JMM-268 索力动测仪是一种便携式微振动信号单(双)通道检测析的智能仪器,
该仪器应用于钢索、预应力钢筋、钢丝拉力的测量,也可作低频振动信号的测试析,可
应用于交通、建筑、铁路、冶金和运输等行业。
JMM-268 索力动测仪具有检测速度快,高,体积小,重量轻,采用充电电池供电,
携带方便等特点。本仪器采用大屏幕点阵图形液晶显示,汉字提示,带背光,操作简单易
学,且它在测量后直接显示振动信号曲线、频谱曲线、自振频率及索力等。
本仪器能根据测试人员的需要,连续自动保存 1000 根索的测量和振动曲线,并且
在关机后这些仍保存在仪器内。当您需要时,
这些测试又可调出来显示和析或通过串行口传给微机作进一
步析。
二:索力测量
(一) 测试原理
根据张力弦振动公式
1 δ
F= (1)
2L ρ
(1)式中F 弦的自振频率
L 弦的长度
ρ弦的材料密度
δ弦的拉力
可知,明确了弦的材料和长度之后,测量弦的振动频率就可确定弦的拉力。对于两端固定
匀质受力的钢索也可近似作为弦。钢索的拉力 T 与其基弦 F 有如关系:T=KF2 (2)
其中: K:比例系数
F:钢索基频
T:钢索拉力(kN)
F=Fn/n (3)
其中 Fn:主振动频率(Hz)n:主振频率的阶次
因此,通过测量钢索的主振动频率,就可求出钢索的拉力。
(二)比例系数 K 的确定
1 理论计算
K=4WL2/1000 (4)
其中 W:钢索单位长质量(kg/m)
L:钢索两嵌固点之间的长度(m)
2 试验定
对钢索级张拉。通过张拉千斤顶和油表或其它装置,读取各级张拉力 T,用 JMM-268
索力动测仪测量各级拉力钢索的基频 F,则比例系数 K 可通过小二乘法求出。
P P
K =Σ Ti / Σ Fi2 (5)
Z
i=1 i=1
其中 P:张拉级数
(4)式是作了如假设后推导出来的:
Ⅰ)钢索是只能受拉而不能受弯、受剪,即只有抗拉钢度。
Ⅱ)钢索质量在长范内是均匀的。
Ⅲ)钢索振动时没有外力作用其且横向位移极小。
Ⅳ)钢索两端嵌固。
因此(4)式仅为一近似计算值。如果条件许可,建议采取定公式(5)
对于自振频率与拉力具有一一对应关系而不能用公式(2)表达的钢索,用本仪器测
量自振频率,用定曲线计算索力。
注意:仪器定方法和准力的准确性决定计算拉力的。建议采用准力传感器
频率阶次的确定方法
钢索的振动信号是由多谐振动信号组成的复合振动信号。因此作频谱析后,频谱图形会有多个峰值点出现,每个峰值点代表钢索的一个自振频率,根据式(3)可知钢索的自振频率近似为其基频的整数倍,JMM-268 动测仪测量后显示的频率为峰值高点的频率,简称为主振频率,为求出一阶频率(基频)求出主振频率的阶次 n。在谱图,每一个峰值点都代表钢索的一个自振频率,根据式(3),如果钢索自振频率均出现在频谱图,那么每两个相邻自振频率的间距也与基频相等。但实际钢索振动时某些阶次的振动信号会很微弱,而在频谱图看不到,造成两峰值值点之间的距离不相等,因此,我们以相邻两峰点之间的频率小值作为基频,以主振频率 Fn 除以该基频值作为主振频率的阶次 n。面举例说明主振频率阶次的确定方法。
0 F1 F2 F3
图是某一信号的频谱图,图共出现了三个峰值频率,其中主振动频率 Fn 为其第二个峰值频率 F2,而间隔小值为 F2-F1,从图形看,
Fn 大致应为 F2-F1 的三倍,因此可确定主振频率 Fn 的阶次 n 为 3 不是 2。
仪器测量析后会自动给出一个 n 值,当频谱图比较准时这个 n 值才是正确的。您
可根据频谱图确认 n 值。当仪器析错误时,您可通过键盘输入正确的 n 值。
三:主要技术指
1 测量范
自振动频率 0.3~200Hz(或根据需求定制)
拉力 10~10000kN
索长 2~500m 直径 6~150mm
2 测量
频率:0.5%±0.001Hz
拉力:由系数 K 的决定。如系数 K 的达到 1%,则测力为 2%。
3 存贮:0.5MB:1000 根索的测量参数和振动曲线。
4 使用环境温度:0℃—40℃,相对湿度小于或等于 90%。
5 电源:8 节 2 号镉镍电池
电能贮量 2.h
工作电源 80mA
充电时间 8—12 小时
充电电源 220V/50Hz
6 外形尺寸
仪器 222mm×165mm×160mm
传感器 80mm×80mm×65mm
7 重量
仪器 3.7kg
传感器 0.7kg
四:操作方法
(一)仪器面板介绍
本仪器面板如图所示,其中左边从至依次为充电电源插座,串口插座,传感器连接插座,单通道为 INP1,双通道为 INP1、INP2,右边部为液晶显示屏,右边中部为充电指示灯,部为键盘,共有二十四个按键。按键说明如:
1“NO”:开机键
2“OFF”:关机键
3“F1—F3”:辅助功能键
4“修改”:改变测量通道
5“转换”:改变信号方式
6“翻页”:返回一功能的操作
7“ ”“ ”光移动键或功能移动键
8“ ”回车确认键
9 数字键“0”-“9”,小数点键及“清除”键
10“背光”液晶显示器背光源开关键,按键改变背光源状态。
(二) 传感器连接
本仪器使用本公司的配拾振传感器,单通道索力动测仪将传感器插入
INP1 插口即可,双通道动测仪则依次插入 INP1 及 INP2 插口即可。(三)操作步骤
1开机进入主菜单
2屏幕左边显示仪器型号及机器时钟,右边显示第功能菜单,测量、查询、设置、通讯、校时,按“▲”“▼”键移动光至所需位置后按“回车”键,则相应功能被。(右角显示电池容量,请及时充电)
3测量屏幕显示:
测量时间
测量通道
采样频率
方式其中测量时间为仪器时间,在主菜单将光移至校时处按“回车”键改,测
量通道对单通道动测仪固定为 1 通道,对双通道动测仪可 1 通道测量,2 通道测量或双通道测量。按“修改”键可改变测量通道。本仪器采样频率有 5Hz、10Hz、20Hz、40Hz、80Hz、160Hz、320Hz、640Hz、共八档,按“ ”、“ ”键可别减小或增加采样频率。推荐采样频率为高信号频率的五倍~十倍。方式有:自动、手动及信号触发三种状态,按“转换”键可改变信号方式。(索力测试时用自动方式即可)
(1) 自动
按“回车”键,仪器根据信号大小自动调整零点及增益(约几秒种)。同时显示在屏幕,此时正式开始(波形显示在屏幕)。完 1024 点后作频谱析,析完毕后显示频谱曲线,同时提示输入索号,请按数字键输入正确的索号后按回车键,则屏幕方显示主振频率 Fn=x.xxxHz,主振频阶次 n=x,基频 F1=x.xxxHz,索力 T=XXXXkN。
其中主振频率的阶次 n 仅供参考,请您根据图形正确的阶次 n。
(a)修改阶次 n:当 n<10 时直接按数字键“1”~“9”修改,当 n≥10 时按“转换”
键修改。(需按“回车”键确认)