一、设备调试与校准

1. 设备选型匹配

• 金属试样高频振动检测可选压电式加速度计；

• 柔性材料或微小试样宜用激光测振仪避免接触干扰。

• 根据试样的材质、尺寸、振动频率范围选择合适类型的测振仪（如接触式加速度计、非接触式激光测振仪等）。例如：

• 确认仪器的频率响应范围覆盖试样的预期振动频率（如仪器量程为 0.1~10kHz，试样频率需在此范围内）。

2. 传感器安装规范

• 接触式传感器：需确保传感器与试样表面刚性连接（如用耦合剂、磁铁吸附或螺栓固定），避免因接触不良导致信号衰减或失真。

• 非接触式传感器：调整激光或红外光束对准试样振动敏感区域（如几何中心或预计振幅最大处），保持稳定距离（避免因距离变化引入误差）。

3. 校准与零点调整

• 检测前使用标准振动源（如振动校准台）对仪器进行校准，确保灵敏度、线性度等参数符合要求。

• 开机后进行零点漂移补偿，尤其是在环境温度变化较大时，避免初始偏移影响数据精度。

二、试样状态控制

1. 试样安装与边界条件

• 确保试样安装方式与实际工作状态一致（如自由悬挂、固定支撑等），因为边界条件会显著影响振动频率（如简支梁与固支梁的固有频率不同）。

• 检查安装夹具是否牢固，避免因夹具松动导致附加质量或刚度变化，从而改变试样的真实振动特性。

2. 试样初始状态

• 检测前确认试样无明显损伤、变形或裂纹，否则需评估损伤对振动频率的影响（如裂纹可能降低结构刚度，导致固有频率下降）。

• 对于动态载荷下的试样，需在稳定运行状态（如转速、载荷恒定）下进行检测，避免瞬态过程干扰频率测量。

三、环境干扰抑制

1. 机械与声学干扰

• 远离振动源（如其他运行设备、风机等），或使用隔振平台减少环境振动对检测的影响。

• 在声学噪声较大的环境中，需评估噪声是否会被传感器误采集为振动信号（尤其是非接触式传感器对空气扰动敏感）。

2. 温度与湿度影响

• 某些材料（如高分子聚合物、复合材料）的弹性模量随温度变化显著，可能导致振动频率漂移。需控制检测环境温度稳定，或记录温度数据以便后续修正。

• 高湿度环境可能引起传感器受潮或试样表面冷凝，影响接触式传感器的耦合效果，需做好防潮措施。

3. 电磁干扰

• 避免测振仪电缆靠近强电磁场（如电机、变压器），防止电磁噪声混入信号。建议使用屏蔽电缆，并确保接地良好。

四、检测操作规范

1. 采样参数设置

• 根据试样的预期最高频率设置合适的采样频率，遵循奈奎斯特采样定理（采样频率需至少为最高频率的 2 倍，通常取 2.56 倍以上），避免频率混叠。

• 合理设置分析频率范围和分辨率（如频率分辨率 Δf = 1/(采样时间)，需确保能分辨试样的特征频率）。

2. 多点测量与平均

• 对于大型或复杂结构试样，需在多个测点（如不同位置、方向）进行检测，以获取完整的振动模态信息。

• 重复测量3 次以上并取平均值，减少随机误差（如操作抖动、环境瞬态干扰等）。

3. 信号质量监控

• 实时观察测振仪显示的时域波形和频谱图，判断信号是否稳定、是否存在异常峰值（可能为谐波或干扰信号）。

• 若信号信噪比低（噪声与有效信号混淆），可采用低通滤波、平均化处理或延长采样时间来改善。

五、数据处理与分析

1. 频率识别与模态分析

• 在频谱图中识别峰值频率，结合试样的理论模态频率（如通过有限元仿真计算）判断是否为固有频率或受迫振动频率。

• 对于多自由度系统，需通过模态参数识别算法（如峰值拾取法、频域分解法）分离各阶模态频率，避免模态耦合导致的误判。

2. 误差分析与修正

• 对比理论计算值与实测值，分析误差来源（如安装误差、传感器质量附加效应、环境干扰等），并对结果进行修正。

• 记录检测过程中的异常情况（如试样共振时的异常噪声、传感器脱落风险），供后续追溯和改进。

3. 数据记录与报告

• 完整记录检测条件（如仪器型号、传感器位置、环境温湿度）、原始数据（时域波形、频谱图）和分析结果，便于复现和验证。

• 出具检测报告时，需明确标注频率检测的不确定度，评估结果的可信度。

六、安全与维护

1. 操作人员防护

• 对于高振动幅值或高速旋转的试样，需佩戴防护装备（如护目镜、手套），避免试样飞溅或传感器脱落造成伤害。

• 在易燃易爆环境中，需使用防爆型测振仪，防止电火花引发危险。

2. 设备维护保养

• 检测后清洁传感器表面（如去除耦合剂残留），检查电缆是否破损，定期对仪器进行性能校验（如每年一次）。

• 长期存放时，需将传感器和仪器置于干燥、无腐蚀性气体的环境中，避免元件老化。

总结