振动的测量方法 摘要 本文主要介绍了振动的测量方法与分类，并简要说明了各测量方法的原理及优缺点，以及在测量过程中所使用的传感器。并且详细的介绍了加速度传感器与磁电式速度传感器的工作原理。简要介绍了振动量测量系统的原理框图 关键词：加速度传感器、振动、磁电式速度传感器
1引言 机械振动是自然界、工程技术和日常生活中普遍存在的物理现象。各种机器、仪器和设备在其运行时，由于诸如回转件的不平衡、负载的不均匀、结构刚度的各向异性、润滑状况的不良及间隙等原因而引起力的变化、各部件之间的碰撞和冲击，以及由于使用、运输和外界环境条件下能量的传递、存储和释放等都会诱发或激励机械振动。 2振动概述 2.1振动测量方法分类 振动测量方法按振动信号转换的方式可分为电测法、机械法和光学法。各测量方法的原理及优缺点见表1. 表1振动测量方法分类 2.2振动测试的内容： 1. 振动基本参数的测量。 测量振动物体上某点的位移、速度、加速度、频率和相位。其目的是了解被测对象的振动状态、评定振动量级和寻找振源，以及进行监测、诊断和评估。 2. 结构或部件的动态特性测量。 以某种激振力作用在被测件上，对其受迫振动进行测试，以便求得被测对象
的振动力学参量或动态性能，如固有频率、阻尼、阻抗、响应和模态等。这类测试又可分为振动环境模拟试验、机械阻抗试验和频率响应试验等。 2.3振动测量的基本原理与方法 振动检测按测量原理可分为相对式与绝对式(惯性式)两类。振动检测按测量方法可分为接触式与非接触式两类。 2.3.1相对式振动测量 相对式振动测量是将振动变换器安装在被测振动体之外的基础上，它的测头与被测振动体采用接触或非接触的测量。所以它测出的是被测振体相对于参考点的振动量 图1 相对式测振仪的原理 1测量针与笔 2 被测物体 3 走动纸 2.3.2绝对式振动测量 采用弹簧—质量系统的惯性型传感器(或拾振器)，把它固定在振动体上进行测量，所以测出的是被测振动体相对于大地或惯性空间的绝对运动。 图2 绝对式测振仪原理 1质量块 2 弹簧 3 阻尼器 4 壳体机座 5 振动体
各种测量仪器的使用方法 水准仪及其使用方法 高程测量就是测绘地形图的基本工作之一,另外大量的工程、建筑施工也必须量测地面高程,利用水准仪进行水准测量就是精密测量高程的主要方法。 一、水准仪器组合: 1、望远镜 2、调整手轮 3、圆水准器 4、微调手轮 5、水平制动手轮 6、管水准器 7、水平微调手轮 8、脚架 二、操作要点: 在未知两点间,摆开三脚架,从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上,利用三个机座 螺丝调平,使圆气泡居中,跟着调平管水准器。水平制动手轮就是调平的,在水平镜内通过三角棱镜反射,水平重合,就就是平水。将望远镜对准未知点(1)上的塔尺,再次调平管水平器重合,读出塔尺的读数(后视),把望远镜旋转到未知点(2)的塔尺,调整管水平器,读出塔尺的读数(前视),记到记录本上。 计算公式:两点高差=后视－前视。 三、校正方法: 将仪器摆在两固定点中间,标出两点的水平线,称为a、b线,移动仪器到固定点一端,标出两点的水平线,称为a’、b ’。计算如果a－b≠a’－b’时,将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整,使管水平泡吻合为止。重复以上做法,直到相等为止。
四、水准仪的使用方法 水准仪的使用包括:水准仪的安置、粗平、瞄准、精平、读数五个步骤。 1、安置 安置就是将仪器安装在可以伸缩的三脚架上并置于两观测点之间。首先打开三脚架并使高度适中,用目估法使架头大致水平并检查脚架就是否牢固,然后打开仪器箱,用连接螺旋将水准仪器连接在三脚架上。 2、粗平 粗平就是使仪器的视线粗略水平,利用脚螺旋置园水准气泡居于园指标圈之中。具体方法用仪器练习。在整平过程中,气泡移动的方向与大姆指运动的方向一致。 3、瞄准 瞄准就是用望远镜准确地瞄准目标。首先就是把望远镜对向远处明亮的背景,转动目镜调焦螺旋,使十字丝最清晰。再松开固定螺旋,旋转望远镜,使照门与准星的连接对准水准尺,拧紧固定螺旋。最后转动物镜对光螺旋,使水准尺的清晰地落在十字丝平面上,再转动微动螺旋,使水准尺的像靠于十字竖丝的一侧。 4、精平 精平就是使望远镜的视线精确水平。微倾水准仪,在水准管上部装有一组棱镜,可将水准管气泡两端,折射到镜管旁的符合水准观察窗内,若气泡居中时,气泡两端的象将符合成一抛物线型,说明视线水平。若气泡两端的象不相符合,说明视线不水平。这时可用右手转动微倾螺旋使气泡两端的象完全符合,仪器便可提供一条水平视线,以满足水准测量基本原理的要求。注意？气泡左半部份的移动方向,总与右手大拇指的方向不一致。 5、读数 用十字丝,截读水准尺上的读数。现在的水准仪多就是倒象望远镜,读数时应由上而下进行。先估读毫米级读数,后报出全部读数。 注意,水准仪使用步骤一定要按上面顺序进行,不能颠倒,特别就是读数前的符合水泡调整,一定要在读数前进行。 五、水准仪的测量 测定地面点高程的工作,称为高程测量。高程测量就是测量的基本工作之一。高程测量按所使用的仪器与施测方法的不同,可以分为水准测量、三角高程测量、GPS高程测量与气压高程测量。水准测量就是目前精度最高的一种高程测量方法,它广泛应用于国家高程控制测量、工程勘测与施工测量中。 水准测量的原理就是利用水准仪提供的水平视线,读取竖立于两个点上的水准尺上的读数,来测定两点间的高差,再根据已知点高程计算待定点高程。 如下图所示,在地面上有A、B两点,已知A点的高程为HA、为求B点的高程HB,在A、B两点之间安置水准仪,A、B两点各竖立一把水准尺,通过水准仪的望远镜读取水平视线分别在A、B两点水准尺上截取的读数为a与b,可以求出A、B两点问的高差为:
