WS-ZHT2振动综合实验教学系统(配套设备) |
“振动综合实验教学系统"是专为高等院校的机械学科、土木结构学科和力学学科等开发的完整教学实验系统,结合高等院校的教学理论课程,用试验方法为学生提供整套实验设备,使学生能通过直观实验来加深学习理论,是教学的实验装置。
配置的数据采集仪、放大器、传感器和软件等还可用于科研工作。
1.“振动综合实验教学系统"构成:
1.1振动综合实验台;
1.2组合式简支梁和悬臂梁;
1.3圆盘结构体;
1.4接触式激振器及功率放大器;
1.5非接触式激振器及功率放大器;
1.6电荷加速度传感器;
1.7电涡流传感器;
1.8力锤;
1.9单式、复式减振器;
1.10主动、被动隔振器,调压器;
1.11二、三自由度钢弦,配重块;
1.12电荷、电压、滤波、积分四功能放大器;
1.13数据采集仪;
1.14结构振动综合教学仪;
1.15振动分析教学软件;
1.16计算机(自备);
2.实验内容:
2.1简谐振动振幅、频率测量实验;
2.2机械振动系统固有频率的测量;
2.3简谐振动幅域统计参数的测定
2.4用“正弦扫频法"测量简谐振动频率;
2.5用“李萨育图法" 测量简谐振动频率;
2.6二自由度及多自由度系统的各阶固有频率和主振型测量实验;
2.7多自由度系统的强迫、衰减振动的幅频特性、固有频率实验实验;
2.8半功率带宽法阻尼比测量实验;
2.9衰减法阻尼比测量实验;
2.10附加质量块大小和分布对系统频率的影响;
2.11共振法测试有阻尼振动系统的固有频率;
2.12简支梁和悬臂梁的固有频率、主振型测量实验;
2.13简支梁锤击法结构模态振型量实验;
2.14悬臂梁锤击法结构模态振型量实验;
2.15圆盘模态测试;
2.16单式吸振器吸振实验;
2.17复式吸振器吸振实验;
2.18油阻尼实验;
2.19索力测试;
2.20拍振实验;
2.21主动隔振实验;
2.22被动隔振实验;
2.23二、三自由度钢弦振型测量实验;
2.24振动谱分析、数字滤波、信号处理和分析;
3.配套仪器介绍:
3.1 振动综合实验台、配套仪器
型号:WS-ZHT2 | ||
配
置 | ·圆盘; | ·力锤+力传感器; |
·工具槽; | ·加速度传感器+磁座; | |
·调速器; | ·钢弦、1Kg配重块2个; | |
·油阻尼器; | ·组合简支梁和悬臂梁; | |
·单式、复式吸振器; | ·磁力配重块可移动位置; | |
·主动隔振器; | ·二、三自由度钢弦; | |
·被动隔振器; | ·振动教学仪; | |
·接触式激振器; | ·非接触式激振器、仪表架; | |
·电涡流传感器; | ||
数量 | 1套(标准配置) | |
功能 | 简支梁和悬臂梁在激振器或锤击作用下产生受迫振动和变形,结合其它装置通过测试系统可测出多项振动题目。 |
3.2 WS-5933振动综合教学仪
WS-5933振动综合教学仪已内置2通道电荷放大器、功率放大器、程控扫频信号源、8路数据采集。供电电压:100V~240V(AC)。
3.3 激振器及功率放大器。
3.3.1 接触式激振器
指标:最大激振力10N;最大振幅±1.5mm;频率范围20Hz~1KHz;最大点电流0.5A;质量1Kg;动圈直流电阻3Ω;
数量:1台(标准配置)
功能:激励实验台主梁,产生振动,在软件的控制下提供可控振动。
3.3.2 非接式触激振器
指标:最大激振力2N;频率范围10Hz~1KHz;最大点电流0.3A;
数量:1台(标准配置)
功能:激励实验台的钢弦,产生振动,在软件的控制下提供可控振动。
3.3.3 功率放大器
指标:输出功率10W;输出电压±10V;频率范围10Hz~10KHZ;信噪比≥70dB;失真≤1%;
数量:1台(振动教学仪内置)
功能:为激振器提供放大功率。
3.4 电荷放大器
3.4.1输入范围:±106pC;
3.4.2增 益:6档;
3.4.3归 一 化:0.1~999;
3.4.4精度:
加速度: ≤±0.5%;
速 度: ≤±0.5%;
位 移: ≤±2%;
3.4.6频率范围:
加速度: 0.3Hz~50kHz;
速 度: 1.0Hz~10kHz;
位 移: 1.0Hz~1kHz;
3.4.6低通滤波器:
滤波方式:程控8阶连续滤波;
程控低通滤波频率:1Hz~50kHz(任意设定);
滤波器阻带衰减:-80dB/Oct;
3.4.7 过载指示:输入电压超过9.8V时LED指示灯亮;
3.4.8 0.96寸OLED显示屏幕可以显示设置参数;
3.4.9数量:2通道(振动教学仪内置);
3.4.10功能:调理电荷加速度计和力锤信号,输出电压信号供数据采集;
3.5 电涡流传感器
指标:频率范围:0~4K,灵敏度8 mv/μm,量程1.5mm
数量:1只(标准配置)
功能:测量索力
3.6 压电加速度传感器+磁座
指标:频率范围0.2~6K,灵敏度20pC/ms-2,极*程10000m/s2
数量:1只(标准配置)
功能:测量简支梁和悬臂梁的加速度响应,提供计算自振频率、振型的加速度响应时程曲线。
3.7 力锤
指标:测量范围5000N;固有频率50KHz;灵敏度4pc/N;锤重0.2Kg;尺寸200x70x16mm;附加锤头:橡胶、尼龙、铝、钢
数量:1个(标准配置)
功能:用锤击法激振简支梁和悬臂梁,用加速度计测量响应,数据可用于锤击法模态参数识别。
3.8 USB数据采集仪
