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941B型超低频测振仪是一种用于超低频或低频振动测量的多功能仪器，它主要用于地面和结构物的脉动测量，一般结构物的工业振动测量，高柔结构物的超低频大幅度测量和微弱振动测量。每套测振仪包括941B型拾振器六台（四台水平向，两台铅垂向）和941型放大器（六线）一台。941型拾振器采用无源闭环伺服技术，以获得良好的超低频特性。拾振器设有加速度、小速度、中速度和大速度四档。放大器具有放大、积分、高陡度滤波和阻抗变换的功能。用户可根据需要，选取拾振器上微型拨动开关及放大器上参数选择开关相应的档位，可提供测点的加速度、速度或位移参量，并可提供不同频带和不同滤波陡度。本仪器具有体积小、重量轻、使用方便、分辨率高、动态范围大及一机多用的特点。本仪器可直接与各种记录器及数据采集系统配接。

二．主要技术指标

941B型拾振器主要技术指标                        表1

941B型拾振器灵敏度值                           表2

941型放大器主要技术指标

放大倍数K:参数选择开关置于1时，K=10～5000；

          参数选择开关置于2时，K=1～500；

          参数选择开关置于3时，K=5～2000；K_I1=20；

          参数选择开关置于4时，K=1～500；K_I2=4；

其中K_I1 及K_I2 为积分增益

放大器各档位的放大倍数                          表3

放大器积分增益                              表4

输入阻抗（KΩ）：≥1000

输出负荷（KΩ）：≥1

输入噪声（μv）：直流供电时≤1；交流供电时≤10。

通    频    带 ：

电          源 ：±5～±12VDC或220VAC

耗          电 ：90mA（±12DC时）

尺   寸（mm）：380×240×110

重     量  （kg）：5

使 用 环 境温度：-10℃～+50℃

使 用 环 境湿度：≤80%

三．原  理

（一）．拾振器

941B型拾振器属于动圈往复式拾振器。拾振器原理如图1所示，图中K_m为微型拨动开关。

    当微型拨动开关的开关1接通（ON）时，动圈式往复摆的运动微分方程为：

，                       （1）

    其中： 为摆的运动部分质量， 、 、 分别为摆的加速度，速度和位移， 为阻尼系数， 为簧片的刚度， 为地面运动的加速度。

    此时，电阻R_Pl的阻值较小，故阻尼常数D≥1，拾振器的运动部分构成速度摆，即摆的位移与地面运动的速度成正比，拾振器构成加速度计，它的输出电压与地面运动的加速度成正比，其加速度灵敏度

   ，                            （2）

式中BL为机电耦合系数。

    当微型拨动开关2或开关3或开关4接通时，摆的运动微分方程为：

  ，                     （3）

式中M₁为并联电容后的当量质量，此时，由于线圈回路的电阻较大，因此，D_l＜1，当M_l＞＞m_l时，拾振器的速度灵敏度

   ，                            （4）

式中C为电容器的电容量。

拾振器的测量方向分为铅垂向和水平向。可从拾振器方座上V、H符号辨别。H代表水平向，V代表铅垂向，水平向和铅垂向拾振器测振时应按图2所示放置。

铅垂向                      水平向

                           图2    拾振器测量方向图    

（二）.放大器

    放大器是用作放大、积分、滤波和阻抗变换。放大器的前面板如图3所示，图中：

    （1）“CB”为电压表，是用来检查电源电压及各信号道工作是否正常的指示装置。

    （2）“K_l”为表头功能选择开关，置于“E₊”、“E_-”可分别检查正负电源是否正常。

    （3）“K₂”为放大倍数选择开关，使用者按需要把K₂置于适当位置。

    （4）“K₃”为参数选择开关，当K₃置于档1或档2时为直通档，用来测量加速度或速度，当置于档3时为积分档l，用来测量小位移；置于档4时为积分档2，用来测量低频的中位移或大位移。

