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振動綜合實驗教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成
  • 發(fā)布日期:2021-08-31      瀏覽次數(shù):2047
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      WS-ZHT2振動綜合實驗教學(xué)系統(tǒng)(配套設(shè)備)

      “振動綜合實驗教學(xué)系統(tǒng)"是專為高等院校的機械學(xué)科、土木結(jié)構(gòu)學(xué)科和力學(xué)學(xué)科等開發(fā)的完整教學(xué)實驗系統(tǒng),結(jié)合高等院校的教學(xué)理論課程,用試驗方法為學(xué)生提供整套實驗設(shè)備,使學(xué)生能通過直觀實驗來加深學(xué)習理論,是教學(xué)的實驗裝置。

       

      配置的數(shù)據(jù)采集儀、放大器、傳感器和軟件等還可用于科研工作。

       

      1.“振動綜合實驗教學(xué)系統(tǒng)"構(gòu)成:

      1.1振動綜合實驗臺;

      1.2組合式簡支梁和懸臂梁;

      1.3圓盤結(jié)構(gòu)體;

      1.4接觸式激振器及功率放大器;

      1.5非接觸式激振器及功率放大器;

      1.6電荷加速度傳感器;

      1.7電渦流傳感器;

      1.8力錘;

      1.9單式、復(fù)式減振器;

      1.10主動、被動隔振器,調(diào)壓器;

      1.11二、三自由度鋼弦,配重塊;

      1.12電荷、電壓、濾波、積分四功能放大器;

      1.13數(shù)據(jù)采集儀;

      1.14結(jié)構(gòu)振動綜合教學(xué)儀;

      1.15振動分析教學(xué)軟件;

      1.16計算機(自備);

      2.實驗內(nèi)容:

      2.1簡諧振動振幅、頻率測量實驗;

      2.2機械振動系統(tǒng)固有頻率的測量;

      2.3簡諧振動幅域統(tǒng)計參數(shù)的測定

      2.4用“正弦掃頻法"測量簡諧振動頻率;

      2.5用“李薩育圖法" 測量簡諧振動頻率;

      2.6二自由度及多自由度系統(tǒng)的各階固有頻率和主振型測量實驗;

      2.7多自由度系統(tǒng)的強迫、衰減振動的幅頻特性、固有頻率實驗實驗;

      2.8半功率帶寬法阻尼比測量實驗;

      2.9衰減法阻尼比測量實驗;

      2.10附加質(zhì)量塊大小和分布對系統(tǒng)頻率的影響;

      2.11共振法測試有阻尼振動系統(tǒng)的固有頻率;

      2.12簡支梁和懸臂梁的固有頻率、主振型測量實驗;

      2.13簡支梁錘擊法結(jié)構(gòu)模態(tài)振型量實驗;

      2.14懸臂梁錘擊法結(jié)構(gòu)模態(tài)振型量實驗;

      2.15圓盤模態(tài)測試;

      2.16單式吸振器吸振實驗;

      2.17復(fù)式吸振器吸振實驗;

      2.18油阻尼實驗;

      2.19索力測試;

      2.20拍振實驗;

      2.21主動隔振實驗;

      2.22被動隔振實驗;

      2.23二、三自由度鋼弦振型測量實驗;

      2.24振動譜分析、數(shù)字濾波、信號處理和分析;

      3.配套儀器介紹:

      3.1 振動綜合實驗臺、配套儀器

      型號:WS-ZHT2

      ·圓盤;

      ·力錘+力傳感器;

      ·工具槽;

      ·加速度傳感器+磁座;

      ·調(diào)速器;

      ·鋼弦、1Kg配重塊2個;

      ·油阻尼器;

      ·組合簡支梁和懸臂梁;

      ·單式、復(fù)式吸振器;

      ·磁力配重塊可移動位置;

      ·主動隔振器;

      ·二、三自由度鋼弦;

      ·被動隔振器;

      ·振動教學(xué)儀;

      ·接觸式激振器;

      ·非接觸式激振器、儀表架;

      ·電渦流傳感器;


      數(shù)量

      1套(標準配置)

      功能

      簡支梁和懸臂梁在激振器或錘擊作用下產(chǎn)生受迫振動和變形,結(jié)合其它裝置通過測試系統(tǒng)可測出多項振動題目。


       

      3.2 WS-5933振動綜合教學(xué)儀

      WS-5933振動綜合教學(xué)儀已內(nèi)置2通道電荷放大器、功率放大器、程控掃頻信號源、8路數(shù)據(jù)采集。供電電壓:100V~240V(AC)。

      3.3 激振器及功率放大器。

      3.3.1 接觸式激振器

      指標:最大激振力10N;最大振幅±1.5mm;頻率范圍20Hz~1KHz;最大點電流0.5A;質(zhì)量1Kg;動圈直流電阻3Ω;

      數(shù)量:1臺(標準配置)

