本文目录一览：
- 1、振动检测仪的用途
- 2、测振仪的使用方法
- 3、数字地震仪的基本工作原理简介
- 4、如何使用测振仪
- 5、振动测量仪都可以检测什么
振动检测仪的用途
振动检测仪是一款基于微处理器最新设计的机器状态监测仪器，具备有振动检测，轴承状态分析和红外线温度测量功能。其操作简单，自动指示状态报警，非常适合现场设备运行和维护人员监测设备状态，及时发现问题，保证设备正常可靠运行。
北京百万电子科技中心是一家大型仪器仪表生产及销售商，经营领域主要包括：气体检测仪、金属探测仪、环保设备、医疗保健、实验室仪器、化工仪器设备、农业仪器、机电设备、消防安防器材、电力通讯设备等几乎囊括所有行业。公司产品振动分析仪能够振动检测和对振动进行波形和频谱分析，从而对旋转设备及轴承齿轮故障诊断。大屏幕液晶显示，特别适用于工业现场的振动检测和频谱分析。提供多种量程型号，包括大/小量程，满足不同用户的需求。
产品定义：
振动检测仪是测量物体振动量大小的仪器，在桥梁、建筑、地震等领域有广泛的应用。振动检测仪还可以和加速度传感器组成振动测量系统对物体加速度、速度和位移进行测量
技术参数：
1.技术指标输入：100mV/g IEPE型振动传感器，80cm一体电缆和BNC接头；
2.振动测量：加速度 0-20 g 峰值，频率范围 10-12,000Hz；
3.速度 0-200 mm/s 有效值，频率范围 10~1,000 Hz；
4.位移 0-2000 um 峰峰值，频率范围 10~1,000 Hz；
5.轴承状态： BG值 0-20 g 有效值，频率范围 1~12 kHz；
6.BV值 0-200 mm/s 有效值，频率范围 1~12 kHz；
7.精度：+/-5%；
8.报警：内置ISO10816-3机器振动标准评价振动速度报警状态，内置轴承状态经验值标准评价轴承报警状态；
9.红外测温： -20～120℃，激光点指示目标，同时显示环境温度；
10.精度： ±2℃，分辨率1℃，测距系数8：1；
11.显示： 单色图形液晶 LCD，128x64点阵，LED背光；
12.电源： 锂离子充电电池，3.6V 1700 mAh，充电时间3小时，一次充电可连续使用48小时以上；
13.使用温度： -10～50℃；
14.尺寸： 长115mm x 宽70-80mm x 厚25mm；
15.重量： 220克，含传感器和电缆。
测振仪的使用方法
一、测振仪的使用方法：
1、测振表测点选择：利用测振表对主要设备的轴承及轴向端点进行测试，并配有现场检测记录表，每次的测点必须相互对应。
2、测量周期：在设备刚刚大修后或接近大修时，需两周测一次；正常运行时一个月测一次。
3、测量值判定依据：参照国际标准ISO2372。转速：600～1200r/min，振动测量范围：10～1000Hz。通常在设备正常运行时，其检测速度值在4.5～11.2mm/s（75kW以上机组）范围为监控使用，超过7.1mm/s以上就要考虑安排大修理。-智能数码振机仪
二、测振仪主要是根据手持测振仪的总体设计方案,给出了电路方框图并利用Protel99SE软件Layout PCB具体电路，并对电路重要参数进行了分析计算。在硬件和软件两方面都采取了各种抗干扰措施,保证了测量的精度，提高了仪器的可靠性。-智能数码振机仪
扩展资料：
1、测振仪是利用石英晶体和人工极化陶瓷(PZT)的压电效应设计而成。当石英晶体或人工极化陶瓷受到机械应力作用时，其表面就产生电荷。
2、测振仪具备有振动检测，轴承状态分析和红外线温度测量功能。其操作简单，自动指示状态报警，非常适合现场设备运行和维护人员监测设备状态，及时发现问题，保证设备正常可靠运行。