粤教版四年级科学上册教案第三单元-振动与 声音 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
粤教版四年级科学上册教案第三单元 振动与声音 第三单元振动与声音 第十一课声音的产生 一、教材内容： 义务教育课程标准实验教科书科学四年级上册68至72页《声音的产生》。 二、教材的编排地位和作用： 《声音的产生》一课是义务教育课程标准实验教科书第三单元《振动与声音》的第一课。本节课安排了五个活动：寻找乐器的发声部位、声音是怎样产生的、声音的大小、声音的高低、模仿声音。每个活动间环环相扣，每个实验间巧妙安排教学环节——“我的猜测”、“实验操作”、“我的发现”、“我的解释”，其目的是让学生在观察与实验的基础上，学习大胆假设和搜集证据来做足“”，从“有的放矢”地开发学生对探究科学的无穷兴趣，为以后学习“科学”的思考奠下坚实的基础。 三、教学目标： 新的课程标准明确指出：知识与技能、科学思考、解决问题、情感与态度是小学义务教学阶段科学的总体目标。本节课的教学目标列围绕这四个方面来拟订：（1）知识与技能
、通过观察、实验，知道“声音是由物体的振动产生的”；能区分声音的大小。 2、根据在日常生活中的感受和实验，知道声音有大小之分。 3、利用网络扩大自己的知识面，增强学习兴趣，逐步培养景仰科学的情怀。 （2）科学思考 ①让学生学会大胆地“猜测”，动手操作和分析推理。 ②培养细心观察的能力。 （3）解决问题 ①经历“猜测”、“操作”、“发现”、“解释”的过程，初步渗透探索科学的思维方法。 ②培养学生的合作意识。 ③培养学生的探究精神与创新意识。 （4）情感与态度 ①通过观察、操作，让学生感受科学的美，激发学生学习的兴趣，让学生爱学科 学。 ②体验科学的价值，感受科学的无穷魅力，培养学生的审美能力。 四、教学重难点:
“刚性连接”中，相对的连接件之间不得有位移，在大多数的紧固中都是这样的连接。 “挠性连接”中，相对的连接件既有约束或传递动力的关系，又可以有一定程度的相对位移。 如常见的联轴器，刚性联轴器将两个部分用螺栓紧固，这样的安装要求同心度极高，稍有误差，机械就会震动，而且寿命不长。 挠性联轴器就有措施，在联轴器的两部分之间，使用滑块、弹性柱销、木销或万向节等，即传递了动力，也满足了设备的使用要求。 刚性联轴器不具有补偿被联两轴轴线相对偏移的能力，也不具有缓冲减震性能；但结构简单，价格便宜。只有在载荷平稳，转速稳定，能保证被联 两轴轴线相对偏移极小的情况下，才可选用刚性联轴器。属于刚性联轴器的 有套筒联轴器、夹壳联轴器和凸缘联轴器等。其它联轴器都是挠性联轴器了． 企业设备振动故障诊断 相对标准的建立及应用 陈兆虎李兰儒张红 摘要本文结合克拉玛依石化厂实际情况，从安全性、经济性出发，叙述建立适合现代企业设备管理维修的动设备振动故障诊断相对标准的方法，以及相对标准应用效果。 一、设备振动故障诊断标准 1.标准的类型及理论依据 标准有绝对标准和相对标准两大类型。绝对标准就是人们常说的国际标准。各种转动机械的振源主要来自结构设计，制造、安装质量，调试情况和环境本身。振动的存在必然不同程度引起设备自身及其附属管线的结构疲劳和损伤。美国齿轮制造协会(AGMA)提出在低频域(10Hz以下)，以位移作为振动标准；中频域(10Hz～1kHz)，以速度作为振动标准；而高频域(1kHz以上)则以加速度作为标准。 理论已经证明，振动部件的疲劳与振动速度成正比，振动所产生的能量与振动速度的平方成正比，能量传递的结果必然造成磨损或其它缺陷。因此，在振动判断标准中，无论从疲劳损伤还是磨损等缺陷来说，以振动速度标准最为适宜。 )标准mm/s 表1 电动机器振动(v rms
教学目标 1、通过让纸发出声音的体验活动，初步让学生发现“声音是由于物体的振动而产生的”现象。 2、通过尝试让振动的物体发出声音的活动，让孩子们学会有计划、有目的地进行实验的能力，并了解“声音与振动之间的关系”。 3、培养协作，合作进行研究活动的习惯，体验科学探究的乐趣，保持和发展探究周围事物的兴趣和好奇心。 教学重点和难点 重点：探究声音产生的原因 难点：摄像一些感受物体发声时振动的方法 活动器材 纸、尺、橡筋、鼓、钹等 活动过程 活动一：让纸发出声音 猜测：这是什么乐器发出的声音 活动：你可以用哪些办法能让一张纸发出声音吗？ 比较：发出声音的纸有什么特点？ 交流发现。 活动二：让物体振动发出声音 活动：用一张纸做成“纸哨”，并让它发出响声。 交流：当纸发生什么现象时，“纸哨”会被吹响？ 设计：有什么办法可以明显地看到发声的物体会振动？ 小组活动。 交流发现。 小结：声音产生的原因是物体的振动。 活动三：让发声的物体停止发声 问题：怎样才能让正在发出声音的物体停止发出声音？ 讨论： 体验活动：让发声物体马上停止发出声音。 交流发现。 小结：发声与物体的振动相关联。 板书： 声音的产生 声音产生的原因：物体的振动。
