索力動測儀是種便攜式微振動信號單(雙)通道檢測分析的智能儀器,該儀器應(yīng)用于鋼索、預(yù)應(yīng)力鋼筋、鋼絲拉力的測量,也可作低頻振動信號的測試分析,可廣泛應(yīng)用于交通、建筑、鐵路、冶金和運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。
索力動測儀具有檢測速度快,度,體積小,重量輕,采用充電電池供電,攜帶方便等點(diǎn)。本儀器采用大屏幕點(diǎn)陣圖形液晶顯示,漢字提示,帶背光,操作簡單易學(xué),且它在測量后直接顯示振動信號曲線、頻譜曲線、自振頻率及索力等。
本儀器能根據(jù)測試人員的需要,連續(xù)自動保存1000根索的測量數(shù)據(jù)和振動曲線,并且在關(guān)機(jī)后這些數(shù)據(jù)仍保存在儀器內(nèi)。當(dāng)您需要時(shí),這些測試數(shù)據(jù)又可調(diào)出來顯示和分析或通過串行口傳給微機(jī)作步分析。
索力測量
()測試原理
根據(jù)張力弦振動公式
1 δ
F= (1)
2L ρ
(1) 式中 F 弦的自振頻率
L 弦的長度
ρ弦的材料密度
δ弦的拉力
可知,明確了弦的材料和長度之后,測量弦的振動頻率就可確定弦的拉力。對于兩端固定勻質(zhì)受力的鋼索也可近似作為弦。鋼索的拉力T與其基弦F有如下關(guān)系:T=KF2 (2)
其中: K:比例系數(shù)
F:鋼索基頻
T:鋼索拉力(kN)
F=Fn/n (3)
其中 Fn:主振動頻率(Hz)
n:主振頻率的階次
因此,通過測量鋼索的主振動頻率,就可求出鋼索的拉力。
(二)比例系數(shù)K的確定
1 理論計(jì)算
K=4WL2/1000 (4)
其中 W:鋼索單位長質(zhì)量(kg/m)
L:鋼索兩嵌固點(diǎn)之間的長度(m)
頻率階次的確定方法
鋼索的振動信號是由多諧振動信號組成的復(fù)合振動信號。因此作頻譜分析后,頻譜圖形上會有多個(gè)峰值點(diǎn)出現(xiàn),每個(gè)峰值點(diǎn)代表鋼索的個(gè)自振頻率,根據(jù)式(3)可知鋼索的自振頻率近似為其基頻的整數(shù)倍
動測儀測量后顯示的頻率為峰值頻率,簡稱為主振頻率,為求出階頻率(基頻)求出主振頻率的階次n。在譜圖上,每個(gè)峰值點(diǎn)都代表鋼索的個(gè)自振頻率,根據(jù)式(3),如果鋼索自振頻率均出現(xiàn)在頻譜圖上,那么每兩個(gè)相鄰自振頻率的間距也與基頻相等。但實(shí)際上鋼索振動時(shí)某些階次的振動信號會很微弱,而在頻譜圖上看不到,成兩峰值值點(diǎn)之間的距離不相等,因此,我們以相鄰兩峰點(diǎn)之間的頻率作為基頻,以主振頻率Fn除以該基頻值作為主振頻率的階次n.
