CN102735376B - 一种设备机脚的动态传递力的测量方法 - Google Patents

一种设备机脚的动态传递力的测量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102735376B
CN102735376B CN 201210239179 CN201210239179A CN102735376B CN 102735376 B CN102735376 B CN 102735376B CN 201210239179 CN201210239179 CN 201210239179 CN 201210239179 A CN201210239179 A CN 201210239179A CN 102735376 B CN102735376 B CN 102735376B
Authority
CN
China
Prior art keywords
chassis
sensor
equipment under
vibration isolator
basis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN 201210239179
Other languages
English (en)
Other versions
CN102735376A (zh
Inventor
李玩幽
张相彬
翁俊
周盼
率志君
王绍军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Harbin Ship Vibration Control Technology Co., Ltd.
Original Assignee
Harbin Engineering University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Engineering University filed Critical Harbin Engineering University
Priority to CN 201210239179 priority Critical patent/CN102735376B/zh
Publication of CN102735376A publication Critical patent/CN102735376A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102735376B publication Critical patent/CN102735376B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本发明的目的在于提供一种设备机脚的动态传递力的测量方法，包括以下步骤：用螺栓、螺母将设备机脚固定在安装基础上，设备机脚和安装基础之间安装第一环形压电式力传感器，螺母和设备机脚之间安装第二环形压电式力传感器；启动设备，通过第一环形压电式力传感器获取设备机脚直接传递到安装基础上的力，通过第二环形压电式力传感器获取设备机脚通过螺栓传递到基础上的力；测量上下两个传感器所测力信号间的相位差，从而获得机脚输出的合力。本发明的测量精度远高于目前通用的单传感器测量法的测量精度。

