测量振动 | 校准加速度计

BK声学与振动 · 发表于 2022-7-8 09:58

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本帖最后由 BK声学与振动于 2022-7-8 10:00 编辑

加速度计校准是介绍测量振动中必要的一部分，它回答了振动测量新手所必须面对的一些基本问题。本文对以下内容进行了简要说明：校准器、力和阻抗测量，以及对数刻度和分贝。每个Brüel & Kjær加速度计在出厂时都经过单独校准，并附有校准图表。

如果加速度计在特定的环境存储和运行过程中未受到过度冲击、温度瞬变、辐射等，那么在长时间内参数特性将变化很小。测试表明，在几年内，参数特性变化不超过2%。然而在日常使用中，加速度计也有可能会受到不当的冲击，这会导致特性发生显著变化，有时甚至会造成永久性损坏。当从手的高度跌落到混凝土地板上时，加速度计可能会受到数千g的冲击，典型可达到2000g。

因此，定期检查校准加速度计的灵敏度是明智之举，这通常足以确认加速度计没有损坏。

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简洁的加速度计校准器

执行定期校准检查的简便的方法是使用B&K电池供电的校准振动源。它内置小型闭环反馈控制的振动台，可在159.15Hz下精确产生10m/s2。

加速度计的灵敏度校准是通过将其固定在振动台上并记录其以10m/s2振动时的输出来检查的。

便携式校准器一个有用的应用是在进行测量之前检查完整的测量或分析设置。校准器以10m/s2激励被测加速度计。可以检查读数，也可以记录10m/s2校准量级以供后续参考。

力和阻抗测量

力传感器与加速度计一起用于机械动力学测量，以确定结构中的动态力和由此产生的振动。这些参数共同描述了结构的机械阻抗。

力传感器也使用压电单元，当被拉伸或压缩时会产生与通过它传递的力成正比的电输出。可以使用与加速度计相同的仪器来处理和测量力信号。

对于非常轻的结构上点的阻抗测量，加速度计和力传感器可以组合成一个单元，称为阻抗头。然而，大多数阻抗测量是使用分离的加速度计和力传感器进行的。

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对数刻度和分贝

我们经常在对数刻度上绘制频率曲线，这具有在图表或屏幕上扩展较低频率和压缩较高频率的效果，从而在图表或屏幕的整个宽度上提供相同的百分比分辨率，并将其大小保持在合理的比例。

对数刻度也用于绘制振动幅度；在作级值比较时分贝刻度很有帮助。分贝（dB）是一个量级与另一个量级的比值，因此没有量纲。但是，要提及绝对振动或声压量级，必须说明参考量级。

例如，我们可以说一个振动级别比另一个级别大10dB，而无需进一步解释，但是如果我们想说一个振动级值为85dB，我们必须列出其参考值。因此，我们应该说振动加速度水平是85dB参考10-6 m/s2。

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