上圖是某信號的頻譜圖,上圖共出現(xiàn)了三個(gè)峰值頻率,其中主振動頻率Fn為其二個(gè)峰值頻率F2,而間隔為F2-F1,從圖形上看,
Fn大致應(yīng)為F2-F1的三倍,因此可確定主振頻率Fn的階次n為3不是2。
儀器測量分析后會自動給出個(gè)n值,當(dāng)頻譜圖標(biāo)準(zhǔn)時(shí)這個(gè)n值才是正確的。您可根據(jù)頻譜圖確認(rèn)n值。當(dāng)儀器分析錯(cuò)誤時(shí),您可通過鍵盤輸入正確的n值。
三:主要標(biāo)
1測量范圍
自振動頻率 0.3~200Hz(或根據(jù)需求定制)
拉力 10~10000kN
索長 2~500m 直徑6~150mm
2測量度
頻率度:0.5%±0.001Hz
拉力度:由系數(shù)K的度決定。如系數(shù)K的度達(dá)到1%,則測力度為2%。
3數(shù)據(jù)存貯:0.5MB:1000根索的測量參數(shù)和振動曲線。
4使用環(huán)境溫度:0℃—40℃,相對濕度小于或等于90%。
5電源:8節(jié)2號鎘鎳電池
電能貯量 2.h
作電源 80mA
充電時(shí)間 8—12小時(shí)
充電電源 220V/50Hz
6外形尺寸
儀器 222mm×165mm×160mm
傳感器 80mm×80mm×65mm
7重量
儀器 3.7kg
傳感器 0.7kg
四:操作方法
()儀器面板介紹
本儀器面板如圖所示,其中左邊從上至下依次為充電電源插座,串口插座,傳感器連接插座,單通道為INP1,雙通道為INP1、INP2,右邊上為液晶顯示屏,右邊中為充電示燈,下為鍵盤,共有二十四個(gè)按鍵。按鍵說明如下:
1“NO”:開機(jī)鍵
2“OFF”:關(guān)機(jī)鍵
3“F1—F3”:輔助能鍵
4“修改”:改變測量通道
5“轉(zhuǎn)換”:改變信號采集方式
6“翻頁”:返回上能的操作
7“ ”“ ”光標(biāo)左右移動鍵或能上下移動鍵
8“ ”回車確認(rèn)鍵
9數(shù)字鍵“0”-“9”,小數(shù)點(diǎn)鍵及“清除”鍵
10“背光”液晶顯示器背光源開關(guān)鍵,按鍵次改變次背光源狀態(tài)。
(二)傳感器連接
本儀器使用本公司的用配套拾振傳感器,單通道索力動測儀將傳感器插入INP1插口即可,雙通道動測儀則依次插入INP1及INP2插口即可。
(三)操作步驟
1開機(jī)入主菜單
2屏幕左邊顯示儀器型號及機(jī)器時(shí)鐘,右邊顯示能菜單,測量、查詢、設(shè)置、通訊、校時(shí),按“▲”“▼”鍵上下移動光標(biāo)至所需位置后按“回車”鍵,則相應(yīng)能被選擇。(右上角顯示電池容量,請及時(shí)充電)
3測量
屏幕顯示:
測量時(shí)間
測量通道
采樣頻率
采集方式
其中測量時(shí)間為儀器時(shí)間,在主菜單下將光標(biāo)移至校時(shí)處按“回車”鍵更改,測量通道對單通道動測儀固定為1通道,對雙通道動測儀可1通道測量,2通道測量或雙通道測量。按“修改”鍵可改變測量通道。本儀器采樣頻率有5Hz、10Hz、20Hz、40Hz、80Hz、160Hz、320Hz、640Hz、共八檔,按“ ”、“ ”鍵可分別減小或增加采樣頻率。采樣頻率為信號頻率的五倍~十倍。采集方式有:自動采集、手動采集及信號觸發(fā)三種狀態(tài),按“轉(zhuǎn)換”鍵可改變信號采集方式。(索力測試時(shí)用自動采集方式即可)
(1) 自動采集
按“回車”鍵,儀器根據(jù)信號大小自動調(diào)整零點(diǎn)及增益(約幾秒種)。同時(shí)顯示在屏幕上,此時(shí)正式開始采集(波形顯示在屏幕上)。采集1024點(diǎn)后作頻譜分析,分析畢后顯示頻譜曲線,同時(shí)提示輸入索號,請按數(shù)字鍵輸入正確的索號后按回車鍵,則屏幕下方顯示主振頻率Fn=x.xxxHz,主振頻階次n=x,基頻F1=x.xxxHz,索力T=XXXXkN。
