應用PULSE軟件直接測量振動臺的橫向振動比和均勻度

賈小冬 魏偉力 宗 斌

(遼寧省計量科學研究院，沈陽 110004)

?

應用PULSE軟件直接測量振動臺的橫向振動比和均勻度

賈小冬 魏偉力 宗 斌

(遼寧省計量科學研究院，沈陽 110004)

闡述了在使用PULSE軟件測量振動臺時通過軟件自帶的編程功能，直接測量橫向振動比和加速度幅值均勻度，避免人工處理數(shù)據(jù)，提高工作效率。

振動臺；橫向振動比；均勻度；PULSE

0 引言

在振動計量行業(yè)中進口設備的使用越來越廣泛，目前很多省級計量院及校準實驗室使用了丹麥B&K公司的動態(tài)信號分析儀、加速度計和PULSE軟件組成的檢測裝置來計量檢測各類振動臺。雖然該裝置的分析功能很好，但是PULSE軟件較國產(chǎn)設備的軟件在使用便捷性上略有不足。對各類振動臺計量檢測來說，最顯而易見的就是在檢測振動臺的橫向振動比[1]和加速度幅值均勻度(以下簡稱均勻度)時，由于國產(chǎn)軟件是有針對性研發(fā)設計的，可以在測量過程中直接讀取不同頻率下振動臺的橫向振動比和均勻度。而使用PULSE軟件測量時，大多是將各采集通道測得的數(shù)據(jù)進行人工計算后，得出振動臺的橫向振動比和均勻度，需處理的數(shù)據(jù)通常為10組以上，繁瑣的計算工作大大降低了工作效率。本文應用PULSE軟件中的編程功能，直接在計量檢測過程中計算并讀取橫向振動比和均勻度，減少了數(shù)據(jù)處理的工作量，提高了工作效率。

1 橫向振動比和均勻度的計算[2,3]

以1個三軸向加速度計和4個單軸向加速度計為例說明振動臺橫向振動比和均勻度的計算。將加速度計按照相應規(guī)程的要求剛性安裝在振動臺臺面上，在不同頻率下用三軸向加速度計測量三個方向的加速度幅值，按公式(1)計算出橫向振動比T[4]。

(1)

式中：ax，ay為垂直于主振方向的兩個相互垂直軸的加速度幅值分量；az為主振方向的加速度幅值。

同時用4個單軸向加速度計測得的加速度幅值，按照公式(2)計算均勻度N[5]。

(2)

通常三軸向加速度計安裝在振動臺臺面的中心，主振方向的加速度幅值az便是中心點的加速度幅值a。

2 應用PULSE軟件編程

在PULSE軟件中使用PL Program Group功能進行編程，可以將各個采集通道測得的數(shù)據(jù)直接計算，從而得出振動臺的橫向振動比和均勻度。

仍以1個三軸向加速度計和4個單軸向加速度計為例進行編程說明，假定主振方向為z方向。在PULSE軟件的Organiser菜單中打開Function Organiser面板或使用快捷鍵Ctrl+3，在面板中用鼠標右鍵點擊Function Organiser插入一個PL Program Group，然后用鼠標右鍵點擊PL Program Group插入5個PL程序，分別命名為N1、N2、N3、N4和T，用名為N1～N4的PL程序計算各單軸向加速度計的幅值與中心點加速度幅值的偏差，用名為T的PL程序計算橫向振動比(見圖1)。

圖1

首先，雙擊PL程序T，進行編程(見圖2)：

1) 使用PAGE指令將x，y，z三個方向測量的數(shù)據(jù)賦予變量x，y，z；

2) 使用max指令將x，y，z三個方向測量的數(shù)據(jù)中需要的加速度幅值賦予變量mx，my，mz；

圖2

5)使用RESULT命令得到計算結(jié)果。

圖3

計算均勻度的編程同橫向振動比編程相似，編輯之前建立的PL程序N1，進行編程(見圖4)：

圖4

1)使用PAGE指令將1個單軸向加速度計測得的數(shù)據(jù)賦予變量N1，將三軸向加速度z方向測得的數(shù)據(jù)賦予變量z；

2)使用max指令將單軸向加速度計和三軸向加速度計z方向測得的數(shù)據(jù)中需要的加速度幅值賦予變量mN1，mz；

5)使用RESULT命令得到計算結(jié)果。

在FuctionGroup中插入新的PLF功能項，命名為PLF-均勻度N1，查看其屬性頁，在Function下拉菜單中選擇N1選項(見圖5)，然后在屬性頁窗口chN1，chz標簽頁中選擇動態(tài)信號分析儀的1個單軸向加速度計和三軸向加速度計z方向數(shù)據(jù)采集通道，雙擊PLF-均勻度N1，在新彈出的窗口中就可以直接讀取該單軸向加速度計測得的加速度幅值與中心加速度幅值的偏差。

圖5

再將PL程序N2、N3、N4按照上述的內(nèi)容依次編程，并建立PLF功能項。在PLF-均勻度N1顯示窗口的屬性頁面中的Funtion標簽中將4個PLF-均勻度相關(guān)項全部選中(見圖6)，則PLF-均勻度N1顯示窗口中便以柱狀圖形式顯示出4個關(guān)于均勻度的計算結(jié)果，最大值便是需要測量的均勻度。

圖6

3 小結(jié)

本文應用PLUSE軟件的編程功能，直接在振動臺的計量檢測過程中讀取橫向振動比和均勻度，解決了人工計算易出錯及數(shù)據(jù)處理繁瑣的問題，從而提高數(shù)據(jù)計算準確度及工作效率。希望此方法對從事振動臺計量檢測的同行有所幫助，有不妥之處歡迎廣大同行批評指正。

[1] 石曙光.振動傳感器橫向靈敏度的檢測[J].計量技術(shù)，2005(2)：45-58.

[2]鄭術(shù)力，陳東，劉宇.振動臺橫向振動比檢定方法研究[J].電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗，2013(S1)：215-218.

[3]JJG 190—1997電動式振動臺檢定規(guī)程.北京：中國計量出版社，1997

[4] JJG 948—1999數(shù)字式電動振動試驗系統(tǒng)檢定規(guī)程.北京：中國計量出版社，1999

[5] JJG 189—1997機械式振動試驗臺檢定規(guī)程.北京：中國計量出版社，1997

10.3969/j.issn.1000-0771.2015.06.13