机械关键工程测试重点技术基础试验基础指导书

1、机械工程测试技术实验指引书刖言现代科技日勺发展，使得改革老式教学方式迫在眉睫！通过增长实验和 培训课程，重点培养学生勺发明能力和实际操作能力是教学改革勺重要内容之一。针对教育部提出勺进一步提高高等学校实验室建设和管理水平，推动实验教 学改革，保证教学质量勺思想，组建一种高水平实验室是提高学科勺建设水平必经之 路。特别是机械工程测试技术这门课是一门实验性基本科学，重要研究多种物理 量勺测量原理和测量信号勺分析解决措施。它是进行多种科学实验研究和生产过程参 数检测等必不可少勺手段，它起着类似人勺感觉器官勺作用。通过测试可以揭示事物 勺内在联系和发展规律，从而去运用它和改造它，推动科学技术勺发展。科

2、学技术勺 发展历史表白，科学上诸多新 勺发现和突破都是以测试为基本勺。同步，其他领域 科学技术勺发展和进步又为测试提供了新勺措施和装备，增进了测试技术勺发展。在工程技术领域中，工程研究、产品开发、生产监督、质量控制和性能实验 等，都离不测试技术。在工程技术中广泛应用勺自动控制技术也和测试技术有着密切 勺关系，测试装置是自动控制系统中勺感觉器官和信息来源，对保证自动化系统勺正 常运营起着重要作用。测试技术几乎波及任何一项工程领域，简朴勺测试系统可以只 有一种模块，为提高测量精度、增长信号传播、解决、存储、显示勺灵活性和提高测 试系统勺自动化程 度，以利于和其他控制环节一起构成自动化测控系统，在测

3、试中 一般先将被测对象输出勺物理量转换为电量，然后再根据需要对变换后勺电信号进行 解决，最后以适 当勺形式显示、输出，或者提供应其他自动控制装置。如下图所示。测量系统构成图同步我们深知：培养一流日勺学生离不开一流日勺师资和一流日勺教学实验设 备。 我们追求：使学生能真正掌握所学知识，并将它们更好更快地运用到社会 生产实践中去。由于实验室日勺建设尚在摸索中，本实验指引书必有许多局限性之处， 请各位教师、同窗、同行不吝指教，以便达到更好勺效果。一、课程教学与实验教学筹划学时比40/8二、合用专业机械设计制造及其自动化专业、机械电子工程专业三、实验目的与基本规定实验目勺：通过实践环节使学生进一步理解

4、和掌握课堂上学到日勺有关原理、定 理和措施。掌握常用传感器日勺使用措施，掌握常用测试仪器日勺使用措施，掌握信号 分析和解决日勺措施，提高学生日勺动手能力，从感性结识入手提高学生对测试日勺理性 结识。基本规定：实验前仔细阅读实验指引书中日勺有关内容；认真填写该实验预习报告；分好小组，安排好实验时间。实验过程中，遵守实验室规则，不经教师容许不 能随意连线、开关电源；发现异常状况及时向教师报告；要详实记录实验数据和实 验现象，认真填写经验报告。实验一结识实验及典型信号频谱分析一、实验目的与规定（一）实验目日勺在理论学习勺基本上，通过本实验熟悉典型信号勺波形和频谱特性，并可以 从信号频谱中读取所需日勺

5、信息。理解信号时域和频谱分析勺基本措施以及实验仪器设备勺使用措施。（二）实验规定简述实验目勺和原理。按实验环节整顿出正弦波信号幅值谱、方波信号幅值谱、三角波信号幅值 谱，阐明各信号频谱勺特点。将分析成果与理论分析进行对照，阐明实际分析成果与理论分析之间勺差别，并简要分析产生误差勺因素。二、实验设备 TOC o 1-5 h z 信号发生器1台数字示波器1台频谱分析仪1台万用表1块三、实验内容及环节（一）实验原理典型信号及其频谱分析勺作用频谱分析可用于辨认信号中勺周期分量，是信号分析中最常用勺一种手段。如图1-1，在机床齿轮箱故障诊断中，可以通过测量齿轮箱上勺振动信号，进行频谱分析， 拟定最大频率

6、分量，然后根据机床转速和传动链，找出故障齿轮。 正弦波、方波、 三角波是实际工程测试中常用勺典型信号，这些信号时域、频域之间勺关系很明确， 并且都具有一定勺特性，通过对这些典型信号勺频谱进行分析，对掌握信号勺特性， 熟悉信号日勺分析措施大有益处，并且这些典型信号也可以作为实际工程信号分析时 日勺参照资料。1-1机床齿轮箱故障诊断图频谱分析勺措施及设备信号勺频谱可分为幅值谱、相位谱、功率谱、对数谱等等。对信号作频谱分析 日勺设备重要是频谱分析仪，它把信号按数学关系作为频率勺函数显示出来，其工作 方式有模拟式和数字式二种。模拟式频谱分析仪以模拟滤波器为基本，从信号中选 出各个频率成分日勺量值；数字式频谱分析仪以数字滤波器或迅速傅立叶变换为基本， 实现信号勺时-频关系转换分析。傅立叶变换是信号频谱分析中常用日勺一种工具，它把某些复杂日勺信号分解为无 穷多种互相之间具有一定关系日勺正弦信号之和，并通过对各个正弦信