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低频振动传感器应用领域

2012-05-19 10:01:14 中科测控在线 ZKCK.COM 点击数:
关键字: 低频传感器 振动传感器

 1.用于监测记录工程爆破:
尤其是深孔爆破(10米以上)及硐室爆破、松软土层与水下爆破产生的1Hz~10Hz的低频振动。
2.大型水轮发电机组的振动监测和故障诊断:
大型水轮发电机组的转速约为60 r/min(转频为1Hz).例如,葛洲坝两种机组转速分别为62.5 r/min和54.5 r/min;三峡机组的转速为71.4 r/min或75 r/min.由于水的涡旋引起的振动大约为转速的1/3,即约为0.3Hz左右。某些高水头的中型机组和抽水畜能电站的机组的转速约为150~200 r/min左右(接近3Hz).
3.桥梁振动测试:
一般公路桥和铁路桥跨度在30~60 m 之间,其固有频率在2Hz左右或稍高。长江三峡万县420m上承式砼拱桥是世界上跨度最大的钢筋混凝土拱桥,实测后得知,其横向一阶振动频率为0.2Hz;竖向一阶振动固有频率为0.39Hz.长江三峡覃家沱大桥是亚洲承载最大的桥,三孔 跨度为(80+130+80)m,也是长江三峡工程运输线上的关键桥梁。测得其固有频率:竖向一阶为1.12Hz;横向一阶为1.55Hz.大跨度斜拉桥的一阶固有频率约在0.2~0.5Hz之间。南京长江第二大桥南汊大桥的跨度为(305+628+305)m,实测其固有频率:垂直一阶为0.261Hz;横向一阶为0.269Hz.悬索桥的跨度更大。香港青马大桥的桥长是(333+1377+306)m,实测得其固有频率;一阶为0.067Hz;二阶为0.119Hz.
4.高层建筑测试:
高层建筑的固有频率视其结构和跨度而异。其一阶固有频率大致为(10~25)/N,N为楼层数。二阶和三阶固有频率大体分别为一阶3~4倍和6~8倍。风力不大时,高层建筑的楼顶脉动振幅一般在5~10μm之间,加速度在(10-4~10-5)g之间。高耸结构是另一类低频结构物。海南电视塔高388m,实测得到其一阶频率为0.32Hz.海洋平台也是一类低频结构物,而且它长期处在恶劣的环境中。
5.大坝安全测试:
坝也是一种低频结构体。重力坝的固有频率相对较高。例如,龙羊峡坝高175m,长342m,其一、二、三阶固有频率分别是3.4Hz,5Hz和7.5Hz.拱坝的结构较轻,其固有频率也比重力坝低。曾经受到地震损伤的湖南东江拱坝,高157m,长438m.其一阶固有频率为1.25Hz,二阶为1.9Hz.
6.地震和地脉动测量及工程地质勘察:
地震和地微震(工程中常又混称为地脉动)是一种宽频带的随机振动。由于高频振动在地层中衰减很快,地表所接受到的主要是低频振动信号。 建筑中关心的场地的卓越频率一般在2~10Hz范围内。在利用瑞利表面波研究地层深部构造时,还应将低端频率降低。在工程地震监测,例如水库地震监测中,对传感器的要求和地脉动测量相似。地脉动的频率一般在2~50Hz之间,振幅一般为微米、亚微米量级,加速度在(105~10-7)g量级。
7.精密设备的隔振地基评测:
精密的标定设备、集成电路工艺设备等均要求隔振地基。一般隔振措施对减消高频振动是很有效的,但对隔离低频振动作用甚小。如果设备本身的设计刚度较大,则在低频段,设备整体摇晃,各部件间将无可察觉的相对运动。因此,也不必过于苛刻地要求地基。对三坐标测量机工作台面的振动测量的结果表明,工作台面的振动往往比其基础要大。这是因为台面和基础间的支承系统是一个弹簧-质量系统,其固有频率较低。对于地基的低频振动,因受支承系统的谐振增益而放大。
8.机床的运动精度测量 :
主要是指机床和一些精密的标定设备的运动平稳性的评测、运动误差的测定。例如,用传感器测量滚齿机工作台运动平稳性,从而分析传动链的误差。对于标定精密加速度传感器的离心转台,应该用传感器测量其旋转均匀性和台面的偏摆,以便补偿其运动误差的影响。

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