其中主振頻率的階次n僅供參考,請您根據(jù)圖形選擇正確的階次n。
(a)修改階次n:當(dāng)n<10時(shí)直接按數(shù)字鍵“1”~“9”修改,當(dāng)n≥10時(shí)按“轉(zhuǎn)換”鍵修改。(需按“回車”鍵確認(rèn))
(b)索力測量時(shí),如果主振頻率太(n>9),般會影響測量度,這時(shí)往往是纜索受到外力作用(如風(fēng)雨)產(chǎn)生共振的結(jié)果。出現(xiàn)這種情況應(yīng)強(qiáng)迫纜索停振或減振后重新測量。
(c)修改索號N:如果您剛才輸入的索號有錯(cuò),此時(shí)按“修改”鍵仍可修改索號。(需按“回車”鍵確認(rèn))
(d) 光標(biāo)移動:按“ ”“ ”鍵,光標(biāo)左右移動格,同時(shí)顯示光標(biāo)處的頻率及依此計(jì)算出來的索力,按“F1”、“F2”鍵光標(biāo)左右移動十格并顯示頻率。
(e) 圖形放大:按“F3”鍵。
(f) 保存:按“回車”鍵保存測試結(jié)果并回到下根索的測量,按“翻頁”鍵放棄本次測量的數(shù)據(jù)。
(2) 手動采集
按“回車”鍵,儀器根據(jù)信號大小自動調(diào)整零點(diǎn)及增益,并顯示此狀態(tài)下的采集信號,此時(shí)可手動改變放大器增益及零點(diǎn)。
(a)改變增益:本儀器放大器增益有7檔,按“F1”鍵循環(huán)改變。
(b)零點(diǎn)上移:按“F2”鍵。
(c) 零點(diǎn)下移:按“F3”鍵。
(d) 雙通道同時(shí)采集時(shí),屏幕同時(shí)顯示兩通道的采集信號,要修改某通道的零點(diǎn)或增益轉(zhuǎn)入該通道。按“1”鍵入1通道修改,按“2”鍵入2通道修改。
(e) 信號采集:零點(diǎn)及增益均確定好后按“回車”鍵開始采集信號,此后的操作與自動采集方式相同。
(3) 信號觸發(fā)
為了捕捉瞬態(tài)激振的信號,可采取信號觸發(fā)方式采集信號。
按“回車”鍵,儀器根據(jù)信號大小自動調(diào)整零點(diǎn)及增益,并顯示此狀態(tài)下的采集信號,此時(shí)可按“F1”、“F2”、“F3”鍵選擇合適的增益及零點(diǎn),(與手動采集相同)按“回車”鍵等待觸發(fā)信號,
此時(shí)只要振動信號有跳變,則信號自動開始采集,此后的操作與自動采集方式相同。
4 查詢
屏幕顯示 1索力查詢
2信號分析
3系數(shù)查詢
4曲線查詢
按“ ”“ ”鍵將光標(biāo)移至合適位置后按“回車”鍵選擇相應(yīng)能,也可按數(shù)字鍵“1”“2”“3”“4”快速選擇該能,按“翻頁”鍵返回主菜單。
(1) 索力查詢:輸入待查詢索的索號后按“回車”鍵,屏幕顯示該索號的基頻,索力及測量時(shí)間,按“回車”鍵輸入下根索的查詢,按索號大小順序,未測量索自動跳過。按“翻頁”鍵返回上菜單。
(2)信號分析:屏幕顯示:請輸出入索號N=
請輸入您需要分析的索號后按“回車”鍵,若該索沒有測量,顯示沒有測量數(shù)據(jù),否則顯示該索的測量信號,其中屏幕上方顯示N=X(索號)FS=XXHz(采樣頻率)及測量時(shí)間,屏幕下方動態(tài)顯示某點(diǎn)(與光標(biāo)對應(yīng))的時(shí)間及該點(diǎn)信號幅值(單位為V),該圖形下按鍵能如下:
(a)“ ”“ ”:光標(biāo)左右移動點(diǎn)。
(b)“F1“F2”:光標(biāo)左右移動十點(diǎn)。
(c)“轉(zhuǎn)換”:屏幕橫向壓縮顯示。
(d)“回車”:行頻譜分析
(e)“翻頁”:返回.