3、振动检测就好比中医把脉、西医听诊一样，不正常的振动代表着机器的某一个零组件产生异常，而振动值的大小直接反映机械的问题严重程度。对于旧机械而言，振动的大小代表该不该立即停机检修。
参考资料：百度百科-测振仪
数字地震仪的基本工作原理简介
(一)将机械震动转变为电信号
人工激发的地震波是一种机械振动，为了将地震信号记录下来，要采用一种机电转换装置，这就是地震检波器。其中动圈式检波器的结构如图4-7-2所示。
图4-7-2 动圈式检波器的结构图
陆地上地震勘探使用的地震检波器里有一个惯性用弹簧和外壳相连接，当地震波来到地面引起地面振动时，埋在地表的检波器的外壳也就随地面一起振动。这时惯性体由于其本身的惯性却不随外壳或不完全随外壳同时运动，于是便产生了惯性体对于外壳的相对运动。在检波器里，这个惯性体是一个线圈，另外有一块永久磁铁与外壳固定在一起，这个可活动的惯性体(线圈)又套在磁铁外面。当惯性体对于外壳以及固定在外壳上的磁铁发生相对运动时，由于电磁感应现象在线圈两端产生交变电压———电振动讯号。-智能数码振机仪
海洋中地震勘探使用的检波器为根据压电效应制成的晶体压电检波器。所谓晶体的压电效应是指在结晶体薄片上作用一个压力时，会在两端产生一个电压。工作时将压电检波器沉在海面下一定深度，当地震波从地下来到时会引起海水中质点振动并产生压力变化，这个压力变化传给压电检波器将其转换成电讯号。-智能数码振机仪
(二)数字地震仪的基本工作原理
数字地震仪根据其对信号的放大类型分为定点数字地震仪和浮点数字地震仪两种类型，定点地震仪是指仪器的前置放大器和主放大器的增益是固定的，浮点地震仪是指仪器的前置放大器的增益固定，主放大器的增益随着输入信号幅度的大小瞬时发生变化。简单的数字地震仪一般由线滤波器、前置放大器、高低通滤波器、多路转换开关、主放大器、模数转换器、存储器和逻辑控制单元等电路组成。下面以24道浅层工程地震仪为例说明地震仪的工作原理。-智能数码振机仪
图4-7-3为24道工程地震仪基本原理框图，它由线滤波器、前置放大器、高低通滤波器、多路转换开关、主放大器、模数转换器、数据存储器和时序逻辑控制单元及微机等组成。信号基本流程如下:检波器接收传播到地表的震动信号并将其转换成电信号传送到线滤波器，线滤波器滤除耦合到地震电缆线上的共模(如50Hz工频干扰)等干扰信号，前置放大器对检波器输出的微弱信号进行放大并传输到滤波器单元进行高、低通滤波和陷波，消除各种随机或固定干扰，经过放大和滤波后的多路模拟信号并行输入到多路转换开关的输入端，由多路转换开关按一定的时间间隔对模拟信号进行离散，将多路并行输入的模拟信号切换成以道序排列的瞬时子样，主放大器对多路转换开关输出的瞬时子样做进一步的放大，以达到模数转换器对电压幅度的要求，模数转换器对瞬时子样进行由模拟信号到数字信号的量化，形成二进制数码并传输给数据存储器存储。当一炮数据采集完后，通过总线接口等电路将存储器内的数据读入微机内存进行解编和实现。-智能数码振机仪
图4-7-3 24道工程地震仪基本原理框图
(三)数字地震仪的主要单元电路
1.大线滤波器
大线波器的主要作用是滤除共模和差模干扰，如射频静电干扰等。大线滤波器由无源的低通滤波元件LC滤波器组成，如图4-7-4所示的共模滤波器，由两个对称的LC滤波器构成，图中黑点表示电感线圈的绕线方向，当高频共模干扰信号进入滤波器时，在两个输出端受到相同的滤波，理论上输出端相对值为零。-智能数码振机仪
图4-7-4 大线滤波器原理示意图
图4-7-5 前置放大器电路示意图
2.低噪声前置放大器
低噪声前置放大器由低噪声高增益线性集成元件、电阻反馈网络组成。设置低噪声前置放大器的目的是将检波器接收到的微弱地震信号进行一定的线性放大，它一方面使放大后的信号电压能够达到多路转换开关的线性传输范围;另一方面是与主放大器配合，使经过主放大器后的小信号能达到模数转换器的测量范围，同时提高地震信号的抗干扰能力。各种类型的地震勘探仪器采用的前置放大器的形式不尽相同，图4-7-5为一种简单结构的前置放大器，R1，R2组成反馈网络。当开关S接通时，放大器的反馈系数KC、电压放大倍数G分别为-智能数码振机仪
