低頻模態激振器    電磁模態激振器

JZQ-20B型高精度低頻激振器使用說明

一、用途

  JZQ-20B型高精度是一種電動變換器，即將電能轉換為機械能，對試件提供激振力的一種裝置。與GF200型功率放大器相配，再加上有關儀器，可廣泛用于各種工程結構的振動試驗。特別適用于樁基檢測、橋梁、水壩等大型結構振動試驗。

此外，它可以用作振動臺，對小型儀表、零件等作環境振動試驗、疲勞試驗以及對傳感器進行校驗。

二、主要技術指標

三、原理

電動式激振器是由彈簧、動圈、鐵芯、磁鋼、磁極板、殼體等組成。動圈骨架上部可直接和激振頂桿相連。動圈處于鐵芯和磁極板之間的工作間隙中。動圈由上下二組彈簧支持,構成激振器的可動系統(部件)。彈簧本身固定在殼體上。

當功率放大器供給動圈可變頻率電流時，根據電磁感應定律，可以得到：

             F＝0.102BLI×10⁴                (1)

             F₀＝0.102BLI₀×10⁴              (2)

式中：

      F為電磁感應力（公斤），即通常所謂的激振力

      F_O為激振力F的幅值（公斤），即所謂的大激振力

      B為工作氣隙中平均磁感應強度（高斯）

      I為動圈中的電流瞬時值（安培）

      L為切割磁力線的線圈的導線的有效長度（米）

由（1）、（2）式可得：

          α＝F/I＝F₀/I₀＝0.102BL×10⁴      (3)

對于每臺激振器而言,B,L均為常數,故α即為定值,，通常稱α為激振器的力常數。

四、主要特性

（1）彈簧特性

本激振器采用了兩組線性彈簧作為動圈的懸掛裝置。

（2）頻率特性

本激振器的可動部件零階固有頻率約為22赫茲。這個共振頻率對于激振大試件或者采用力傳感器測量試件頻響函數時，將不會影響試驗結果。可動部件的*階彈性共振頻率約為2.8K赫茲。因此該型激振器使用在0.01～2.0K赫茲是很合適的。如圖(1)所示。

圖(1)激 振 器 頻 響 特 性

（3）力常數

由于各臺激振器的線圈匝數和磁感應強度不是嚴格相等的，故各臺激振器的力常數會略有不同，標在合格證的力常數是在位移S=0，即激振器動圈處于中立位置校測到的值。

（4）磁場

該激振器采用了高能磁性材料——釹鐵硼，它具有*的矯頑力，因而使激振力對電流的非線性小于1％。同時使激振器的體積和重量大大減小。

五、使用

（一）激振器的懸掛

可以采用下列三種方法：

（1）激振器剛性固定于地面。這種固定方法要求激振器和支架、夾具等形成的振動系統之共振頻率高于激振器的工作頻率3～4倍。為此，盡可能采用笨重而剛性較好的支架和夾具。對于非臨時性的固定或激振器在相當低的頻率下工作時，這種方法比較合適。

（2）激振器彈性地固定于地面。這種固定方法要求激振器和彈簧所形成的振動系統之共振頻率低于激振低工作頻率3～4倍。為此，激振器通常采用橡皮繩或金屬彈簧和支架連接。此方法便于多次安裝，同時可以大大減小激振器的能量向地面傳遞。當激振工作頻率f＞5赫茲時，建議盡可能采用這種方法。

（3）激振器彈性地固定在試件本身上。這種方法要求激振器和彈簧所形成的振動系統低于激振低工作頻率3～4倍。為此，激振器也必須采用橡皮繩或金屬彈簧懸掛在試件上。當激振器無法采用上述兩種方法固定于地面時，如橋梁、飛機的機翼以及其它自由懸掛的結構，這是*能夠采用的方法。

（二）激振器與試件的連接

隨激振器一起提供的連接桿，是專門用來連接激振器和試件的。主要起到將傳遞激振力給試件的作用，同時也起到保護激振器的作用。如由于激振器安裝不當，試件的激振方向和激振器的軸線方向不*時，可能致使連接桿彎曲,甚至斷裂，而不至于損壞激振器。

連接桿和試件與激振器連接時，必須使激振器動圈處于中間(平衡)位置。連接好以后，還要在連接桿的兩端并上螺帽，以防止由于振動而造成連接松動。

（三）大行程限制

當激振器可動部件達到極限行程時，動圈骨架將碰撞限制器發出噠噠的響聲。此時須迅速減小功率放大器的輸出電流。

（四）大電流的限制

本激振器和功率大器配套使用，通過動圈上的電流須加以監視且不得超過大電流峰值25A。在2/3以上出力的狀態工作時，激振器只能間隙性工作，否則內部升溫會造成損壞。

（五）用作振動臺

  在本激振器動圈骨架裝一個小臺面，可以當作小振動臺使用。