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加速度测量.ppt

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内容要点:
加速度测量,速度、转速、加速度测量速 度 测 量速度测量线速度测量( m/s, km/h)角速度测量 (rad/s) 转速测量 (转 /分)Rotary speed: revolutions per minute (r.p.m.), nAngular Velocity: ωLinear Velocity: v????测量原理分类 :1.?时间、位移计算测速:根据线速度的定义,可以从物体在一定时间内移动的距离或者从物体移动一定距离所需的时间求得,这种方法只能求某段距离或时间的平均速度。 s越小,越接近瞬时速度。u 光束切断法u 相关法u 空间滤波器法3.?利用物理参数测量:多普勒效应、流体力学定律、电磁感应原理4.?加速度积分法和位移微分法2.角速度和线速度的相互转化。5.?陀螺测速法1、光束切断法n 非接触式测量,测量精度较高。图 1?光束切断式速度测量 原理: 利用随机过程互相关函数确定运动时间的方法;组成: 两个相距为 L的相同的传感器,如光电传感器、超声波传感器、电涡流传感器等;检测: 表面粗糙度、表面缺陷、表面标记等;处理: 在测量条件基本相同的情况下, y(t)的波形和x(t)是相似的,只是时间上推迟了 t0(=L/v), 即要求出 t0。2、相 关 法???????图 3??相关测速原理图 ???其物理含义是 x(t)延迟 to 后成 x(t- t0), 其波形将和 y( t) 几乎重叠,因此互相关值有最大值。3、空间滤波器法n 空间滤波器件与被测物体同步运动,测定单位空间内信号的时间频率;n 空间滤波器:栅板,在空间长 L内有 N个等距栅缝,当栅板的移动速度为 v,移动距离 L的时间为 t0n 空间频率: (单位空间长度内变化次数)n 时间频率:n 速度:?可用于生产过程中的塑料板带、布、钢板带等速度检测。?注意测量辊与被测物之间的滑移所造成的测量误差。4、接 触 辊 法特点: 应用最广泛的一种方法。方法: 把旋转辊轮(测量辊)接触在行进的物体上,被测物体以速度 v行进并带动测量辊转动,由测量辊的转速和周长求得物体的行进速度 。5、皮托管测速法?皮托管是测量流体速度的主要工具之一 ,广泛用于船舶和飞行体的测速。?在测量时,只要把皮托管对准流体流动的方向,使内管顶端(滞止点)能感受全压力 pt, 而具有静压孔的外管感受静压力 ps即可。(一) 皮托管的结构标准皮托管用两根不同内径管子同心套接而成,内管通直端尾接头,是全压管,外管通侧接头,是静压管。 , (二)皮托管测速原理动压( Pv)+ 静压( Ps)= 全压 ( Pt)修正后的流速公式:? 为皮托管系数,由实验标定。 ?一般在 0.99~1.01之间。 (三) 测量误差分析总压孔直径: d=0.5D静压孔直径: d1=0.12D静压孔距端部距离: 3~4D静压孔离支杆距离: 8~10D皮托管头部和支杆对流场的影响1、皮托管的形状影响 2、皮托管偏离特性的影响结论:皮托管方向要正对流体流向。 6、 多普勒测速n 光学多普勒效应: 当光源和反射体或散射体之间存在相对运动时,接收到的声波频率与入射声波频率之间存在正比于物体运动速度的频率偏移,这种现象叫光学多普勒效应,是奥地利学者多普勒于 1842年发现的。n 散射光频率和入射光频率偏移叫多普勒频移;?图 4多普勒效应原理ki ksPP静止时,入射光频率为:(Apparent?frequency)若 P点以速度 远离光源,则对 P点来说入射光的视在频率为:对光电探测器来说,散射光的视在波长和频率分别为:ki ksP?1

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