Description

一种设备机脚的动态传递力的测量方法
技术领域
本发明涉及的是一种振动工程领域的测量方法，具体地说是动态传递力的测量方法。
背景技术
振动工程中，设备机脚传递到隔振器或基础上的力是声学设计的输入参数及设备振动的评价指标，力的获取及对其测量技术的研究极为重要。
传统的传递力的测量方法普遍应用压电式传感器或应变式力传感器进行测量。经文献检索发现有3篇文献涉及到设备的传递力的测量方法的内容。分别是：华中科技大学原春晖的博士学位论文—《机械设备振动源特性测试方法研究》、《应用声学》1990年2期刊登的王蜀楚的《利用超声测量动态力》及《山东工业大学学报》在1984年1期刊登的宋孔杰的《动态力的测量探讨》。第一篇文献中使用传统的压电式环形力传感器的单传感器法测量法，在设备刚性安装条件下，一般将一个环形压电式力传感器串联在设备机脚与基础之间，弹性安装条件下，一般将一个环形压电式力传感器串联在设备机脚与隔振器之间；实际上，在这种安装状态下，设备机脚传递到隔振器或基础上的力是由两条路径传递的，一条是设备机脚经力传感器传递到隔振器或基础上，一条由设备机脚传递到安装螺栓再传递到隔振器或基础上，传感器仅能测量到经其传递的力，无法测量经螺栓传递的力，一般认为通过螺栓传递的力可达合力的10%~30%，传感器仅能测到70%~90%，测量误差较大。第二篇文献中所使用的方法为超声波测量法，数据处理复杂，且需要复杂的超声波发生装置。第三篇文献中同时提到使用压电式力传感器及应变式力传感器的测量方法，其压电式传感器在测量中同样为单传感器法测量法，应变式力传感器测量频带小，仅能测低频，并容易改变系统隔振的阻抗特性，而工程中对高频段的动态力的测量也有要求，并不希望改变隔振系统的阻抗特性。
发明内容
本发明的目的在于提供可以满足工程使用的精度、并容易实施的一种设备机脚的动态传递力的测量方法。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种设备机脚的动态传递力的测量方法，其特征是：
（1）用螺栓、螺母将设备机脚固定在安装基础上，设备机脚和安装基础之间安装第一环形压电式力传感器，螺母和设备机脚之间安装第二环形压电式力传感器；
（2）启动设备，通过第一环形压电式力传感器获取设备机脚直接传递到安装基础上的力，通过第二环形压电式力传感器获取设备机脚通过螺栓传递到基础上的力；
（3）测量上下两个传感器所测力信号间的相位差，则机脚输出的合力为：
Figure BDA00001875686700021
其中F1为第一环形压电式力传感器的测量幅值，F2为第二环形压电式力传感器的测量幅值，
Figure BDA00001875686700022
为第二环形压电式力传感器与第一环形压电式力传感器所测信号的相位差，F3为机脚输出的合力。
本发明还可以包括：
1、所述的安装基础和第一环形压电式力传感器之间安装隔振器，隔振器固定在安装基础上，螺栓将设备机脚、隔振器、两个传感器固定在一起，第一环形压电式力传感器获得设备机脚直接传递到隔振器上的力，第二环形压电式力传感器获得设备机脚通过螺栓传递到隔振器上的力。
本发明的优势在于：本发明的测量精度远高于目前通用的单传感器测量法的测量精度。
附图说明
图1为设备弹性安装条件下的原理图；
图2为设备刚性安装条件下的原理图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1～2，同时使用两个环形压电式力传感器进行测量，将两个力传感器分别串联在设备机脚3两侧，其中机脚上侧传感器1测量设备机脚3通过螺栓2传递到基础6或隔振器5上的力；机脚下层的传感器4测量设备机脚3直接传递到基础6上或隔振器5上的力；由所测得的两部分力参考相位进行计算可以得到传递到基础或隔振器上的合力。
如图1所示的系统中，需要测量由设备传递到隔振器5或基础6上的力，测量中将第一环形压电式力传感器4串联到设备机脚3与隔振器5或基础6之间，用以测量设备机脚3直接传递到基础6上或隔振器5上的力；将第二环形压电式力传感器1串联到设备机脚3与螺栓螺母2之间，如安装中使用垫片则安装在设备机脚3与垫片之间，垫片上为安装螺母，用以测量设备机脚3通过螺栓2传递到基础6或隔振器5上的力；测量中需测量上下两个传感器所测力信号间的相位差，设备机脚3传递到基础上的合力为第一力传感器的测量值与第二力传感器的测量值乘以相位差的余弦的差；具体计算过程如下：
第一传感器的测量幅值为F1，第二传感器的测量幅值为F2，第二传感器与第一传感器所测信号的相位差为
Figure BDA00001875686700031
则机脚输出的合力F3可以记为：
Figure BDA00001875686700032
测量中一般两个传感器二者的相位为180°，此时，设备机脚传递到隔振器或基础上的力为两个传感器测量幅值绝对值的直接相加。
图2中，未应用隔振器，其余同图1中布置相同，包括传感器7、传感器10、安装螺栓8、设备机脚9、安装基础11.
工程应用实例
对某双层隔振系统，分别使用单传感器测量法及双传感器测量法测量隔振系统的动态传递力，并与标准传感器对比，可以得到两种方法低频段的测量误差，测量误差如下表所示，测量结果表明，双传感器测量法的测量精度远优于传统的单传感器测量法。
Figure BDA00001875686700033

Claims (1)

1.一种设备机脚的动态传递力的测量方法，其特征是：
（1）用螺栓、螺母将设备机脚固定在安装基础上，设备机脚和安装基础之间安装第一环形压电式力传感器，螺母和设备机脚之间安装第二环形压电式力传感器；安装基础和第一环形压电式力传感器之间安装隔振器，隔振器固定在安装基础上，螺栓将设备机脚、隔振器、两个传感器固定在一起；
（2）启动设备，第一环形压电式力传感器获得设备机脚直接传递到隔振器上的力，第二环形压电式力传感器获得设备机脚通过螺栓传递到隔振器上的力；
（3）测量上下两个传感器所测力信号间的相位差，则机脚输出的合力为：
Figure FDA0000387652000000011
其中F1为第一环形压电式力传感器的测量幅值，F2为第二环形压电式力传感器的测量幅值，
Figure FDA0000387652000000012
为第二环形压电式力传感器与第一环形压电式力传感器所测信号的相位差，F3为机脚输出的合力。
CN 201210239179 2012-07-11 2012-07-11 一种设备机脚的动态传递力的测量方法 Active CN102735376B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201210239179 CN102735376B (zh) 2012-07-11 2012-07-11 一种设备机脚的动态传递力的测量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201210239179 CN102735376B (zh) 2012-07-11 2012-07-11 一种设备机脚的动态传递力的测量方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102735376A CN102735376A (zh) 2012-10-17
CN102735376B true CN102735376B (zh) 2013-12-18

