1、国家级新产品891 型 测 振 仪使用说明书中国地震局工程力学研究所中国哈尔滨891 型测振仪 IEM CEA1目 录一.用途及特点二.技术指标三.原理四.使用方法五.仪器的成套性891 型测振仪 IEM CEA2891 型 测 振 仪一、用途及特点891 型测振仪是 701 型测振仪的换代型。它主要用于测量地面、结构物的脉动或工程振动。每套测振仪包括 891 型拾振器六台(四台水平向、两台铅垂向)和 891 型六线放大器一台。891 型拾振器分为 891-1、891-2 和 891-4 三种型号，每种拾振器设有小速度、中速度、大速度和加速度四档。放大器分891 型和 891-4 型两种，它具
2、有放大，积分，滤波和阻抗变换的功能，891 型放大器配接 891-1 和 891-2 型拾振器，891-4 型放大器配接 891-4 型拾振器。用户可根据需要，选取拾振器上微型拨动开关及放大器上参数选择开关相应的档位，即可获取被测点的加速度、速度及位移参量。本仪器具有体积小、重量轻、使用方便、动态范围大及一机多用的特点，且拾振器簧片不易损坏，不用调节零位。本仪器可直接与任何记录仪器及数据采集系统配接。二、技术指标891-1 型拾振器技术指标 表 11 2 3 4档 位技术指标 参量 加速度 中速度 大速度 小速度灵敏度( )msVs2/或 0.1 7 2 50阻 尼 常 数 5 0.65 0.
3、65 0.65位移（mm,p-p） 50 100 8速度（m/s,p-p） 0.7 0.8 0.4最大量程加速度（m/s 2,p-p） 20通频带( )dBHz31,2050 1.3 40 0.8 60 480输出负荷电阻(k) 300 300 300 300位移（m） 1.710-7 510-7 210-8速度（m/s ） 1.710-7 510-7 210-8与 891 型放大器配接后的分辨率加速度（m/s 2） 110-5891 型测振仪 IEM CEA3尺 寸，重 量 4067mm,0.35kg891-2 型拾振器技术指标 表 21 2 3 4档 位技术指标 参量 加速度 中速度 大速
4、度 小速度灵敏度( )msVs2/或 0.1 或 0.5 7 1 30阻 尼 常 数 7 或 5 0.65 0.65 0.65位移（mm,p-p） 70 300 15速度（m/s,p-p） 1.4 1.8 0.5最大量程加速度（m/s 2,p-p） 40通频带( )dBHz31,0.580 1100 0.5 100 2100输出负荷电阻(k) 300 300 300 300位移（m） 110-7 110-6 210-8速度（m/s ） 110-7 110-6 210-8与 891 型放大器配接后的分辨率加速度（m/s 2）110-5 或210-6尺 寸，重 量 6080mm,1kg891-4
5、型拾振器技术指标 表 31 2 3 4档 位技术指标 参量 加速度 中速度 大速度 小速度灵敏度( )msVs2/或 0.13 8 1.5 30阻 尼 常 数 3.5 0.7 0.7 0.7位移（mm,p-p） 50 200 15速度（m/s,p-p） 1.0 1.2 0.5最大量程加速度（m/s 2,p-p） 20通频带( )dBHz31,130 130 0.530(H)0.830(V) 230输出负荷电阻(k) 1000 1000 1000 1000位移（m） 110-7 110-6 410-8与 891 型放大器配接后的分 速度（m/s ） 110-7 110-6 410-8891 型测
6、振仪 IEM CEA4辨率 加速度（m/s 2） 110-5尺 寸，重 量（不带插头） 4278mm,0.25kg891 型拾振器灵敏度 表 4灵敏 编号度值档位及参量档 1 加速度灵敏度 Sa(Vs2/m)档 2 中速度灵敏度 Sv1(Vs/m)档 3 大速度灵敏度 Sv2(Vs/m)档 4 小速度灵敏度 Sv3(Vs/m)891 型放大器（包括 891 型和 891-4 型）放大倍数：当参数选择开关置于档 1：K=10 至 5000,当参数选择开关置于档 2：K=1 至 500,当参数选择开关置于档 3：K=5 至 2500, KI1=30(积分增益)当参数选择开关置于档 4：K=1 至
7、500, KI2=10(积分增益)放大器各档位放大倍数 表 5放大 放大开关倍数参 数 选 择 档 位1 2 3 4 5 6 7 8 9 101 直通 10 20 50 100 200 500 1000 2000 4000 50002 直通 1 2 5 10 20 50 100 200 400 5003 积分（KI1=30）5 10 25 50 100 250 500 1000 2000 25004 积分（KI2=10）1 2 5 10 20 50 100 200 400 500放大器积分增益 表 6记录道 1 2 3 4 5 6891 型测振仪 IEM CEA5k b1 m1 S N X R