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当开关S断开时，放大器的反馈系数KC、电压放大倍数G分别为
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3.滤波器
经传感器转换和前置放大后的电信号，往往含有多种成分的噪声信号，地震信号往往被淹没在干扰信号中，为了突出有用信号，提高信噪比，地震勘探仪器中一般有高通滤波器、低通滤波器和陷波器。
高通滤波器又称为低截止滤波器(图4-7-6，图4-7-7)，用于切除接收信号中的低频干扰。由于深层返回地表的有效波的低频成分比较丰富，因此低截止滤波器的截频都比较低，滤波特性陡度一般都有几个挡可选择。-智能数码振机仪
图4-7-6 二阶有源高通滤波器
图4-7-7 二阶高通传递函数特性
低通滤波器又称为高截止滤波器(图4-7-8，图4-7-9)，设置高截止滤波器的目的是防止模拟信号转换为离散信号时可能产生的假频，同时也可消除高频干扰。低通滤波器一般由几级有源滤波器组成。
图4-7-8 二阶有源低通滤波器
图4-7-9 二阶低通传递函数特性
在野外地震勘探施工中，当地震电缆距高压输电线较近时，就会受到50Hz(或60Hz)的工业交流电干扰。为了消除这种50Hz的干扰，在前放中设置了50Hz陷波器，它是一个特性尖锐的带阻滤波器，一般由双T有源滤波器构成(图4-7-10，图4-7-11)。-智能数码振机仪
有关二阶高通、二阶低通滤波器及有源双T滤波器的传递函数公式可参看有关资料，本书不作更多介绍。由滤波器的传递函数特性曲线可见，滤波器的品质因数Q值越大，电路频响曲线越尖锐，对频率的选择性越强。
图4-7-10 双T网络频率特性
图4-7-11 有源双T滤波器原理图
4.多路转换开关
地震勘探仪器将模拟的地震信号转换为数字信号是采用了通信技术中的脉冲编码理论。这一理论的三个基本内容是离散、量化和编码。多路转换开关的作用就是按一定时间间隔对模拟信号顺序取若干个瞬时值。
图4-7-12示出一个模拟信号被采样的过程，t1，t2，…，tn表示等间隔的时间，V(t0)，V(t2)，…，V(tn)表示V(t)信号的瞬时值，这些离散信号的瞬时值称为子样，它们是一系列脉冲，脉冲的宽度为子样宽度，同一地震道上相邻两个子样之间的时间间隔为采样间隔，如图4-7-12所示。-智能数码振机仪
多路转换开关的作用可用一个单刀多掷开关来类比，如图4-7-13所示。把多道前放的输出信号加到开关各输入端，当开关以一定速度转动时，输出端就相继出现各道信号的瞬时值，完成了采样和按时序编排的工作。开关每旋转一周，相当对所有各道采一个子样，连续旋转就使采样过程不断重复下去，从而使几道信号的子样按时间顺序合为一路送至主放大器。-智能数码振机仪
图4-7-12 连续信号离散化
图4-7-13 多路转换开关类比
地震勘探仪器中的多路转换开关使用的是MOS场效应管，如图4-7-14所示，各电极之间存在寄生电容，在关断的瞬间会引入相邻道上的信号(称串音)，开关跳动过程中会产生“尖峰”信号，同时开关的导通电阻也会对信号造成一定的衰减，由于使用电子开关会带来许多弊端，随着电子元器件集成化水平的提高，成本的降低，使每一个地震通道独立使用一组放大器和模数转换器成为可能，因此，现在新型的浅层地震仪器已经取消了多路转换开关。-智能数码振机仪
图4-7-14 电子多路转换开关
图4-7-15 程控增益放大器电路图
