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    冲击弹性波测试对传感器、放大器有什么要求?

    分类:
    技术问答
    发布时间:
    2018/07/23
    浏览量

    一、冲击弹性波的产生及特性

    冲击弹性波是通过物体对测试对象激震产生信号,测试对象内部粒子在冲击扰动的作用下进行传播就形成了冲击弹性波,在激震过程中由于激震力度、接触时间、激震物质量的不同,产生信号的幅值、频率、波长等特性会有所变化。

    二、传感器的选择

    冲击弹性波的信号一般采用压电加速度传感器采集,压电传感器特点是将机械量转变成与其成正比的微弱电荷Q。压电传感器的技术指标包括:灵敏度、频率范围、谐振频率、幅值线性、横向灵敏度、重量。

    加速度传感器因其频响宽、动态范围大、可靠性高、使用方便,受到广泛应用。用户作通用振动、冲击测量时,主要关心的技术指标为:灵敏度、质量、频率响应等。

    1、灵敏度的选择

    择传感器灵敏度:土木工程和超大型机械结构的振动在1ms-2~100ms-2。可选 300pC/ms-2~ 30pC/ms-2的加速度传感器。

    2、频率选择

    选择加速度传感器的频率应高于被测物的振动频率,土木工程振动多为低频,加速度传感器可选择 0.2Hz~2kHz,加速度传感器的安装方式不同也会改变传感器的使用频率,安装面要平整、光洁,安装选择应根据方便、安全的原则,一般情况下:螺钉刚性连接:胶粘接安装:磁力吸座安装:双面胶安装=5:3:2:1,由此可见,安装方式的不同对测试频率的响应影响很大,应注意选择。

    3、质量

    加速度传感器作为被测物体的附加质量,必然会影响其运动状态。如果加速度传感器的质量接近被测物体的质量,则被测物体的振动就会受到影响而明显减弱。对于有些被测构件虽然整体质量很大,但是在传感器安装的局部,例如一些薄壁结构,传感器的质量已经可以与结构局部质量相比拟,也将使结构的局部振动状态受到影响。因此要求传感器的质量ma远小于被测物体传感器安装点的动态质量m(一般ma<1/10m)。

    由于传感器质量的影响,会使被测物体的加速度a降低,其降低的加速度△a 可用下式估算:△a=a[1-m/(ma+m)]。

    三、电荷放大器

    1、压电信号的传输特点

    压电传感器产生的信号像是微弱的电荷信号,要测定这样微弱的电荷(或电压)的关键是防止导线、测量电路和加速度计本身的电荷泄漏。

    2、电荷放大器的特性

    电压放大器应具有极高的输入阻抗,把泄漏减少到测量准确度所要求的限度以内。电荷放大器以电容作负反馈,使用中基本不受电缆电容的影响。

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