教学目标： 1、通过探讨钟罩内的电铃的声音以及一些自己设计的小实验，发现空气、水、固体能传播声音。 2、通过空气、水、沙传播声音本领大小的对比实验，发现固体传播声音的本领一般大于气体和液体，培养学生实施对比实验的能力。 3、通过制作和玩线电话的活动，培养学生应用知识和动手制作的能力，激发学生课后探究不同固体传播声音本领的兴趣。 4、在活动中激发学生探究的兴趣和对科学一丝不苟的认真态度。 教学重点和难点 重点：探究声音的传播靠什么 难点：通过对比实验，比较空气、水、沙传播声音的本领大小 活动器材： 可抽气钟罩、电铃、抽气泵、沙袋、装有空气、水、沙的塑料袋，机械表、纸杯、金属线、塑料线等 活动过程： 活动一：拉力器 情景：电铃的声音 问题：电铃声是通过什么传到我们的耳中的？有什么办法证明？ 讨论： 对比实验：电铃在钟罩内抽气前后铃声发生了什么变化？ 小结： 讨论：还有什么也能传播声音？ 实验：试一试 小结：空气、水、一些固体都能传播声音。 活动二：比较不同物质的传声能力 问题：空气、水、固体谁的传声本领大？你有什么办法进行比较？ 设计：比较空气、水、沙传声本领大小的实验方案。 讨论并交流： 实验：比较空气、水、沙传声本领的大小。 交流：沙的传声本领要比空气、水强。 活动三：玩线电话
机械设备振动标准 它是指导我们的状态监测行为的规范 最终目标：我们要建立起自己的每台设备的标准（除了新安装的设备）。 ?监测点选择、图形标注、现场标注。 ?振动监测参数的选择：做一些调整：长度、频率范围 ?状态判断标准和报警的设置 1 设备振动测点的选择与标注 1.1监测点选择 测点最好选在振动能量向弹性基础或系统其他部分进行传递的地方。对包括回转质量的设备来说，建议把测点选在轴承处或机器的安装点处。也可以选择其他的测点，但要能够反映设备的运行状态。在轴承处测量时，一般建议测量三个方向的振动。铅垂方向标注为V，水平方向标注为H，轴线方向标注为A，见图6-1。 图6-1 监测点选择
图6-2在机器壳体上测量振动时，振动传感器定位的示意图 1.2 振动监测点的标注 （1）卧式机器 这个数字序列从驱动器非驱动侧的轴承座赋予数字001开始，朝着被驱动设备，按数字次序排列，直到第一根轴线的最后一个轴承。在多根轴线的(齿轮传动)机器上，轴承座的次序从驱动器开始，按数字次序继续沿着第二根轴线到被驱动器往下排列，接着再沿着第三根轴线往下排列，直到机组的末端为止。常见的几种标注方法见图6-3～6-5。 图6-3 振动监测点的标注 图6-4 振动监测点的标注
图6-5 振动监测点的标注 （2）立式机器 遵循与卧式机器同样的约定。 1.3 现场机器测点标注方法 机壳振动测点的标注可以用油漆标注，也可以在机壳上粘贴钢盘来标注振动测点，最好采用后一种方法标注。采用钢盘时，机壳要得到很好的处理。钢盘规格为厚度5mm，直径30mm，用强度较好的粘接剂粘接，以保证良好的振动传递特性。 2 设备振动监测周期的确定 振动监测周期设置过长，容易捕捉不到设备开始劣化信息，周期设置过短，又增加了监测的工作量和成本。因此应根据设备的结构特点、传动方式、转速、功率以及故障模式等因素，合理选定振动监测周期。当设备处于稳定运行期时，监测周期可以长一些；当设备出现缺陷和故障时，应缩短监测周期。在确定设备监测周期时，应遵守以下原则； 1）安装设备或大规模维修后的设备运行初期，周期要短（如每天监测一次），待设备进入稳定运行期后，监测周期可以适当延长。 2）检测周期应尽量固定。 3）对点检站专职设备监测，多数设备监测周期一般可定为7至14天；对接近或高于3000转/分的高速旋转设备，应至少每周监测1次。 4）对车间级设备监测，监测周期一般可定为每天1次或每班1次。 5）实测的振动值接近或超过该设备报警标准值时，要缩短监测周期。如果实测振动值接近或超过该设备停机值，应及时停机安排检修。如果因生产原因不能停机时，要加强监测，监测周期可缩短为1天或更短。 3 设备振动监测信息采集 3.1 振动监测参数的选择
《物体的振动与声音的高低变化》 瓯海区实验小学教育集团前汇校区虞芒 一、教材分析 《探索尺子的音高变化》是教科版科学教材四年级上册《声音》单元中的第四课内容。本课的主要内容是通过“设计实验——实验探究”观察物体的振动与声音的音高之间的联系。而这一内容无法满足学生对于“物体的振动与声音的高低变化关系”的研究需求。因此，除运用钢尺进行探究之外，还运用了皮筋、音叉等物体来帮助研究，在充分获取感性认识的过程中建构概念。学生通过观察研究长短、大小、松紧的物体振动的情况与声音的高低，来建立物体的振动与声音高低的关系：物体的振动频率快，发出的声音高；物体振动的频率慢，发出的声音低。 二、学情分析 在前三课的学习中，学生已经探索了多种物体的振动情况。已经开始将听到的声音与看到的振动联系起来。在前一课的研究中，已经发现振动幅度大，发出的声音强，振动幅度小，发出的声音弱。并且已经了解到物体的长短、大小、松紧的不同，会使物体发出声音的高低发生变化。对于物体的振动与声音高低之间存在怎样的关系学生无从获知，也不曾有过观察与研究。 三、教学目标 1．科学概念：声音的高低变化与物体的振动的快慢（频率）有关。物体的振动频率快，发出的声音高；物体的振动频率慢，发出的声音低。 2．过程与方法：观察与描述物体的振动快慢（频率）及声音的高低变化，并能对观察到的现象进行归纳与提炼。 3．情感、态度、价值观：细致观察，借助其他方式进行观察。 四、教学重难点 教学重点：通过探究钢尺、皮筋、音叉的振动情况与声音高低的关系，发现振动频率快，声音高；振动频率慢，声音低。 教学难点：借助其他方法来帮助观察不容易观察到振动的物体（音叉等）振动情况。 五、实验材料 1．学生准备：钢尺、大小音叉、松紧不同的皮筋、记录单 2．教师准备：PPT课件、学生材料1套
