Page 98 - 《振动工程学报》2025年第9期

2028 振 动 工 程 学 报 第 38 卷

1/3倍频程均方根值谱 1/3倍频程均方根值谱

120 120
100 100 3 微 振 动 测 量 与 评 估 系 统
幅值 / dB 80 幅值 / dB 80 3.1 系统总体方案
60
60
40
40
20 20
微振动测量有多种方案，如基于激光散斑的微
0 0
1.25 2.5 5 10 20 40 80 1.25 2.5 5 10 20 40 80 振探测 [20] 、利用 Lissajous 中心角的微振位移监测 [21]
频率 / Hz 频率 / Hz [22]
(a) 未添加噪声 (b) 添加高斯白噪声 以及基于激光干涉的微振测量 等。虽然激光测量
(a) Without noise (b) With Gaussian white noise
精度高，但需保证激光测量设备“相对静止”，故其
图 13 6.3 Hz 单频正弦信号分频段倍频程频谱 不适合工业现场。设计了一套高精度微振动测量与
Fig. 13 Crossover-band octave spectrum of the 6.3 Hz single- 评估系统，总体方案如图 17 所示。硬件部分包括微
frequency sinusoidal signal 振动速度传感器、智能测量装置、MVE-7208。该系

1/3倍频程均方根值谱 1/3倍频程均方根值谱 统主要应用对象为无隔振措施素地、半导体隔振地
120 120
100 100 基、仪器隔振平台等。
幅值 / dB 60 幅值 / dB 60 在场地设计测点，采集终端获取传感器输出的微振模
80
根据不同场地设计不同测量方案，将传感器安装
80
40
40
20 20 拟信号，对其进行信号调理、A/D 转换、数据编码，
0 0 处理后的数据通过以太网输出至上位机进行计算显示。
1.25 2.5 5 10 20 40 80 1.25 2.5 5 10 20 40 80
频率 / Hz 频率 / Hz
(a) 未添加噪声 (b) 添加高斯白噪声 3.2 测量系统硬件
(a) Without noise (b) With Gaussian white noise

微振动传感器采用 941B 型低频拾振器，可测量
图 14 31.5 Hz 单频正弦信号分频段倍频程频谱
加速度及速度信号，其灵敏度高、噪声低。主要参
Fig. 14 Crossover-band octave spectrum of the 31.5 Hz single-
frequency sinusoidal signal 数如表 3 所示。

MI-7208 智能测量装置在微振动测量频率范围
1/3倍频程均方根值谱 1/3倍频程均方根值谱
120 120 内本底噪声低至亚微伏级。主要参数如表 4 所示。

100 100
幅值 / dB 60 幅值 / dB 60 3.3 MVE-7208 设计
80
80
40
40
20 20 MVE-7208 由 多 个 模 块 构 成 ， 软 件 整 体 框 架 如
图 18 所示。
0 0
1.25 2.5 5 10 20 40 80 1.25 2.5 5 10 20 40 80 MVE-7208 采用多线程方式进行开发，运行框架
频率 / Hz 频率 / Hz
(a) 未添加噪声 (b) 添加高斯白噪声 见图 19。主线程负责上位机界面数据的更新及交互
(a) Without noise (b) With Gaussian white noise 控制命令的发送；子线程 1 和 2 负责解析控制命令、

图 15 1 Hz 单频正弦信号 D·N 点 FFT 倍频程频谱 控制 MI-7208 智能测量装置采集微振动信号；子线
Fig. 15 FFT of D·N points octave spectrum of the 1 Hz single- 程 3 负责信号的时域分析和分频段倍频程分析。
frequency sinusoidal signal 的 UI 界面见图 20，集成了交互模块
MVE-7208

7
FFT倍频程分析
6 分频段倍频程分析
理论值
5
4
幅值
3
2
1

0
1 1.25 1.6 2 2.5 3.15 4 5 6.3 8 10 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80
频率 / Hz

图 16 分频段倍频程频谱分析对比图
Fig. 16 Comparison plot of octave spectrum analysis based on crossover bands