动应力测量
一、实验目的:
1、 了解动应力的测量方法; 2、 掌握静态标定的原理和技巧。
二、 实验器材:(部分实验设备实物图片见附三)
1、 动应力发生器及测量桥、调压器;
2、 动态应变仪、工控机数据采集系统(包括工控机、USD接口采集仪、
CDSP采集分析系统软件)、示波器; 3、 等强度梁及标定桥、砝码、挂盘;
三、 实验原理
1、 动应力测量:
图1
在电桥盒内有两个120欧姆的精密无感线绕电阻作为半桥测量时的内半桥,电桥电源对角线由振荡器供给稳定的10KHZ载波电桥电压。当应变片感受一个动态应变时,电桥输出一个微弱的调幅波,调幅波包络线与动态应变相似,经放大,解调。滤波滤去剩余载波及其高次谐波而得到与所测动态应变相似的放大信号(正弦波)。
2、用等强度梁标定:
标定是对测量系统输入一己知的机械量,相应地输出通过采集系统记录下来,把记录下来的这个数据作为测量系统在此状态下的一标准尺度来度量记录的动应力波形。应力测量的标定方法常用两种:(1)用等强度梁标定;(2)、用动态应变仪的电标定电路标定
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3、 本实验要求必做方法(1)
标定前,将标定桥代替测量桥接入测量系统,如下图所示
图2
标定时,一边逐步加大等强度梁的应力(即加大砝码),一边进行数据采集,相应的数据记入下表中。 Pi(kg) Vi(v) 与pi所对应的应力值ζi=6PL/bh(kg.力/cm2
其中:b,L,h 为等强度度梁上几何尺寸:b=4cm,L=24cm,h=0.6cm 根据实验数据ζi,vi即可计算测量系统的灵敏度K。
四、 实验步骤:
1、 按图1组织测量系统。分析测量系统是否满足不失真测量条件; 2、 打开动态应变仪电源的开关,观察面板上的电压表指针应稳定在24
伏上; 3、 用标准电阻代替测量应变片接在电桥盒上; 4、 将“衰减”开关依次转到“100”、“10”、“3”、“1”档,同时转换“预”、
“静”开关位置,分别调节“R”、“C”,使输出指示表在“静”和“预”位置都指零; 5、 取下标准电阻,接好测量桥,重复步骤4 6、 调节调压器的输出电压,使电机转动,在梁上各断面上产生一定幅值
和频率的应力;相应的输出通过数据采集系统采集下来。 7、 取下测量桥,装上标定桥。保持动态应变仪“衰减”开关在测量应变
时的位置,转换“预”、“静”开关位置,分别调节“R”、“C”,使输出指示表在“静”和“预”位置都指零; 8、 加载,记录相应数据。 五、 思考题:
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1、 计算系统的灵敏度。2、计算所测应力的峰值 2、 为什么等强度梁的材料及标定电桥要分别和被测试件的材料及测量
电桥相同。
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振动测量
一、实验目的:
1、掌握振动测量系统的标定方法; 2、掌握振动信号一般测量方法
二、实验器材:(部分实验设备实物图片见附三) 1、 压电式加速度传感器、电荷放大器、工控机数据采集系统(包括工控机、
USD接口采集仪、CDSP采集分析系统软件); 2、 振动台、加速度校准仪、晶体管毫伏表、示波器
三、实验原理
1、 振动测量系统的标定。 (1)、用加速度校准仪进行标定:原理如图如下
(2)、背靠背相对标定法:原理如图如下
2、 振动测量:原理如图如下:
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四、实验步骤
1、 按原理图1组织好振动测量系统,使加速度校准仪产生一个标准信号,
加速度a=1g,记下输出的电压值V。求出此系统的灵敏度K。 2、 按原理图2组织好振动测量系统,使振动台产生振动,记下两套系统的
输出电压值。根据a=V/K,因同一点上的振动加速度大小相等,则V1/K1=V2/K2,由己知的K1求出未知的K2。 3、 将标定好的振动系统按原理图3组织好,使被测体产生振动,采集相应
的输出数据,就可求出振动加速度a
五、思考题
1、 求振动测量系统的灵敏度 2、 求被测体的振动加速度
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