测绘仪器全站仪的使用 内容：了解全站仪的分类、等级、主要技术指标；掌握全站仪的基本操作，测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法；了解全站仪的对边测量、悬高测量、面积测量等方法。 重点：全站仪的基本操作，测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。难点：全站仪测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。 教学方法：采取演示法教学。讲解拓普康全站仪使用，在课堂上每讲一项功能后，利用多媒体课室的优点，现场演示一次，并将操作过程通过投影仪投影到屏幕上，起到直观、形象的效果，使学生能迅速掌握全站仪的使用。 §7.1 全站仪（total station）的功能介绍 随着科学技术的不断发展，由光电测距仪，电子经纬仪，微处理仪及数据记录装置融为一体的电子速测仪（简称全站仪）正日臻成熟，逐步普及。这标志着测绘仪器的研究水平制造技术、科技含量、适用性程度等，都达到了一个新的阶段。 全站仪是指能自动地测量角度和距离，并能按一定程序和格式将测量数据传送给相应的数据采集器。全站仪自动化程度高，功能多，精度好，通过配置适当的接口，可使野外采集的测量数据直接进入计算机进行数据处理或进入自动化绘图系统。与传统的方法相比，省去了大量的中间人工操作环节，使劳动效率和经济效益明显提高，同时也避免了人工操作，记录等过程中差错率较高的缺陷。 全站仪的厂家很多，主要的厂家及相应生产的全站仪系列有：瑞士徕卡公司生产的TC 系列全站仪；日本TOPCN （拓普康）公司生产的GTS 系列；索佳公司生产的SET 系列；宾得公司生产的PCS 系列；尼康公司生产的DMT 系列及瑞典捷创力公司生产的GDM 系列全站仪。我国南方测绘仪器公司90 年代生产的NTS 系列全站仪填补了我国的空白，正以崭新的面貌走向国内国际市场。 全站仪的工作特点： 1、能同时测角、测距并自动记录测量数据； 2、设有各种野外应用程序，能在测量现场得到归算结果； 3、能实现数据流； 一、TOPCON 全站仪构造简介 图1为宾得全站仪PTS-V2 ，图2为尼康C-100 全站仪，图3为智能全站仪GTS-710，图4为蔡司Elta R系列工程全站仪，图5为徕卡TPS1100系列智能全站仪。 二、全站仪的功能介绍 1、角度测量（angle observation） （1）功能：可进行水平角、竖直角的测量。 （2）方法：与经纬仪相同，若要测出水平角∠AOB ，则： 1）当精度要求不高时： 瞄准A 点——置零（0 SET ）——瞄准B 点，记下水平度盘HR 的大小。 2）当精度要求高时：——可用测回法（method of observation set ）。 操作步骤同用经纬仪操作一样，只是配置度盘时，按“置盘”（H SET ）。 2、距离测量（distance measurement ）
郑州市课堂教学达标评优活动”金水区优质课选拔 大班科学活动：振动的声音 执教教师：李江 单位：河南省实验幼儿园 2019 年4 月
设计意图 去年在幼儿园操场上看到两个男孩每人手里拿了一个小木棍，沿着楼边的蔬菜花园边走边用手里的棍子去敲击栅栏、石头凳子、铁栏杆等（见什么敲击什么）并且两人还在争论着什么。我很好奇的朝向他俩走过去问：“你俩做什么呢” ?他俩以为自己做错事了，赶快把棍子藏在自己的身后，我接着问：“敲什么呢”?A 说：“我俩在比赛看谁敲的声音大” 。让我哭笑不得，我说：“有结果吗”？B 说“这个铁栏杆特别响，老师你听” ，说完用棍子敲向铁栏杆。我说：“你俩比赛归比赛别把东西敲坏，你俩比了这么长时间你们敲的这些东西为什么会响”？B 想了想说：“棍子怼到栏杆上发出的声音，”回答很符合孩子的思维模式（具体形象思维），如果让孩子们用触觉感受一下发出声音的物体，他们会有什么样的亲身感受呢？这时我就突然感觉应该带着他们研究一下声音产生的原因。我说你俩跟我来，我带着两个孩子来到幼儿园放乐器的教室，我把鼓锤给了了孩子，我说你用这个木棍怼鼓面，认真看好鼓面在做什么？他敲了上去，老师鼓面在上下动。我说想不想摸一下？我让他们两个把手放在鼓面上，我用力一敲，他俩脸上洋溢着兴奋的笑容说：“好振呀”！看到孩子兴奋的尽头我心想我应该设计一节关于声音产生的科 学活动。让孩子们动手动脑初步了解不同材质物体发出 能够发出不同的声音，找寻声音究竟是怎么产生的并初步能 够通过观察、比较、分析，发现声源静止和振动时的变化。
大班科学活动：振动的声音执教老师：李江活动目标：1.体验并感受到声音是由物体振动而产生，初步了解音量大 小和振动的关系。 2. 在探究声音产生的过程中能够动手动脑，猜测并验证振动和声音的关 系。 3. 乐意运用经验与分享参与声音的探究活动，对声音和振动的关系和现象 感兴趣。 活动重难点： 活动重点：探索并发现物体的震动产生声音。活动难点：验证声音与振动的关系并应用、体验。 活动准备：经验准备：对声音的产生有一定的兴趣，并了解一些声音不同的信息。物质准备：大鼓一个；吉他一把；吉他、大鼓、嘴唇、桌面的振动视频等。 活动过程： 一、开始部分 1. 心理导入 导入：小朋友们好，我是云老师，今天我给大家带来一个东西，看大家是否认识。提问：你们猜一猜这是什么东西？干什么用的？小结：这是一把吉他，它是用来演奏的。 2. 美妙声音的产生导入：你们听过吉他弹奏吗，老师来给大家演奏一曲。提问：好听吗？在生活中在哪些地方听到过哪些声音？小结：生活中到处都有声音，而且不同的东西会产生不同的声音。 二、基本部分 1. 发现并感受身边的声音的产生，猜测声音产生的原因。 导入：班上有很多东西，请大家去认真探索一下哪些东西可以发出声音，为什么会发出声音，声音是怎么产生的？ 提问：刚才感受的声音是怎么产生的？小结：有的说晃动产生声音；有的说振动产生声
