1 项目概况

为了测量某型号陶瓷件的固有频率，北京一洋应振测试技术有限公司采用YSV8008 8通道振动测试仪，使用锤击法测量了该型号陶瓷件的固有频率。

图1 被测量的陶瓷试验件

2 测试方法

激励方法： 使用YC-1 小型IEPE激励力锤（配尼龙锤头），对陶瓷的侧面指定位置进行激励，敲击次数为5次。

测量方法：使用YSV5001声压传感器，对准图2中位置，测量陶瓷振动发出的声音信号。

图2 力锤激励位置

通过振动测试仪测量到力锤激励信号和声压，并通过传递函数分析测量得到结构的固有频率。

3 测量仪器

• YSV8008 8通道振动测试仪

硬件指标：

1）多通道：8通道

2）高精度： 24 位高精度 AD

3）大量程：电压输入测量范围±10000mV

4）低噪声：本底电路噪声低于 0.05mVRms@1倍放大

5）高速度：多通道同步采集，每个通道最高采集速度高达 51.2KHz

6）标准工业网口传输：单根网线传输距离可达 200 米，优于民用常用的USB 口、串口等，使用光纤传输可达几十公里、上百公里

7）内置电池（选件）：无电源情况下可以坚持工作 8 小时，方便野外、工业现场等无电源情况下测试（也可以采用交流适配器直接供电）

软件指标：

1）信号示波：显示波形、频谱、波形频谱双显（同时显示）

2）信号保存：计算机端进行数据显示、存储

3）数据编辑：高通滤波、低通滤波、带通滤波、带阻滤波、数据删除、去直流等多项功能

4）波形积分和微分：加速度信号硬件I次积分测量速度（mm/s）、加速度信号硬件II次积分测量位移(µm)、软件积分功能、软件微分功能

5）时域分析：振动最大值、有效值、平均值、峰峰值、峰值因数、脉冲因数、裕度因数等十几种参数

6）频谱分析：测量结构的固有频率，测量振动信号的频率成分构成（峰值谱、有效值谱、功率谱、功率谱密度 四种频谱形式；各种窗函数可设置）

7）环境振动评价：加速度级、人体Z振级，可以测量铁路沿线、交通干道沿线、建筑物内部 振动是否超过国家标准，是否满足标准  “GB 10070-1988  城市区域振动环境标准”和“GB 10071-1988城市区域环境振动测量方法”、“GB 50868-2013 建筑工程容许振动标准”等不同规范对于工作区、居民期 环境振动的要求。

8）精密设备的防震等级评价：VC-A 、VC-B、VC-C、VC-D、VC-E，是作为半导体、医疗和生物制药行业振动敏感设备的通用振动标准，采用了一组三分之一倍频程频带速度谱的形式，适用于在垂直和两个水平方向测量的振动。安装精密设备或仪器的地基，所测得的三分之一倍频程速度谱曲线的所有频率点必须落在振动等级(VC)曲线对应的标准曲线之下。

9）隔振器性能分析：分析结构振动的能量分布、减震器的总体隔振效果和整体频率段的减震系数曲线。

10）传递函数分析：传递函数的幅频曲线、相频曲线、相干曲线，动刚度、动柔度，用于分析结构的固有频率、频响曲线平稳性、材料的动刚度和动柔度。

11）三维瀑布图分析：观察一段时间内信号频率的变化规律，用于分析旋转设备在升速、降速等转速变化过程中的振动变化规律。

12）长期监测功能：数据自动存储功能、数据监测报警功能、报警数据查询功能

13）噪声测试：噪声的1/3倍频程分析，A计权，分析噪声环境的分贝值

数据导出：TXT、EXCEL、wda等格式

• YC-1 小型模态试验力锤

小型模态试验力锤，带IEPE力传感器，量程5000N，灵敏度1mV/N，带有四种锤头（橡胶、尼龙、铝、钢），带10米测量导线

• YSV5001 声压传感器

声压测量传感器，工作频率10-20000Hz，灵敏度50mV/Pa，量程136dB，带10米测量导线

4 固有频率测量结果

图3 力锤激励时的声压传感器和力脉冲波形波形

图4 力锤能量的激励频率范围（尼龙头，0-3500Hz）

图5 传递函数分析图（幅频曲线和相频曲线）

    通过传递函数分析，测量到结构的固有频率，从而对于产品设计指标进行了验证。