(f )在按“回車”鍵后,屏幕顯示該信號的頻譜圖,其中屏幕上方顯示索號,采樣頻率及測量時(shí)間,屏幕下方顯示主振頻率Fn,主振頻率的階次n,基頻F1及索力T,按鍵能如下:
①“ ”“ ”光標(biāo)左右移動點(diǎn)同時(shí)顯示該點(diǎn)對應(yīng)的頻率Fn,階次n,基頻F1及索力T。
②“F1”“F2”光標(biāo)左右移動十點(diǎn)。
?、?數(shù)字鍵“1”~ “9”,“轉(zhuǎn)換”鍵修改階次n。
?、?ldquo;回車”鍵保存屏幕上的數(shù)據(jù)并行下根索的分析。
?、?ldquo;翻頁”鍵放棄存盤直按入下根索的分析。
(3)系數(shù)查詢:查詢并修改系數(shù)
(a) 輸入索號按“回車”鍵確認(rèn),按“翻頁”鍵返回。
(b) 輸入系數(shù):按“回車”鍵確認(rèn),按“翻頁”鍵返回。
(4)曲線查詢:屏幕顯示已測索的索號及測量時(shí)間,您可以移動光標(biāo)選擇相應(yīng)的索并按“回車”鍵選擇該索作信號分析。
(a)“ ”“ ”光標(biāo)上、下移動個(gè)測點(diǎn)。
(b)“F1”“F2”光標(biāo)上、下移動七個(gè)測點(diǎn),相當(dāng)于屏,小于七個(gè)測點(diǎn)時(shí)該按鍵無效。
(c)“回車”:信號分析。
(d)“翻頁”:返回上菜單。
5設(shè)置
單通道索力動測儀顯示 1輸入索力系數(shù)
2 儀器初始化
雙通道索力動測儀顯示 1測量通道設(shè)置
2輸入索力系數(shù)
3儀器初始化
按“ ”“ ”鍵移動光標(biāo)至相應(yīng)位置后,按“回車”鍵則該能被選擇,也可按“1”、“2”、“3”快速選擇該能,按“翻頁”鍵返回。
(1)選擇測量通道
顯示:1—1通道測量
2—2通道測量
3 雙通道測量
按“1”、“2”、“3”可分別選擇1或2通道單測量或雙通道同時(shí)測量。按“翻頁”鍵返回。
(2)輸入索力系數(shù)
(a)輸入索號:按“回車”鍵確認(rèn),按“翻頁”鍵返回。
(b)輸入系數(shù):按“回車”鍵確認(rèn),按“翻頁”鍵返回。
(3)儀器初始化
顯示 1索力結(jié)果清零
2索力系數(shù)清零
3信號曲線清零
按“ ”“ ”鍵移動光標(biāo)至所需位置后按“回車”鍵則該能被選擇,也可按“1”、“2”、“3”快速選擇該項(xiàng)能,按“翻頁”鍵返回。
(a)索力結(jié)果清零
清除內(nèi)存0100H—2200H處的內(nèi)容,(左上角顯示)清除畢顯示索力結(jié)果清零正確,此時(shí)所有保存在儀器中的頻率及索力均被清除。若提示清零錯(cuò)誤,說明存貯出現(xiàn)機(jī)器故障,需送廠家修理。
(b)索力系數(shù)清零
清除內(nèi)存2200H—3000H處的內(nèi)容(系數(shù)保存區(qū))清除畢顯示索力系數(shù)清零正確,此時(shí),所有以前輸入的系數(shù)均被清除。
(c)信號曲線清零
清除內(nèi)存000000—180000H處的內(nèi)容(保存測量 曲線),本次清除需要幾分鐘時(shí)間,清除畢顯示信號曲線清零正確。此時(shí),所有以前的測量信號被清除。
6通訊
顯示等待通訊命令
此時(shí)儀器入與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)操作,可啟動JMM268運(yùn)行程序?qū)x器行操作,此狀態(tài)需按“ON”鍵方可退出。
7校時(shí)
修改機(jī)器時(shí)間(按“回車”鍵確認(rèn))
五: 電源充電
本儀器采用鎘鎳可充電蓄電池供電,電池可多次重復(fù)使用,當(dāng)電能貯備即將畢時(shí),只需將其充電即可。
充電的方法是:合上儀器電源開關(guān),將儀器所附用充電電纜插頭,插入儀器上面板上標(biāo)有“220V”字樣的插座,接上交電源,
充電器示燈亮,這時(shí)就開始充電,次充電時(shí)間應(yīng)控制在12~14小時(shí)以內(nèi),儀器充次電般可連續(xù)使用40小時(shí),當(dāng)儀器長期不用時(shí),也應(yīng)在半年左右充次電。