标准答案和评分标准 《声与振动基础A 》补考试卷 （2008年春季） 一、 填空题（每空2分，共30分） 1、导纳型机电类比中，力类比为（电流），速度类比为（电压），质量元件类比为（电容），弹簧元件类比为（电感）。 2、在固体中由于有切应力，除有纵波外，还有（横波）。 3、声源的振动状态通过周围介质向四周传播就形成（声波）。 4、三个基本声学量为（声压）、（质点振速）和（密度愈量）。 5、通常把频率20Hz －20kHz 之间能引起听觉的声音称为（可听声），频率高于20kHz 的声音称为（超声），频率低于20Hz 的声音称为（次声）。 6、声吸收根据不同的机理分为（粘滞性声吸收）、（热传导声吸收）、（弛豫声吸收）。 二、 选择题（每题2分，共30分） 1、两平面层介质，特性阻抗分别为1Z 和2Z ，声波从第一层介质垂直入射到两介质分界面上，声压反射系数R 和声压折射系数D 分别为（A ）。 A 、12212122;Z Z Z D Z Z Z Z R +=+-=； B 、1 2212122;Z Z Z D Z Z Z Z R -=+-=； C 、12212122;Z Z Z D Z Z Z Z R +=-+=； D 、1 2212122;Z Z Z D Z Z Z Z R -=-+=。 2、关于点声源，下列叙述正确的是（B ）。 A 、体积大于波长，声场无指向性； B 、体积远小于波长，声场无指向性； C 、体积远小于波长，声场有指向性； D 、体积远大于波长，声场有指向性。 3、绝对硬边界条件和绝对软边界条件的数学表达式分别为（ C ），其中p 为声压。 A 、0;02 2==??==界面界面x x p x p ； B 、；;0;0=??===界面界面 x x x p p C 、0;0==??==界面界面x x p x p ； D 、;0;022=??===界面 界面x x x p p 。 4、谐和平面波的波阵面是平面，在波阵面上（ A ）。 A 、质点振动的振幅相同，相位也相同； B 、质点振动的振幅相同，相位不同； C 、质点振动的振幅不同，相位相同； D 、质点振动的振幅不同，相位也不同。 5、速度势函数的波动方程为（D ）。 A 、01442022=ψ+?ψ?dt d c z ； B 、01222022=ψ+?ψ?dt d c z ； C 、01442022=ψ-?ψ?dt d c z ； D 、01222022=ψ-?ψ?dt d c z 。 6、声波在界面上反射和折射的规律是（ A ）。 A 、两介质特性阻抗相差越大，反射系数幅值越大，反射波能量越大； B 、两介质特性阻抗相差越小，反射系数幅值越大，反射波能量越大； C 、两介质特性阻抗相差越小，反射系数幅值越小，反射波能量越大； D 、两介质特性阻抗相差越大，反射系数幅值越小，反射波能量越小。 7、柱面波场中，声强随距离的（A ）衰减。 A 、1次方； B 、2次方； C 、1/2次方； D 、2/3次方 。 8、平面波声场中，声压相速度和质点振速相速度的关系为（C ）。
振动量的常用测量方法三种: 1.机械式测量方法：主要用杠杆放大原理或惯性原理加上杠杆放大原理。 2.电测法：将振动参量(位移、速度、加速度)转换成电信号，经电子系统 放大后进行测量记录的方法。 3.光测法：把振动参量转换成光信号，经光学系统放大后，加以测量和记 录。 直接为震动试验提供振动源的设备是激振设备，包括：振动台和激振器两类；有机械式、电动式、电动液压式、压电式。 1.机械式振动台的工作原理: (1)离心式：利用偏心块绕定轴转动，产生离心力。质量为m,偏心 距r的质量块，以角速度3绕0转动，产生离心力 F x F cos t mr 2 cos t 2 F y F sin t mr sin t 为了产生单一方向激振力，将其设计成双轴式结构，即把两偏 心块对称地安装在两轴上，并使偏心块作反向同角速度的旋转。水平 分力相互抵消，只剩下按正弦规律变化的垂直激振力 通常偏心质量块由活动扇形块与固定扇形块构成
的角度，则可以改变激振力值，也就是台面的振幅值。当180时, 离心力为最大，此时激振力为： 当°,台面的振幅不随激振频率改变, 同偏心质量、偏心距成正 F 2mr sin t 振动台的运动方程：My ky F 台面的振幅：A2m r 22 M( 2o) m每组偏心块的质量；r偏心距；M 0 为振台的固有频率； 运动部分的总质量 2mr M (2.)凸轮式振动台: 台面振幅由偏心距r决定：y rsin t ,频率由直流电机的转速决定。为了调节振幅，常用同轴的双凸轮装置。通过调节内外两凸轮的相对位置调节凸轮的偏心距，即调节了振幅。 机械式振动台的特点： 简单、可靠，承载力较大。由于旋转机构的惯性大，所以工作的频率不高，低于50~60H N另外，机件之间存在加工间隙，工作时会引起碰撞，影响台面波形。用于中小型模型试验，也用于对产品作环境实验 2.电磁式振动台： 电磁式振动台是把交变的电量变为交变的机械量的装置。利用带 电导线在磁场里受到安培力的作用，使得导线产生运动的原理制成 F 0.102BLI 10
