结构推理
若某旋转机械的工作转速为3000r/min,为分析机组的动态特性,需要考虑的最高频率为工作频率的10倍,问:(1)应选择何种类型的振动传感器,并说明原因?(2)在进行A/D转换时,选用的采样频率至少为多少?
【正确答案】机组工作频率为:f=3000/60=50Hz,最高分析频率:fmax=10f=500Hz,
(1)在工业上常见的振动传感器有:电涡流振动位移传感器、磁电式振动速度化感器、压电式振动加速度传感器3类。其中,涡流传感器频率范围为DC~20kHz以上,磁电式速度传感器频率范围为10~1500Hz,而压电式加速度传感器的频率范围为0.5Hz~10kHz,因此从频率范围的角度,3种传感器均可采用。但是,如果考虑到安装的方便性,则最好选择压电式加速度传感器,该类型传感器可直接固定于机组机壳表面,具有精度高、频响范围宽、寿命长等特点;而磁电式速度计由于存在运动部件,寿命较短,且传感器本身的质量较重,附加质量影响较大,故不建议采用。若要求直接测量转轴振动,则应选用电涡流振动位移传感器以实现不接触测量。
(2)根据最高分析频率及采样定理的要求,系统采样频率应不低于2fmax=1000Hz,实际使用场合考虑到信号频谱分析的精度,要求系统采样频率应不低于2.56fmax=1280Hz。如果为了能够较好地复现振动波形,则采样频率需要更高,如1600Hz。
【答案解析】