技 术 指 标 | 采样频率 | 200kHz |
分辨率 | 16Bits | |
A/D模入通道 | 8通道 | |
A/D模入范围 | ±10V | |
程控放大 | 1、2、4、8、16倍 | |
接口 | 计算机USB接口 | |
数量 | 1台(振动教学仪内置) | |
功能 | 可进行加速度、力传感器的信号采集。 |
3.9 Vib'EDU振动信号采集、处理和分析软件(教学版)
该软件根据选配的实验装置的不同可完成多项实验内容,为振动教学提供了系统的测试内容。
软件主要内容:
序号 | 实验方法 | 实验内容 |
1 |
锤击法振动实验 | 简支梁自振频率、模态振型测量实验; 悬臂梁自振频率、模态振型测量实验; 圆盘自振频率、模态振型测量实验; |
2 |
阻尼、弹模实验 | 材料弹性模量测试实验; 阻尼比(半功率带宽法)实验; 阻尼比(半衰减法)实验; |
3 | 信号处理 | 信号处理和频谱分析; 信号叠加; |
4 | 转子台实验 | 转子台教学实验(机械类); |
5 |
机械振动测试实验 | 认识机械振动; 简谐振动系统振幅与频率的测量 振动系统固有频率测量(李萨育图); 简支梁自振频率测量(正弦扫频法); 悬臂梁自振频率测量(正弦扫频法); 主动隔振实验; 被动隔振实验; 单式动力吸振实验; 复式动力吸振实验; 油阻尼减振器实验; 索力测试; 拍振实验; 二、三自由度钢弦振动实验; |
4. 系统技术指标和配置清单:
序号 | 内容 | 型号 | 数量 | ||||||||||||||||
1 | 振动综合实验台配套器件
| WS-ZHT2 | 1套 | ||||||||||||||||
2 | 振动综合教学仪 振动综合教学仪已内置2通道电荷放大器、功率放大器、程控扫频信号源、8路数据采集。 | WS-5933 | 1台 | ||||||||||||||||
2通道电荷放大器 技术指标: ①电荷最大输入范围:106pC ②输入选择:电荷 ③功能选择及频响: 加速度:0.3Hz~50kHz 速 度:1.0Hz~10kHz ; 位 移:1.0Hz~1kHz ; ⑤ 低通滤波: A: 滤波方式:程控八阶滤波; B: 低通滤波频率:1Hz~50kHz(任意设定) C: 滤波器阻带衰减:-80dB/Oct; ⑥ 电荷增益:6档增益 | |||||||||||||||||||
功率放大器 指标:输出功率20VA;输出电压±10V;最大输出电流300mA;频率范围10~10KHz;信噪比≥70dB;失真≤1%; | |||||||||||||||||||
接触式激振器 指标:最大激振力10N;最大振幅±3mm;频率范围20~2KHz;最大点电流0.5A;质量1Kg;动圈直流电阻3Ω; | |||||||||||||||||||
非接触式激振器 指标:最大激振力50g;频率范围10~1KHz;最大点电流0.3A;质量0.2Kg; | |||||||||||||||||||
程控扫频信号源 指标:程控扫频频率范围1~20KHz; 正弦波模拟信号输出; | |||||||||||||||||||
8路数据采集
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3 | 压电加速度传感器 指标:频率范围0.2~6K,极*程10000m/s2,灵敏度系数20pC/ms2; 功能:测量简支梁和悬臂梁的加速度响应,提供计算自振频率、振型的加速度响应时程曲线。 | BZ1107 | 1只 | ||||||||||||||||
4 | 电涡流传感器 指标:频率范围:0~4K,灵敏度8 mv/μm,量程1.5mm 功能:测量索力。 | 85811-01+85745-00 | 1只 | ||||||||||||||||
5 | 力锤 指标:测量范围5000N;固有频率50KHz;灵敏度4pc/N;锤重0.2Kg;尺寸200x70x16mm;附加锤头:橡胶、尼龙、铝、钢 功能:用锤击法激振简支梁和悬臂梁,用加速度计测量响应,数据可用于锤击法模态参数识别。 | WS-LC-5 | 1把 | ||||||||||||||||
6 | 振动教学软件功能 (1)锤击法振动实验 简支梁自振频率、模态振型测量实验; 悬臂梁自振频率、模态振型测量实验; 圆盘自振频率、模态振型测量实验; (2)阻尼、弹模实验 材料弹性模量测试实验; 阻尼比(半功率带宽法)实验; 阻尼比(半衰减法)实验; (3)信号处理 信号处理和频谱分析; 信号叠加; (4)转子台实验 转子台教学实验(机械类); (5)机械振动测试实验 认识机械振动; 简谐振动系统振幅与频率的测量 振动系统固有频率测量(李萨育图); 简支梁自振频率测量(正弦扫频法); 悬臂梁自振频率测量(正弦扫频法); 主动隔振实验; 被动隔振实验; 单式动力吸振实验; 复式动力吸振实验; 油阻尼减振器实验; 拍振实验; 二、三自由度钢弦振动实验; 索力测试; | Vib’EDU | 1套 | ||||||||||||||||
7 | 计算机(选配) |
5. WS-ZHT2台架主要部件尺寸(mm)及重量(kg)
其中,简支梁、悬臂梁组合梁尺寸(mm):长726′宽40′厚7,材料45#钢。台架基座尺寸(mm):长750′宽255′厚35,材料45#钢。
实验台架总总量105kg(实验台架应放置在坚固的实验桌上,不坚固的实验桌会影响实验频率及实验效果)。