8、P4 RP1 RP3 RP2 C4 U0 Km 1 2 3 4 C3 C2 图 1 拾 振 器 原 理 参数选择档 3KI1（1/s） 30积分增益 参数选择档 4KI1（1/s） 10输入阻抗 (k) ： 1000输出负荷 (k) ：1输入噪声 (V) ：1通频带(Hz,-3dB)：0.15-100 (参数选择档 1 和 2)0.35-50 (参数选择档 3)0.2-50 (参数选择档 4) 电 源：618V,DC(正负电源差0.5V)或 220VAC耗 电：55mA(12DC 时)尺 寸：380240110mm重 量：5kg使用环境： 温 度：-10 +50湿 度: 85%三、原理（一）拾
9、振器891 型拾振器属于动圈往复式拾振器。拾振器原理如图 1 所示，图 Km 为微型拨动开关。当微型拨动开关的开关 1 接通（ON）时，动圈式往复摆的运动微分方程891 型测振仪 IEM CEA60 15 10 5 V 891型 六 线 放 大 器 中 国 地 震 局 工 程 力 学 研 究所 E+ - 15V 1.5 1 2 3 5 6 7 8 9 10 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 45 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 8 9 10 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 45 6 7 8 9 10 4 3 2 1 4 1 2 3
10、 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 1 4 2 3 1 2 3 4 5 6 检 查 检 查 检 查 检 查 检 查 检 查 参 数 选 择 参 数 选 择 参 数 选 择 参 数 选 择 参 数 选 择 参 数 选 择 放 大 放 大 放 大 放 大 放 大放 大 K4 K3 CB K2 K1 LED 图 2 放 大 器 前 面 板 为， （1）Xmkxb11其中： 为摆的运动部分质量， 分别为摆的加速度、速度和位移，1m,为阻尼系数，k 为簧片的刚度， 为地面运动的加速度。1b此时，电阻 RP1 的阻值较小，故阻尼常数 D1，拾振器的运动部分构成一速度摆，即摆的位移与地面运动的
11、速度成正比，拾振器构成一加速度计，它的输出电压与地面运动的加速度成正比，其加速度灵敏度， （2）BLSPa/1式中 BL 为机电耦合系数当微型拨动开关 2 或开关 3 或开关 4 接通时，摆的运动微分方程为， （3）XmkxbMm111)(式中 M1 为并联电容后的当量质量，此时，由于线圈回路的电阻较大，因此，D 1m1 时，拾振器的速度灵敏， （4）CBLSv/式中 C 为电容器的电容量（二）放大器放大器是用作放大、积分、滤波和阻抗变换。放大器的前面板如图 2 所示，图中：891 型测振仪 IEM CEA7NO： 20年 月 输 出 输 出 输 出 输 出 输 出 输 出 输 入 输 入 输
12、 入 输 入 输 入 输 入 DC ACFUSE FUSE 开 电 源 6 5 4 3 2 1 CZ3 K5 CZ2 BXK6 CZ1 图 3 放 大 器 后 面 板（1）CB 为电压表，用来检查电源电压及检查各线道工作是否正常的指示装置。（2）“K 1”为表头功能选择开关，置于“E +”、“E -”可分别检查正负电源是否正常；置于“15V”、“1.5V”（分别表示表头量程为 15V 或1.5V）时，作各线道检查用。（3）“K 2”（放大）为放大倍数选择开关，使用者按需要把 K2 置于适当位置。（4）“K 3”（参数选择）为参数选择开关，K 3 置于档 1 或档 2 时为直通档，可用来测量加速
13、度或速度；置于档 3 时为积分档，用来测量小位移；置于档 4 时为积分档，用来测量大位移。（5）“K 4”为输出调零和检查各通道工作是否正常的按钮开关。放大后面板如图 3 所示，图中：891 型测振仪 IEM CEA8CZ1（电源）为电源插座；CZ 2（输入）为信号输入插座；CZ 3（输出）为信号输出插座；BX 为保险丝管座；K 5 为电源开关。K 6 为交直流电源转换开关。（三）整套仪器测量参数与灵敏度1.测量加速度当拾振器上的拨动开关的开关 1 接通，参数选择开关置于档 1 或 2 时，仪器测量加速度参量，此时，加速度灵敏度， （5）KSaA式中 K 为放大器的放大倍数2.测量速度当拾振器