5.主放大器
主放大器是实现离散后的地震子样放大的主要电路单元，是为了将小信号的地震子样值放大成模数转换器的测量范围。主放大器有定点和浮点两种类型。
图4-7-15为一个程控定点增益放大器电路图，图中A为运算放大器;R1，R2，…，R8为电阻分压网络，与多路转换开关一起构成放大器的增益网络;A，B，C端为程控增益挡选择端，由增益码控制单元控制S1，S2，…，S8的通断。当C，B，A为逻辑电平“0，0，0”时，开关S0导通，放大器增益K为-智能数码振机仪
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当C，B，A为逻辑电平“1，1，1”时，放大器增益为
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式中:r0为多路转换开关导通内阻。
七阶型浮点放大器是一种三次比较、四进制增益的主放大器，它由七个基本放大级(每个增益为22)串接而成，如图4-7-16所示。每个放大级通过一个输出开关接至母线，由控制信号控制电子开关接通输出点的位置，以改变信号所通过的级数，从而改变放大器的增益。图中电子开关S0～S7在任何时刻只有一个接通，接通那一个开关就决定了从输入到输出的增益，这时母线上的电压V0即为输入信号电压与其开关所有放大级增益之积。电子开关S0～S7某一个导通时，主放的增益和增益码与它们之间的对应关系，见表4-7-1。-智能数码振机仪
图4-7-16 七阶型浮点放大器原理框图
表4-7-1 七阶型主放电子开关、增益码、主放增益对应关系表
对于某一确定的子样，放大器只可能有一个增益状态，使输出信号幅度处在模数转换器满标的25%～100%的范围内(即四进制增益的输出范围为12dB)。这是由比较器电路来判断的，逻辑电路根据比较器的判断控制各开关的动作。对每一个子样，增益都按一个预定的程序调整，每次增益改变，相应的输出幅度也随之改变，比较器把输出与参考电压相比较，如果输出幅度在预定的范围之外，则增益继续调整，一旦输出幅度落在预定范围内，则逻辑电路不再改变开关状态，这时输出V0送到模数转换器，同时逻辑电路把相应增益码送出，以便记录。-智能数码振机仪
6.模数转换器(A/D)
模数转换器是一种将模数信号转换成相应的数字信号的装置或器件。在地震勘探仪器中模数转换器的作用是将地震子样连续不断地转换成二进制数码。模数转换器的指标是衡量地震勘探仪器先进程度的重要标志之一。
模数转换器的类型较多，常见的模数转换器类型有逐次逼近型、积分型、跟踪记数型和Σ-Δ型。模数转换器的位数有8位、12位、14位、16位、20位、24位等。下面以逐次逼近型模数转换器为例介绍其基本工作原理。-智能数码振机仪
逐次逼近的方法在生活中常常遇到，如采用天平称重，一般的操作过程如下:设有一系统砝码，重量分别为1/2g，1/4g，1/8g，1/16g……显然要称的物体重量不能大于所有砝码的总重量(1g)，首先把待称物体放在天平的一个托盘上，把1/2g砝码放在另一个托盘上，观察天平的平衡情况。如果这个大砝码比被称物体重，就把大砝码取下来，换上1/4g的砝码;如果这个砝码比被称物体轻，则保留这个砝码，同时再加上1/4g砝码，再次观察天平的平衡情况，这样逐步比较下去，直到天平平衡为止，最后天平上所有保留的砝码重量相加就是被称物体的重量。称物的结果是离散的数字量，量化单位是最小砝码的质量。-智能数码振机仪
以上的逐次逼近的方法也可用于模数转换器，比较器相当于天平，比较器的两个输入端就是天平的两个秤盘，比较器的输出就是天平的平衡指针。N位模数转换器相当于n个砝码，最高位就是最大砝码，最低位就是最小砝码，每一位的权就相当于各个砝码的质量，称为权重，其大小为-智能数码振机仪