水准仪及其使用方法 高程测量是测绘地形图的基本工作之一，另外大量的工程、建筑施工也必须量测地面高程，利用水准仪进行水准测量是精密测量高程的主要方法。 一、水准仪器组合： 1.望远镜 2.调整手轮 3.圆水准器 4.微调手轮 5.水平制动手轮 6.管 水准器 7.水平微调手轮 8.脚架 二、操作要点： 在未知两点间，摆开三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上，利用三个机座螺丝调平，使圆气泡居中，跟着调平管水准器。水平制动手轮是调平的，在水平镜内通过三角棱镜反射，水平重合，就是平水。将望远镜对准未知点（1）上的塔尺，再次调平管水平器重合，读出塔尺的读数（后视），
把望远镜旋转到未知点（2）的塔尺，调整管水平器，读出塔尺的读数（前视），记到记录本上。 计算公式：两点高差=后视－前视。 三、校正方法： 将仪器摆在两固定点中间，标出两点的水平线，称为a、b线，移动仪器到固定点一端，标出两点的水平线，称为a’、b ’。计算如果a－b≠a’－b’时，将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整，使管水平泡吻合为止。重复以上做法，直到相等为止。 四、水准仪的使用方法 水准仪的使用包括：水准仪的安置、粗平、瞄准、精平、读数五个步骤。 1. 安置 安置是将仪器安装在可以伸缩的三脚架上并置于两观测点之间。首先打开三脚架并使高度适中，用目估法使架头大致水平并检查脚架是否牢固，然后打开仪器箱，用连接螺旋将水准仪器连接在三脚架上。 2. 粗平 粗平是使仪器的视线粗略水平，利用脚螺旋置园水准气泡居于园指标圈之中。具体方法用仪器练习。在整平过程中，气泡移动的方向与大姆指运动的方向一致。 3. 瞄准 瞄准是用望远镜准确地瞄准目标。首先是把望远镜对向远处明亮的背景，转动目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰。再松开固定螺旋，旋转望远镜，使照门和准星的连接对准水准尺，拧紧固定螺旋。最后转动物镜对光螺旋，使水
测量仪器说明书
目录 一、GeoPluse浅地层剖面仪操作规程 (1) 1、仪器简介 (1) 1）功能简介 (1) 2）系统配置 (1) 2、GeoPluse浅地层剖面仪系统配置连接 (1) 1）换能器安装 (1) 2）5430A收发机与5210A接收机连接 (2) 3）接通电源 (4) 3、5210A与5430A收发机功能键简介 (4) 1）5430A收发机功能键简介 (5) 2）5210A接收机功能键简介 (5) 4、数据采集后处理 (7) 二、Knudsen 320Ms双频测深仪操作规程 (14) 1、仪器简介 (14) 1）工作原理 (14) 2）功能简介 (14) 2、系统配置连接 (15) 1）换能器连接 (15) 2）Knudsen 320Ms主机与电脑的连接 (15) 3）接通电源 (16) 3、Knudsen 320Ms菜单结构 (16) 4、数据采集后处理 (21) 三、TideMaster型潮位仪操作规程 (29) 1、仪器硬件设置 (29) 1）主要设备仪器 (29) 2）操作及安装使用 (31)
2、临时验潮站站址选择原则 (31) 3、仪器的软件设置 (31) 四、GPS操作规程 (41) 1、工作原理 (41) 2、基准站操作 (41) 1）仪器架设 (41) 2）用手簿启动基准站 (44) 3、Trimble SPS461 GPS罗经设置及使用说明46 1）网络连接方法设置461 (46) 2）SPS461 信标机定位定向仪液晶屏设置说明 (51) 五、海底管线铺设导航、定位技术 (64) 1、GPS定位原理 (64) 2、海洋定位技术 (65) 1）差分GPS技术 (65) 2）信标差分技术 (65) 3、GPS 控制网及基准站的设立解算 (66) 1)基准站的选定和设立 (66) 2)GPS控制网的布设、施测和解算 (67) 3）测区的坐标七参数的解算 (68) 4）利用转化参数转换坐标 (69) 4、海底管道施工导航定位技术 (69) 1）海底管线临时定位桩施工 (69) 2）铺管船法海底管线铺设导航定位 (71) 六、海底管线预、后调查方案 (75) 1、概述 (75) 1）项目概述 (75) 2）海底管线状态简介 (75) 2、使用检测仪器进行海底管线铺设后调查内容76 1）海底管线外观检查 (76)
振动量的常用测量方法三种： 1． 机械式测量方法：主要用杠杆放大原理或惯性原理加上杠杆放大原理。 2． 电测法：将振动参量（位移、速度、加速度）转换成电信号，经电子系统放大后进行测 量记录的方法。 3． 光测法：把振动参量转换成光信号，经光学系统放大后，加以测量和记录。 直接为震动试验提供振动源的设备是激振设备，包括：振动台和激振器两类；有机械式、电动式、电动液压式、压电式。 1． 机械式振动台的工作原理： （1） 离心式：利用偏心块绕定轴转动，产生离心力。质量为m,偏心距r 的质量块，以角 速度ω绕O 转动，产生离心力 t m r t F F t m r t F F y x ωωωωωωsin sin cos cos 22==== 为了产生单一方向激振力，将其设计成双轴式结构，即把两偏心块对称地安装在两轴上，并使偏心块作反向同角速度的旋转。水平分力相互抵消，只剩下按正弦规律变化的垂直激振力。 通常偏心质量块由活动扇形块与固定扇形块构成。若改变活动扇形块的角度α ，则可以改变激振力值，也就是台面的振幅值。当 180=α时，离心力为最大，此时激振力为： t mr F ωωsin 22= 振动台的运动方程： F ky y M -=+ 台面的振幅： ) (22022 ωωω-=M mr A M k =0ω为振台的固有频率；m 每组偏心块的质量；r 偏心距；M 运动部分的总质量 当0ωω>>，台面的振幅不随激振频率改变，同偏心质量、偏心距成正比M mr A 2= 。