14、上的拨动开关 2 或 3 或 4 接通，参数选择开关置于档 1 或档 2时，仪器测量速度参量，此时，速度灵敏度（6）SVx3.测量位移当拾振器上的拨动开关 2 或 3 或 4 接通，参数选择开关置于档 3 或档 4时，仪器测量位移参量，此时，位移灵敏度， （7）IVxkKS式中 KI 为积分增益四、使用方法1.接通电源首先把电源转换开关 K6 置位于所需位置。如使用交流电源，则把电源电缆的交流插头（两芯）与市电（AC.220V）连接，如使用直流电源，则把电源电缆的直流电源线按红接正、黄接负、屏蔽层接地与蓄电池连接，然后将电源电缆插头（7 芯）插入放大器电源插座上，将电源开关 K5 置于开，并将
15、表头功能开关 K1 依次置于“E +”“E-”位置，通过表头检查电源电压是否正常。电源插头接线图见图 4。 64 24 14 4 54 3 7 6、 720VAC电 源 线 5正 电 源 3负 电 源 接 DC电 源 线 1、 2地 线 图 4 放 大 器 电 源 插 头 接 线 图 5+12VDC 891 型测振仪 IEM CEA92.拾振器与放大器的使用测量参量与拾振器档位、放大器参数选择开关档位的关系如表 7 所示。测量参量 拾 振 器 档 位 放大器“参数选择”开关档位小加速度 1 闭合（ON），其它断开 1大加速度 1 闭合（ON），其它断开 2中速度 2 闭合（ON），其它断开 1
16、大速度 3 闭合（ON），其它断开 2中位移 2 闭合（ON），其它断开 3大位移 3 闭合（ON），其它断开 3 或 4小速度 4 闭合（ON），其它断开 1小位移 4 闭合（ON），其它断开 3当把拾振器的拨动开尖置于适当位置之后，把拾振器与被测点用粘合剂固结牢，并使水平拾振器的几何轴线尽可能呈水平，铅垂向拾振器的几何轴线与水平面尽可能呈垂直，然后将拾振器的输出端与放大器的输入插座相连。将放大器的 K1 置于“15V”或“1.5V”档，按下按钮开关 K4，检查拾振器工作是否正常。如胃针稍有摆动，则该测线正常。注意：拾振器在非使用状态时，均将“1”档置于“ON”或把输出端短路。以保护拾振器的
17、运动部件。3.与记录器配接与磁带机或数据采集系统配接。配接时应注意共地，否则会发生串线现象。这种配接时，整套仪器不同参数的灵敏度分别为：加速度灵敏度， （8）CAmaKSXUV/0式中： 为磁带机或数据采集系统的输出电压，为磁带机或数据采集系统的放大倍数。加速度幅值 ， CAmS0891 型测振仪 IEM CEA10（9）速度灵敏度 ， CXmVKSU/0（10）速度幅值 ， CX（11）位移灵敏度 ， CXmXKSUV0（12）位移幅值 . CXmS0（13）891 型测振仪 IEM CEA11五、仪器的成套性（1）电源电缆 2 根（2）891-4 型拾振器输出电缆 6 根（3）放大器输入电
18、缆 6 根（4）放大器输出电缆 6 根（5）0.5A 保险丝管 4 只（6）使用说明书 1 本 （7）产品合格证 相应给出891 型测振仪 IEM CEA12附：常见故障及排除故 障 原因及故事排除放大器表头无电压指示。 稳压电源或电池无电压输出，放大器后面板电源插座接触是否良好，保险丝是否熔断检查电源回路；或更换保险丝。闭合放大器的电源开关，保险丝立即熔断。检查正负电源是否接反，检查有无短路现象。记录曲线出现严重漂移，或闭合放大器前面板按钮开关 K4 时，放大器表头指针大幅度摆动。1检查电源电压是否正常。2如故障仍未消除，检查各道测线接头是否包好。3检查拾振器是否与被测点固定好，有无相对滑移
19、现象。4检查输入插座是否接触可靠。各线道偏压很大，仪器不能工作。 检查电源电压和保险丝是否正常。某一线道偏压很大，其它线道正常。 该线道的运算放大器损坏，需要更换。对于有共地的记录器，如发现各线道记录器的时程曲线的幅值和频率成份都十分接近。检查记录器和放大器的各线道的连接线是否正确，是否统一共地。如发现某记录道有明显的高频分量。 检查拾振器与测点是否固结牢，测点是否有局部振动。在测小幅值振动时，明显有 50Hz 干扰或其它高频干扰。检查测点周围是否有高压电缆，测点周围是否有其它机械振动干扰。放大器外壳良好接地。在做拾振器一到致性试验时，某一线道出现波形不致或无信号。检查测线是否有断路或短路现象，如测线没有问题，可能是拾振器出了故障，需返厂修理出现串线现象。检查信号电缆是否良好。检查拾振器与信号电缆，信号电缆与放大器信号输入插头的连接是否正常。