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式中:n为模数转换器的分辨率;j为位的编号，取值为0～n～-1;Vj为第j位的权重，即第j位等于1时模数转换器的输出电压，VREF为模数转换器的参考电压。控制电路决定了称量过程和判断平衡情况。逐次逼近寄存器起到手和人脑记忆功能，在控制电路的指挥下起到放、取和记忆砝码的作用。三态门在比较结束后打开，用来读取结果。-智能数码振机仪
逐次逼近型模数转换器(图4-7-17)的一次转换过程:启动脉冲使控制电路开始定时工作，时序控制电路在时钟作用下发出一系列控制信号。首先把逐次逼近寄存器(SAR)清零，接着把最高位置1(Dn-1=1)，即SAR输出为Dn=(10…000)。加到数模转换器(DAC)的输入端，并被转换成模拟电压V0。V0和输入模拟电压Vi一起被加到比较器A的两个输入端，当V0＞Vi时，比较器输出Vc=1，Vc被反馈到控制电路。控制电路在时钟作用下，进入到下一节拍，根据比较器输出Vc的值确定保留或清除SAR中的Dn-1，当Vc=1，将清除Dn-1，当Vc=0，则保留Dn-1=1。同时控制电路把SAR的次高位置1(Dn-2=1)，SAR新的数字输出又加到DAC，DAC新的输出与Vi再次比较，控制电路根据新的比较结果确定是否保留Dn-2。就这样逐位置1、数模转换、比较、保留(或清除)，直至最低位，最后DAC的输出Vc与Vi相等或略小于Vi，偏差不超过VREF/2n，这时SAR中的数字量就被看作对Vi转换的结果。-智能数码振机仪
图4-7-17 逐次逼近型模数转换器框图
以上介绍了逐次逼近型模数转换器的基本工作原理。从调制编号理论的角度看，这类模数转换器是根据信号的幅度大小进行量化编码，一个分辨率为n的模数转换器其满量刻度电平被分为2n个不同量化级别，为了能区分这2n个不同的量化等级需要相当复杂的电阻(或电容)网络和高精度的模拟电子器件。当位数n较高时，网络的实现是比较困难的，因而限制了转换器分辨率的提高。Σ-Δ型模数转换器是一种高分辨率、高线性度和低成本的新型模数转换器，这种模数转换器在新一代地震勘探仪器中被采用。Σ-Δ型模数转换器不是直接根据信号的幅度进行量化编码，而是根据前一次采样值与后一次采样值之差进行量化编码，从某种意义上说它是根据信号的包络形状进行量化编码的。其中的Σ表示积分求和，Δ表示增量。Σ-Δ型模数转换器含有非常简单的模拟电路(一个比较器、一个开关、一个或几个积分器及模拟求和电路)和复杂的数字信号处理电路。Σ-Δ型模数转换器量化精度可达1/224。-智能数码振机仪
(四)数据记录格式(SEG-D)简介
数字磁带记录的是经过模数转换器输出的尾数码，主放输出的增益码以及其他数码。以什么样的规格在磁带上记录这些数码，就是所谓的记录格式。
一张记录格式的编制，应使记录格式编排电路尽量简单;能最大限度地实现记录格式化，即当使用磁带记录时，便于计算机对地震资料的处理;在使用上要方便灵活，能适应于各种不同的地震道数和各种不同类型的主放大器增益形式;在磁带记录密度范围内尽可能提高记录密度。-智能数码振机仪
国内外使用过的记录格式多达十几种，随着仪器的发展，记录格式逐渐趋于标准化。美国勘探地球物理学家协会(SEG)制定的标准格式已为各国仪器生产厂家所接受。SEG先后制定过多种记录格式，如SEG-A、SEG-B、SEG-C、SEG-D、SEG-2和SEG-y格式等，其中SEG-A格式、SEG-B格式、SEG-C格式已淘汰。目前数字地震勘探仪器中使用最多的是SEG-D格式、SEG-y格式和SEG-2格式(多用于浅层勘探地震仪器)。因SEG-D格式较为通用，下面给予详细介绍。-智能数码振机仪