（2．）凸轮式振动台： 台面振幅由偏心距r 决定：t r y ωsin =，频率由直流电机的转速决定。为了调节振幅，常用同轴的双凸轮装置。通过调节内外两凸轮的相对位置调节凸轮的偏心距，即调节了振幅。 机械式振动台的特点： 简单、可靠，承载力较大。由于旋转机构的惯性大，所以工作的频率不高，低于50~60Hz 。另外，机件之间存在加工间隙，工作时会引起碰撞，影响台面波形。用于中小型模型试验，也用于对产品作环境实验。 2． 电磁式振动台： 电磁式振动台是把交变的电量变为交变的机械量的装置。利用带电导线在磁场里受到安培力的作用，使得导线产生运动的原理制成的。 410102.0-?=BLI F B ——磁场强度 L ——导线有效长度 I ——导线内电流强度 改变磁力线圈中电流的频率及强度，就能改变振动台振动的频率及幅值。 3． 电气液压式振动台 工作过程：电信号转化为大功率液压信号，液压油进入激振器，激振器带动台面按照输入电信号的规律振动。 4． 大型模拟地震振动台 地震荷载是因地面运动而引起的一种惯性力，仅用激振器所产生的集中力来模拟地震力是不确切的。大型模拟地震振动台可以模拟地震运动，具有大振幅、大出力、多方向震动及频率低的特点。
水准仪及其使用方法 高程测量是测绘地形图的基本工作之一，另外大量的工程、建筑施工也必须量测地面高程，利用水准仪进行水准测量是精密测量高程的主要方法。 一、水准仪器组合： 1.望远镜 2.调整手轮 3.圆水准器 4.微调手轮 5.水平制动手轮 6.管水准器 7.水平微调手轮 8.脚架 二、操作要点： 在未知两点间，摆开三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上，利用三个机座螺丝调平，使圆气泡居中，跟着调平管水准器。水平制动手轮是调平的，在水平镜内通过三角棱镜反射，水平重合，就是平水。将望远镜对准未知点（1）上的塔尺，再次调平管水平器重合，读出塔尺的读数（后视），把望远镜旋转到未知点（2）的塔尺，调整管水平器，读出塔尺的读数（前视），记到记录本上。 计算公式：两点高差=后视－前视。 三、校正方法： 将仪器摆在两固定点中间，标出两点的水平线，称为a、b线，移动仪器到固定点一端，标出两点的水平线，称为a’、b ’。计算如果a－b≠a’－b’时，将望远镜横丝对准偏差一
半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整，使管水平泡吻合为止。重复以上做法，直到相等为止。 四、水准仪的使用方法 水准仪的使用包括：水准仪的安置、粗平、瞄准、精平、读数五个步骤。 1. 安置 安置是将仪器安装在可以伸缩的三脚架上并置于两观测点之间。首先打开三脚架并使高度适中，用目估法使架头大致水平并检查脚架是否牢固，然后打开仪器箱，用连接螺旋将水准仪器连接在三脚架上。 2. 粗平 粗平是使仪器的视线粗略水平，利用脚螺旋置园水准气泡居于园指标圈之中。具体方法用仪器练习。在整平过程中，气泡移动的方向与大姆指运动的方向一致。 3. 瞄准 瞄准是用望远镜准确地瞄准目标。首先是把望远镜对向远处明亮的背景，转动目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰。再松开固定螺旋，旋转望远镜，使照门和准星的连接对准水准尺，拧紧固定螺旋。最后转动物镜对光螺旋，使水准尺的清晰地落在十字丝平面上，再转动微动螺旋，使水准尺的像靠于十字竖丝的一侧。 4. 精平 精平是使望远镜的视线精确水平。微倾水准仪，在水准管上部装有一组棱镜，可将水准管气泡两端，折射到镜管旁的符合水准观察窗内，若气泡居中时，气泡两端的象将符合成一抛物线型，说明视线水平。若气泡两端的象不相符合，说明视线不水平。这时可用右手转动微倾螺旋使气泡两端的象完全符合，仪器便可提供一条水平视线，以满足水准测量基本原理的要求。注意？气泡左半部份的移动方向，总与右手大拇指的方向不一致。 5. 读数 用十字丝，截读水准尺上的读数。现在的水准仪多是倒象望远镜，读数时应由上而下进行。先估读毫米级读数，后报出全部读数。 注意，水准仪使用步骤一定要按上面顺序进行，不能颠倒，特别是读数前的符合水泡调整，一定要在读数前进行。 五、水准仪的测量 测定地面点高程的工作，称为高程测量。高程测量是测量的基本工作之一。高程测量按所使用的仪器和施测方法的不同，可以分为水准测量、三角高程测量、GPS高程测量和气压高程测量。水准测量是目前精度最高的一种高程测量方法，它广泛应用于国家高程控制测量、工程勘测和施工测量中。 水准测量的原理是利用水准仪提供的水平视线，读取竖立于两个点上的水准尺上的读数，来测定两点间的高差，再根据已知点高程计算待定点高程。 如下图所示，在地面上有A、B两点，已知A点的高程为HA、为求B点的高程HB，在A、B 两点之间安骨水准仪，A、B两点亡各竖立一把水准尺，通过水准仪的望远镜读取水平视线分别在A、B两点水准尺上截取的读数为a和b，可以求出A、B两点问的高差为：