      功能:激勵實驗臺主梁,產(chǎn)生振動,在軟件的控制下提供可控振動。

      3.3.2 非接式觸激振器

      指標:最大激振力2N;頻率范圍10Hz~1KHz;最大點電流0.3A

      數(shù)量:1臺(標準配置)

      功能:激勵實驗臺的鋼弦,產(chǎn)生振動,在軟件的控制下提供可控振動。

      3.3.3 功率放大器

      指標:輸出功率10W;輸出電壓±10V;頻率范圍10Hz~10KHZ;信噪比≥70dB;失真≤1%;

      數(shù)量:1臺(振動教學(xué)儀內(nèi)置)

      功能:為激振器提供放大功率。

      3.4 電荷放大器

      3.4.1輸入范圍:±106pC;

      3.4.2增    益:6檔;

      3.4.3歸 一 化:0.1~999;

      3.4.4精度:

      加速度: ≤±0.5%;

      度: ≤±0.5%;

      移: ≤±2%;

      3.4.6頻率范圍:

      加速度: 0.3Hz~50kHz;

      度: 1.0Hz~10kHz;

      移: 1.0Hz~1kHz;

      3.4.6低通濾波器:

      濾波方式:程控8階連續(xù)濾波;

      程控低通濾波頻率:1Hz~50kHz(任意設(shè)定);

      濾波器阻帶衰減:-80dB/Oct;

      3.4.7 過載指示:輸入電壓超過9.8V時LED指示燈亮;

      3.4.8 0.96寸OLED顯示屏幕可以顯示設(shè)置參數(shù);

      3.4.9數(shù)量:2通道(振動教學(xué)儀內(nèi)置);

      3.4.10功能:調(diào)理電荷加速度計和力錘信號,輸出電壓信號供數(shù)據(jù)采集;

      3.5 電渦流傳感器

      指標:頻率范圍:0~4K,靈敏度8 mv/μm,量程1.5mm

      數(shù)量:1只(標準配置)

      功能:測量索力

      3.6 壓電加速度傳感器+磁座

      指標:頻率范圍0.2~6K,靈敏度20pC/ms-2,極*程10000m/s2

      數(shù)量:1只(標準配置)

      功能:測量簡支梁和懸臂梁的加速度響應(yīng),提供計算自振頻率、振型的加速度響應(yīng)時程曲線。

      3.7 力錘

      指標:測量范圍5000N;固有頻率50KHz;靈敏度4pc/N;錘重0.2Kg;尺寸200x70x16mm;附加錘頭:橡膠、尼龍、鋁、鋼

      數(shù)量:1個(標準配置)

      功能:用錘擊法激振簡支梁和懸臂梁,用加速度計測量響應(yīng),數(shù)據(jù)可用于錘擊法模態(tài)參數(shù)識別。

      3.8 USB數(shù)據(jù)采集儀

      術(shù)

      采樣頻率

      200kHz

      分辨率

      16Bits

      A/D模入通道

      8通道

      A/D模入范圍

      ±10V

      程控放大

      1、2、4、8、16倍

      接口

      計算機USB接口

      數(shù)量

      1(振動教學(xué)儀內(nèi)置)

      功能

      可進行加速度、力傳感器的信號采集。

      3.9 Vib'EDU振動信號采集、處理和分析軟件(教學(xué)版)

      該軟件根據(jù)選配的實驗裝置的不同可完成多項實驗內(nèi)容,為振動教學(xué)提供了系統(tǒng)的測試內(nèi)容。

        軟件主要內(nèi)容:

      序號

      實驗方法

      實驗內(nèi)容

      1

      錘擊法振動實驗

      簡支梁自振頻率、模態(tài)振型測量實驗;

      懸臂梁自振頻率、模態(tài)振型測量實驗;

      圓盤自振頻率、模態(tài)振型測量實驗;

      2

      阻尼、彈模實驗

      材料彈性模量測試實驗;

      阻尼比(半功率帶寬法)實驗;

      阻尼比(半衰減法)實驗;

      3

      信號處理

      信號處理和頻譜分析;

      信號疊加;

      4

      轉(zhuǎn)子臺實驗

      轉(zhuǎn)子臺教學(xué)實驗(機械類);

      5

      機械振動測試實驗

      認識機械振動;

      簡諧振動系統(tǒng)振幅與頻率的測量

      振動系統(tǒng)固有頻率測量(李薩育圖);

      簡支梁自振頻率測量(正弦掃頻法);

      懸臂梁自振頻率測量(正弦掃頻法);

      主動隔振實驗;

      被動隔振實驗;

      單式動力吸振實驗;

      復(fù)式動力吸振實驗;

      油阻尼減振器實驗;

      索力測試;

      拍振實驗;

      二、三自由度鋼弦振動實驗;


       

      4. 系統(tǒng)技術(shù)指標和配置清單:

      序號

      內(nèi)容

      型號

      數(shù)量

      1

      振動綜合實驗臺配套器件

      (1)圓盤;

      (2)電渦流傳感器;

      (3)力錘+5KN力傳感器;