Family

ID=46991281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201210239179 Active CN102735376B (zh) 2012-07-11 2012-07-11 一种设备机脚的动态传递力的测量方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102735376B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105888109A (zh) * 2016-04-15 2016-08-24 南京航空航天大学 一种智能玻璃幕墙及其信号测量方法
CN107192482A (zh) * 2017-06-21 2017-09-22 国家电网公司 抽水蓄能机组顶盖螺栓受力监测装置及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6193206B1 (en) * 1998-02-18 2001-02-27 Tokkyokiki Corporation Active vibration isolator
CN2802482Y (zh) * 2005-01-30 2006-08-02 陆雄 泵用测定轴向力装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6193206B1 (en) * 1998-02-18 2001-02-27 Tokkyokiki Corporation Active vibration isolator
CN2802482Y (zh) * 2005-01-30 2006-08-02 陆雄 泵用测定轴向力装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《动态力测量的探讨》;宋孔杰;《山东工业大学学报》;19841231(第1期);全文 *
《机械设备振动源特性测试方法研究》;原春晖;《华中科技大学博士学位论文》;20061231;第4章第4.1-4.2节及图4.1 *
原春晖.《机械设备振动源特性测试方法研究》.《华中科技大学博士学位论文》.2006,
宋孔杰.《动态力测量的探讨》.《山东工业大学学报》.1984,(第1期),

Also Published As

Publication number Publication date
CN102735376A (zh) 2012-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102735377A (zh) 一种工程用动态预紧式压电型力传感器
CN103398807B (zh) 一种新型三维应力测量传感器
CN103344423B (zh) 微振动隔振器阻尼参数和刚度参数测量装置
NZ752668A (en) Vibration sensor for fluid leak detection
CN102435775B (zh) 应变式三维加速度传感器
CN102735376B (zh) 一种设备机脚的动态传递力的测量方法
CN102221401A (zh) 一种振动试验台和一种振动传感器的测试方法
CN103344317B (zh) 非接触式光纤光栅振动传感器和振动测量装置及方法
CN108761134A (zh) 一种弱耦合谐振式传感器的线性化输出检测方法
CN206132294U (zh) 工具式混凝土泵管压力无损测试装置
WO2012021485A3 (en) Method and apparatus for measuring fluid process variable in a well
RU2384825C1 (ru) Датчик для измерения давления
Wang et al. Wireless transmission for health monitoring of large structures
CN102735373A (zh) 一种隔振器传递力的间接测量方法
CN202757716U (zh) 一种工程用动态预紧式压电型力传感器
CN207763861U (zh) 一种联轴器型压电扭矩传感器
CN205175686U (zh) 一种测量四驱分动器马达总成噪声的装置
CN206321395U (zh) 一种混沌声纹分析技术的输水管道泄露监测传感器
CN103822769A (zh) 三向测力环装置
CN105181006A (zh) 一种带的张紧力测量装置
Chen et al. Fault diagnosis of wet-shift clutch based on STFT and wavelet
CN204730975U (zh) 可提升信号转换精度的压力变送器
CN109855773A (zh) 一种具有蛇形结构梁的力传感器
EP4145099A1 (en) Strain measuring assembly
CN108061598B (zh) 一种地震模型速度检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180822

Address after: Nangang District of Heilongjiang city of Harbin province Wen Temple 150001 Building No. 41

Co-patentee after: Lv Zhijun

Patentee after: Harbin Engineering University Asset Management Company Limited

Address before: 150001 Intellectual Property Office, Harbin Engineering University science and technology office, 145 Nantong Avenue, Nangang District, Harbin, Heilongjiang

Patentee before: Harbin Engineering Univ.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20181122

Address after: 150001 Nantong Street 258, Nangang District, Harbin City, Heilongjiang Province

Patentee after: Harbin Harbin Ship Vibration Control Technology Co., Ltd.

Address before: Nangang District of Heilongjiang city of Harbin province Wen Temple 150001 Building No. 41

Co-patentee before: Lv Zhijun

Patentee before: Harbin Engineering University Asset Management Company Limited

TR01 Transfer of patent right