机械振动测试系统综述 翟 慧 强 张 金 萍 于 玲 王 丹 （沈阳化工大学 机械工程学院,辽宁 沈阳 110142） 摘 要:机械振动测试技术在工业生产中起着十分重要的作用，为此设计和制造高效的机械振动测试系统便成为测试技术的重要内容。本文首先概述了机械振动测试系统的发展历程。总结和分析了发展机械振动 测试系统的基本组成和应用理论。根据不同原理列举了几种机械振动测试系统的类型并对不同的机械振动 测试系统进行分析,探讨了他们的优点和不足。最后在此基础上分析了机械振动测试系统的几个发展趋势和 系统建设中仍然要注意的抗干扰问题和故障诊断问题。 关键词：机械振动测试系统；测试技术；抗干扰；故障诊断 1 引言 振动问题广泛存在于热门的生活和生产当中。建筑物、机器等在内界或者外界的激励下就会产生振动。而机械振动常常会破坏机械的正常工作，甚至会降低机械的使用寿命并对机器造成不可逆的损坏多数的机械振动是有害的。因而对振动的研究不仅有利于改善人们的生活环境和生活水平，也有助于提高机械设备的使用寿命，提高人们的生产效率。正因如此振动测试在生产和科研等多方面都有着十分重要的地位[1]。为了控制振动，将振动给人们带来的危害降至最低，就需要我们了解振动的特性和规律，对振动进行测试和研究。振动测试系统应运而生。 振动测试系统有着较为长久的发展历史，是与人类社会的发展有着紧密的联系。随着计算机技术和相关高科技技术的问世和发展，振动测试系统也有了飞跃性的发展。振动测试系统从最早的简单机械设备的应用到如今的先进的计算机技术和设备的应用。从刚开始的检测人员的耳朵来进行测量、判断和计算出大概的故障点的原始方法到现在的计算机控制、存储、处理数据的处理[2]。无不体现出振动测试系统的长足发展和飞跃式的进步。与此同时，机械振动测试在理论方面也有了长足的发展，1656年惠更斯首次提出物理摆的理论并且创造出了单摆机械钟到现今的自动控制原理和计算机的日趋完善，人们对机械振动分析的研究已日趋成熟。而伴随着振动测试系统的进步和日臻成熟，其在国民的日常生活和生产中所扮演的角色也愈发的重要。 2机械振动测试系统的基本理论与组成 机械振动测试就是利用现代一些测试手段，对所研究物体的机械振动进行测量，并对测得的信号进行更细致的分析，以期获得在各种工作状态下物体的机械振动特性，从而判断物体的机械振动特性是否符合要求。 振动测试系统主要由传感器、信号调节部分、数模转换器、信号处理部分和数据记录部分、反馈部分等组成。传感器是将被测量转换成某种电信号的部件。是整个测试系统最重要的组成部分。信号调节部分是把传感器的输出信号转换成适合于进一步传输和处理的形式。经过加工处理使得原始信号更加便于分析和处理。这种信号的转换多数是电信号直接的转换。信号处理部分是对来自信号调节环节的信号进行各种运算和分析。这也是测试的核心意义所在，包括对时域和频域的分析，已得到各种参数。数模转换器是采用计算机等进行测试、控制系统时进行模拟信号与数字信号的相互转换的环节。测试系统的主要作用是更加便捷易懂的将初试信号转换成某种信号进行提取分析。因此最重要的是信号不能失真，不出现扰动。这就对测试系统提出了较为严格的要求[3]。 3.振动测试系统的分类 近几年来，振动测试理论与方法都有了很大的发展。目前振动测试方法按其原理不同可以分为四类。直观类、光学类、机械类和电测类。直观法操作简便，不受各种器材的限制。
1适用范围 规定关于测量仪器的使用?测量方法。 2测量的概要 2‐1 关于测量与检查 测量就是指将物体的形状、尺寸用测量仪器及装置进行测量使其量化。 检查就是指把对物体测量的结果(数值)与判定用的标准值进行比较,来判断该物体就是否合格。 2‐2 关于测量误差 在测量物体的形状、尺寸时,实际值与测量值或近似值之间会有出入,另外即使在同一条件下,每次测量的值都可能不同,这个就就是测量误差。 测量误差大致可以区分为,由测量者导致的误差、测量误差、由外部条件导致的误差、偶然误差等。 ①由测量者导致的误差 在读取测量值时,因测量者的性格?倾向造成的误差,也可以讲就是因测量者的测量能力的大小、对测量感觉的不同而造成的误差。 ②测量误差 因测量仪器的结构原因所产生的误差,由于摩擦、测量压力等的变化及没有调整好各部分机构而造成的误差。 ③由外部条件导致的误差 由于室温、湿度、照度、震动等测量环境的变化影响而造成的误差。 ④偶然误差 各种不确定的细小因素,在一定的条件下,相互作用而造成的误差。 2‐3 测量仪器使用上的注意事项 ①要选择与测量内容相符的测量仪器。 不同规格型号的测量仪器,其测量的方法、测量的范围、精度等都就是不同的,所以必须选择合适的规格型号的测量仪器。 ②要小心的使用。 测量仪器就是结构精密的仪器,要注意不要使其从高处掉下、不要使其受到挤压、震动与冲撞。 ③使用时要经常保持干净。 要注意清除测量面、滑动面的垃圾、灰尘,防止生锈。 ④要测量静止的物体。 如果测量移动的物体的话,会引起测量仪器的破损,同时也不能进行正确的测量。 ⑤要考虑因视差引起的误差。 由于读取刻度时眼睛的位置不同,会造成很大的误差,所以要从正上方读取刻度。 ⑥开始测量时必须要进行仪器的检查。 要检查测量面、滑动面、零点位置。 ⑦要注意在标准温度下进行测量。 要考虑到被测量物的尺寸会因温度的变化而改变,要考虑温度变化造成的误差。 ⑧要注意测量面的磨损。 要注意测量面、滑动面容易因接触而产生磨损。 ⑨要定期进行校正。 为了能够稳定地进行测量,要定期进行校正、确认精度。 ⑩要保管在环境变化小的场所。 要保管在低湿、恒温、没有震动的场所。 3测量仪器的概要?使用?测量方法 3‐1游标卡尺 1）游标卡尺的概要 游标卡尺(Mosel型)能够进行外测、内测、深度的测量,一般用于测量精度为1/10～1/20ｍｍ左右的物品。 2）游标卡尺(Mosel型)各部的名称 用于测量内侧内量爪