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振动检测仪中的位移、速度和加速度是什么解释

位移、速度和加速度有什么联系和区别,到底用哪个?

简单又基础的问题,弄明白、讲清楚却不太容易,还有一些文章让人越看越糊涂。下面试着讲讲看。

最简单的振动

弹簧质量块,一个质量,一个与位移反向成正比的力,给一个初始位移放开就以其固有频率做正弦振动。固有频率的公式之前讲过了。

                           


振动都有位移、速度、加速度

任何一个振动,每个时刻都有位移,速度和加速度值,三个值都在变化,即‘振动’。

每个时刻的振值连线就是波形,波形就代表一个振动是什么样的。



一个位移正弦波,可以用下边的代数式来表示。

   d=A·sinwt     ω=2πf

知道位移波形,对时间微分得到速度波形,再微分得到加速度波形。反过来加速度积分得到速度,速度积分得到位移。

          v=Aw·sin(wt+p/2)

          a=Aw·sin(wt+p)

一个设备的振动,总是同时有位移、速度、加速度,用其中任何一个波形都可以表示这个振动,都是同一个振动,是一回事儿。

波形大小的描述方法

对任何一个波形,描述其大小,可以选择峰峰值,峰值和有效值。



现场测量振动都是测量一段时间的波形,平均值都是0(因为滤掉了直流),画图就是以平均值的位置为0来画的。

峰值是正或负方向的最大的那个值。

峰峰值是最大到最小值的差,有的资料说应该是一个周期内的最大和最小,或者描述为峰值和其旁边的负峰值间的差,实际上测试仪器经常没有转速信息,而且只考虑一个周期的话等于忽略了低于转频的频率成分的影响,所以仪器默认给的都是整个波形时段内的最大和最小值的差(某些大机组在线系统可以选择用几个周期来计算,因为按键相采集,可以确定到每个周期),这样计算的结果会在某些特殊情况下大于转子的实际幅值,比如波形整个倾斜,有跳变等情况,这些特殊情况可以通过查看其波形很容易就能分辨。

有效值是均方根值,是波形各点幅值的平方的平均值再开方得到的,这个概念最早是从交流电等效于多少伏特的直流电来的。

对一个单一频率信号,正弦波,

峰峰值(P-P)=2*峰值(P)=2*1.414*有效值(rms或RMS)


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