      (4)調(diào)速器;

      (5)加速度傳感器+磁座;

      (6)油阻尼器;

      (7)鋼弦、1Kg配重塊2個;

      (8)單式、復(fù)式吸振器;

      (9)組合簡支梁和懸臂梁;

      (10)主動隔振器;

      (11)磁力配重塊可移動位置;

      (12)被動隔振器;

      (13)二、三自由度鋼弦;

      (14)接觸式激振器;

      (15)振動教學(xué)儀;

      (16)非接觸式激振器、儀表架;

      WS-ZHT2

      1套

      2

      振動綜合教學(xué)儀

      振動綜合教學(xué)儀已內(nèi)置2通道電荷放大器、功率放大器、程控掃頻信號源、8路數(shù)據(jù)采集。

      WS-5933

      1臺

      2通道電荷放大器

      技術(shù)指標:

      ①電荷最大輸入范圍:106pC

      ②輸入選擇:電荷

      ③功能選擇及頻響:

      加速度:0.3Hz~50kHz    

      速  度:1.0Hz~10kHz ;

      位  移:1.0Hz~1kHz ;  

      低通濾波:

      A: 濾波方式:程控八階濾波;

      B: 低通濾波頻率:1Hz~50kHz(任意設(shè)定)

      C: 濾波器阻帶衰減:-80dB/Oct;

      電荷增益:6檔增益

      功率放大器

      指標:輸出功率20VA;輸出電壓±10V;最大輸出電流300mA;頻率范圍10~10KHz;信噪比≥70dB;失真≤1%;

      接觸式激振器

      指標:最大激振力10N;最大振幅±3mm;頻率范圍20~2KHz;最大點電流0.5A;質(zhì)量1Kg;動圈直流電阻3Ω;


      非接觸式激振器

      指標:最大激振力50g;頻率范圍10~1KHz;最大點電流0.3A;質(zhì)量0.2Kg;

      程控掃頻信號源

      指標:程控掃頻頻率范圍1~20KHz;

      正弦波模擬信號輸出;

      8路數(shù)據(jù)采集

      指標:

      采樣頻率

      :200K


      分辨率

      16 Bits;


      A/D模入通道

      :8通道;


      A/D模入范圍

      :±10V;


      1、2、4、8、16;


      接口

      :計算機USB接口;

      3

      壓電加速度傳感器

      指標:頻率范圍0.2~6K,極*程10000m/s2,靈敏度系數(shù)20pC/ms2

      功能:測量簡支梁和懸臂梁的加速度響應(yīng),提供計算自振頻率、振型的加速度響應(yīng)時程曲線。

      BZ1107

      1只

      4

      電渦流傳感器

      指標:頻率范圍:0~4K,靈敏度8 mv/μm,量程1.5mm

      功能:測量索力。

      85811-01+85745-00

      1只

      5

      力錘

      指標:測量范圍5000N;固有頻率50KHz靈敏度4pc/N;錘重0.2Kg尺寸200x70x16mm;附加錘頭橡膠、尼龍、鋁、鋼

      功能:用錘擊法激振簡支梁和懸臂梁,用加速度計測量響應(yīng),數(shù)據(jù)可用于錘擊法模態(tài)參數(shù)識別。

      WS-LC-5

      1把

      6

      振動教學(xué)軟件功能

      (1)錘擊法振動實驗

          簡支梁自振頻率、模態(tài)振型測量實驗;

          懸臂梁自振頻率、模態(tài)振型測量實驗;

          圓盤自振頻率、模態(tài)振型測量實驗;

      (2)阻尼、彈模實驗

          材料彈性模量測試實驗;

          阻尼比(半功率帶寬法)實驗;

          阻尼比(半衰減法)實驗;

      (3)信號處理

          信號處理和頻譜分析;

          信號疊加;

      (4)轉(zhuǎn)子臺實驗

          轉(zhuǎn)子臺教學(xué)實驗(機械類);

      (5)機械振動測試實驗

          認識機械振動;

          簡諧振動系統(tǒng)振幅與頻率的測量

          振動系統(tǒng)固有頻率測量(李薩育圖);

          簡支梁自振頻率測量(正弦掃頻法);

          懸臂梁自振頻率測量(正弦掃頻法);

          主動隔振實驗;

          被動隔振實驗;

          單式動力吸振實驗;

          復(fù)式動力吸振實驗;

          油阻尼減振器實驗;

          拍振實驗;

      二、三自由度鋼弦振動實驗;

      索力測試;

      VibEDU

      1套

      7

      計算機(選配)



      5. WS-ZHT2臺架主要部件尺寸(mm)及重量(kg)

       

      其中,簡支梁、懸臂梁組合梁尺寸(mm):長726407,材料45#鋼。臺架基座尺寸(mm):長75025535,材料45#鋼。

      實驗臺架總總量105kg(實驗臺架應(yīng)放置在堅固的實驗桌上,不堅固的實驗桌會影響實驗頻率及實驗效果)。

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

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