R I 或Tr 1。在频率当0.1英寸，到使他们成为现实的。一束对准在一个反射面上光束在强度或者角度的的变化能被使用当做一距离指示从震源的角度之上方面。如果该探测仪器是足够快的，变化的距离也可以被测定。最灵敏的、准确的和精密的测定距离或位移的光学装置是激光干扰仪。利
6、用这个仪器，一束反射激光束间杂有原来的入射光束。这由相位差形成的干涉图样可以测量位移下至100 nm。NIST及其他国家一次校准机构使用激光干涉仪作为振动测试仪的一次校准在频率直到 25 kHz。电磁和电容传感器。另一个重要的无触点的通信链路分析器系统，专用的位移传感器是近程开关式传感器的主要种类。这是典型地检验地做成机器用来测定轴内部轴颈轴承的运动或者其他的机器元件的相对运动。感知器测量如一个函数的比较距离或接近或电磁的或在探针和目标之间偶合的电容 (静电)。 因为这些装置仰赖感应瓦特计或电容的效应,他们需要一个电传导性的目标。 在大部份的情形下，他们一定被为在探针和目标之间的间隙一个特定的
7、目标和特定的物质特性校正。电磁感应式接近觉传感器经常被叫做涡流探针，因为最流行类型之一我们涡流产生在这目标当做它的测量装置。更准确地，这类传感器利用由涡流造成的能量耗散。从探针到目标的距离越大，电磁耦合越少，涡流对量度越低，他们从探针吸收的能量也就越少。其他的电磁探测器检测一电磁场产生的变形由这探针和使用那尺寸对指出从探针到目标的距离。电容的接近感知器系统测量电容在探针和目标之间而且被校正将电容转换成距离。电容受材料的介电性能的影响由距离造成的间隔里，因此在一般机床环境下校准可以受一润滑剂或者的变化污染润滑剂的作用。接触技术 各式各样的相对运动传感器使用直接接触用两个目标来测量在他们之间的相对
8、运动或者距离。这些包括线性可变差动变压器，电缆位置传感器，并且线性电位计。这些全部装置依靠机械联动装置和机电换能器。震动的位移传感器 这些装置，随后详细地论述，是曾经流行的但是现在是很少使用。他们倾向于是大的，重的，并且短暂的。加速度的两次积分法 藉由逐渐增加的有效而且减退处理的数传信号的成本,较多的应用程序正在以更高低不平和更多用途广泛的加速度仪作为感知器,然后整合加速度的倍向源自位移作信号。被倾向是噪声的和错误的较旧模拟积分法技术,数传处理能相当提供高性质,高精确度产生。振动的速度的测量传感器 一些最早的 高频 振动测量以电力学的速度被做感知器。 这些是一个合并一个磁石的地震传动器的型态支
9、援了通一个软式弹簧乳浊液系统造形地震的 ( 弹簧质量) 系统。 磁石的构件在一个含有一或较多线的多旋转线圈的壳中被中止。 当壳在好的在弹簧质量系统的自然频率上面的频率被振动的时候,质量 (磁石) 与壳振动分开。因此，磁石本质上不动，而且壳以它被附上到的结构速度，藉由线圈，移动过去它。 电的产量被产生对移动过磁场的线圈速度的比例项。 速度转换器从 10 赫兹直至数百赫兹。 他们通常是大的和重, 和最后磨耗而且生产不稳定的产量。激光测振计。激光振动计或激光速度计是能够提供高的灵敏度和精确度的相对新的仪器。 他们使用一个从一个振动表面被反映的频率调整 ( 典型地大约 44 MHz) 的激光束。 被反
10、映的杆被与最初的杆和都普勒移频相较用来计算振动表面的速度。 顺序和疏远距离是具决定性的。 因为在位置，顺序和距离方面的几何学的约束，他们被限制到实验室应用程序。 激光振动计的一个版本扫瞄横过一个视觉的磁场激光束,在每个点测度速度。 那然后复合能被显示如一个等高线地图或一个彩色的显示装置。 振动映像能被重叠通一个电视的图像为一个大的表面提供关于速度变更的最大量的资讯。加速度的积分法 美国标准由于位移测量，廉价的数传信号处理使以高低不平的，可靠的，和用途广泛的加速度仪作为感知器而且整合他们的产量源自一个速度信号是实际的。振动加速度的测量大多数的现代振动测量被藉由测度加速度做。 如果速度或位移数据被
11、需要, 加速度数据能被整合 (速度) 或双重的整合 (位移). 一些加速度仪信号调节者为那一个目的有内建的积分器。 加速度仪 (加速度感知器，传感器或传动器) 是有效的在各式各样的尺寸，形，性能特性和价格中。五基本传感器类型是伺服系统测力器；晶体测定类型或者压电的；或者硅应变仪类型；整数的电子学压电；和可变电容。尽管不同的电机械转换机构,全部使用弹簧质量系统的一种变化, 而且被归类为地震的传动器。 振动的加速度仪原理 所有的振动加速度仪使用一些变化一振动的或在一情况被一个弹簧结构中止的试验过的质量。当外壳被加速的时候,试验过的质量也被透过弹簧结构被传输的力加速。然后弹簧的位移，内部的位移这情形，否则武装力量传输在春天是传感乘一电信号与加速度成比例。加速度仪。 传动器设计测量震动的加速度叫做加速度仪。有包括应变计的许多多样性，倍力器力平衡， piezoresistive( 矽应变计) ，压电的 (晶体-型态) ，易变的电容和一积分电子的压电。 每个基本的型态有许多变更和商品名。 大多数的制造业者提供优良的应用程序工程协助为应用程序帮助使用者选择最好的型态,但是因为这些来源的大部分只卖一或二类型,他们容易适当地使存偏见他们的协助。