    （5）“K₄”为通频带选择开关，置于1档时，放大器通频带为0_。25～25Hz，低通滤波陡度为-40dB／oct，主要用在场地脉动测量；置于2档时，放大器的通频带为0.025～35Hz，低通滤波陡度为-40dB／oct，主要用在结构脉动测量及超低频大位移测量；置于3档时，放大器的通频带为0.25-200Hz，低通滤波陡度为-12dB／oct，主要用于一般振动测量及波速测量。

（6）“LED”为发光二极管，它发亮时表示电源已接通。

放大器后面板如图4所示，图中：

CZl为电源插座；CZ2为信号输人插座；CZ3为信号输出插座；BX为保险丝座；K ₅为电源开关，K ₆为交直流电源转换开关。

（三）．整套测振仪的灵敏度

    1．测量加速度

    当拾振器上的微型波动开关1置于ON，放大器的参数选择开关置于档1或者档2时，仪器输出为加速度参量，此时，侧振仪整机加速度灵敏度

    ，                            （5）

式中K为放大器的放大倍数。

    2．测量速度

    当拾振器上的微型拨动开关2或3或4置于ON，放大器的参数选择开关置于档1或档2时，仪器输出为速度参量，此时，测振仪整机的速度灵敏度

    ，                           （6）

    3．测量位移

    当拾振器上的微型拨动开关2或3或4置于ON，放大器的参数选择开关置于档3或档4时，仪器输出位移参量，此时测振仪整机的位移灵敏度

  ，                        （7）

式中K _I为积分增益。

四．使用方法

    1．接通电源

    先将电源选择开关K ₆置于所需位置。如使用交流电源，则把电源电缆的交流插头（三芯）与市电（220VAC）连接，如使用直流电源，则把电源电缆的直流电源线按红接正、黄接负、屏蔽层接地与蓄电池连接，然后将电源电缆插头（七芯）插入放大器电源插座上。将电源开关K ₅置于开（此时发光二极管--LED亮），并将表头功能开关K _l依次置于“E ₊”“E _-”位置，通过表头检查电源电压是否正常。电源插头接线见图5。

    2．拾振器与放大器的使用

    （1）拾振器的安装与调节

    在把拾振器的拨动开关置于适当位置之后，把拾振器与被测点用粘合剂固结牢，并使水平拾振器的几何轴线大致呈水平，铅垂向拾振器的几何轴线与水平面大致呈垂直，然后将拾振器的输出端与放大器的输入插座相连。

    注意：拾振器在非使用状态时，均应将“1”档置于“ON”或把输出端短路，以保护拾振器的运动部件。

    （2）放大器各功能开关的应用

      ①通频带的选择。用户根据需要把通频带选择开关K ₄置于相应档位。

      ②参数选择开关档位的选择。用户根据需要，参考表5所列，把参数选择开关（K ₃）置于相应档位。

      ③根据所需振动信号大小，把放大倍数开关K ₂置于合适的档位。

表5

3．与记录器配接

    （1）与数据采集系统配接

    配按时应注意共地，以免发生串线现象，在仪器使用前，用户应阅读所使用的数据采集系统的使用说明书。目前我国使用的“数据采集与分析系统”，通常备有程控放大器。使用时要求把所测参量（位移、速度、或加速度）、量纲（m、m／s或m／s²）及测振仪整机灵敏度输入系统中。在时域分析或频率域分析的结果中，自动消去其程控放大器的放大倍数。

（2）与磁带记录器配接

配接时应注意共地，以防止发生串线现象。整套仪器（包括磁带记录器）灵敏度为：

  加速度灵敏度

  ,                       （8）

式中，U₀为磁带机的输出电压。K_c为磁带机的放大倍数。加速度幅值

   ,                            （9）

速度灵敏度

    ,                     （10）

速度幅值

   ,                           （11）

位移灵敏度

  ,                     （12）

位移幅值

  ,                           （13）

五、仪器的成套性

（1）电源电缆          2根

（2）放大器输入电缆    6根

（3）放大器输出电缆    6根

（4）拾振器输出电缆    6根

（5）0.保险丝管      4只

（6）仪器使用说明书    l本

（7）产品合格证        相应给出

附:常见故障排除