SEG-D格式有多种子格式，按记录类型分为两种，一种是多路编排格式，一种是反多路编排格式(即多路解编格式)。所用的记录编码也有两种，即PE相位编码和GCR成组编码。在一个数据文件中的记录过程中，采集数据的道数和采样参数可以改变，因此，它的设计具有很大的灵活性。-智能数码振机仪
(1)识别标志，写在6轨上，由每英寸3014次磁通量变换(FRPI)组成，在其他轨直流抹迹，紧接着是不确定的间隙(约6.35mm)，然后是ARA脉冲，以9042密度为准在所有轨上写1，用于在执行读操作时，使读放大器置于工作状态。最后是在2，3，5，6，8，9轨上以9042FRPI为密度写全1，在1，4，7轨上直流抹迹，主要用于磁带反转识别装载点。在图4-7-18中均用识别标志脉冲IDB表示。-智能数码振机仪
图4-7-18 SEG-D格式中GCR编码标志信息分布
(2)前序，由80位码元组成，其中前6位在每个轨写101010，紧接着在所有轨上写74位1码元。
(3)后序，由80位码元组成，其中前74位在所有轨上写1，接着在所有轨上写01010L，其中L表示是最后一位码元直流抹迹。
(4)文件尾标志，在轨1，2，4，5，7和8上以9042FCI为密度磁通量改变250～400次，在3，6，9轨上直流抹迹。另外，文件尾标志在一盘带最后一个数据文件结束的同样位置，要重复一次，以表示一盘带的逻辑带尾。-智能数码振机仪
(5)头段，头段内容如图4-7-19所示。
图4-7-19 头段中各段分布
(五)数字地震勘探仪器的记录过程
(1)每道检波器输出信号从电缆传输到地震仪后，首先被送入前置放大器，进行放大。前置放大器中还设置了50Hz陷波器，及高、低通滤波器，可以对信号进行必要的滤波处理。
(2)多路转换开关对多道信号依次快速轮流取样，例如采样间隔为4ms时，对各道每4ms取样一次，得到的是多路转换的顺序脉冲子样的离散值，单路输出至瞬时浮点增益放大器。
(3)离散化的地震信号子样进入程控定点或瞬时浮点增益控制放大器对信号子样实行放大。定点增益是对某一通道的各离散子样赋予同样的放大倍数，瞬时浮点增益是根据子样的幅值“瞬时”自动调节增益，确定一个最佳放大倍数。-智能数码振机仪
(4)二次采样保持器:把经过瞬时浮点放大器的被缩减了宽度的信号子样予以加宽，保持一定时间以便足够为模-数转换器应用。
(5)模-数转换器是将二次采样保持后的信号子样，根据幅度的大小转换成二进制数码表示的数字量。
(6)数据编排器，将信号子样的阶码与尾数按一定的记录格式进行数据编排，再由磁记录器把编排好的数据通过磁头写在磁带上。
如何使用测振仪
测振仪使用方法：1、测振表测点选择：利用测振表，对主要设备的轴承及轴向端点进行测试，并配有现场检测记录表，每次的测点必须相互对应。2、测量周期：在设备刚刚大修后或接近大修时，需两周测一次；正常运行时一个月测一次；如遇所测值与上一次测值有明显变化时，应加强测试密度，以防突发事故而造成故障停机。-智能数码振机仪
北京美特迩环保仪器有限公司是专业生产与代理国内/国外仪器仪表的公司。公司UT312便携式测振仪可以广泛应用于机械制造、电力、石油化工、冶金、航空航天等领域。作为旋转机械设备购买检验、运行监测以及维修等场合的测量工具，是一种理想的点检仪。-智能数码振机仪
振动测量仪都可以检测什么
可以检测振动的数值（位移、速度、加速度），波形和频谱（位移，速度，加速度），包络。
振动测量仪主要测量旋转设备的振动情况，振动值反应了振动强度的大小，波形和频谱可以发现设备早期故障，包络主要是发现滚动轴承的早期故障。
振动测量仪，有多种类型，目前最新的发展方向是基于安卓（操作方便触摸屏操作，无须使用说明书），无线连接传感单元（防护等级高，多种方式组合，可测量移动设备的振动），设备树功能（将长达一年以上的振动数据和图谱保存到终端，智能查询）-智能数码振机仪
