振動測量技術

在環境問題中，振動測量包括兩類：一是對引起噪聲輻射的物體振動測量；二是對環境振動測量 ^[2]  。

要測量起重運輸等機械設備零部件和結構的振動參數(如振動位移、振動速度及加速度等)和分析它們的振動特性(如固有頻率、頻譜特性等)，應具有套由測振傳感器，信號放大器，濾波裝置，信號分析儀器及顯示、記錄儀表等組成的完整測量系統 ^[3]  。

物體振動的測量對輻射噪聲體物體的振動測定，其測量點的選擇應根據實際情況而定。不僅要測量發聲物體的振動，還要測量振源的振動和傳導物體的振動 ^[4]  。

聲頻範圍的振動測量，一般取20～20000赫的均方根振動值（線性檔或C 檔振動值）。振動的頻譜一般是用窄帶分析。振動值可以用加速度或速度或位移來表示，速度是與輻射噪聲有密切關係的振動值。振動對人的影響常用加速度值描述。

振源頻率的測量應當擴展到20赫以下。可按振源基座三維正交方向測量振動加速度。機械振動在多數情況包括重要的離散分量（突出的單頻振動）。在振動測量中要注意這一特點。

在測量過程中，加速度計須要與被測物良好接觸，否則會在垂直方向或水平方向產生相對移動，使測量結果產生嚴重誤差。常用的壓電加速度計可用金屬螺栓、絕緣螺栓和雲母墊圈、永久磁鐵、膠合劑和膠合螺栓、蠟膜粘附等方法附着固定在振動物體上。不同的附着固定方法所安裝的加速度計的頻率響應。

使用加速度計測振時，加速度計的感振方向和振動物體測點位置的振動方向應取一致。如果兩個方向之間有夾角為α，則測量值的相對誤差C=1-cosα。

測量前應認真選擇加速度計，其靈敏度、頻率響應能滿足測量要求,對於質量輕小的振動物體,附在它上面的加速度計的質量要足夠小，以免影響振動的狀態。估算加速度計附加質量的影響，通常用下式計算：

式中αr為附有加速度計時對結構的加速度產生的響應；αs為無加速度計時結構的加速度響應；ms為振動結構的等效質量；ma為加速度計的質量。此外,測量前應充分了解温度、濕度、聲場和電磁場等環境條件，以使加速度計和其他儀器能有效地工作 ^[2]  。

造成人整體暴露在振動環境中的振動是環境振動。環境振動的特點一般是振動強度範圍廣，加速度有效值的範圍約為3×10～3米/秒，振動頻率約為 1～80赫甚至為0.1～1赫的超低頻。因此測量儀器應選擇高靈敏度加速度計、低頻振動測量放大器和窄帶、1/1 或 1/3倍頻帶濾波器，或使用裝有國際標準化組織(ISO)推薦的頻率計數網絡的環境振動測量儀，通過計數網絡測量得到振動級。

環境振動測量一般測量1～80赫範圍內的振動，在X、Y、Z三個方向上的加速度有效值。環境振動可以通過測量值同振動標準所規定的數值進行比較來評價。為了準確測定傳到人體的振動，振動測點應儘可能選在振動物體和人體表面接觸的地方。站在地面或坐在平台上的人，如人體和支撐物之間沒有緩衝墊，則拾振器應安置在地面或平台上；如人體和支撐物之間有柔軟的墊層，則應在人體和墊層之間插入一剛性結構（如鋼板），放置拾振器。

在住宅、醫院、辦公室等建築物內測量振動，應在室內地面中心附近選擇3～5個測點進行測量；考慮樓房對振動的放大作用,應在建築物各層都選擇幾個房間，進行測量。

為了解環境振動源（運轉的機器）的振動特徵和影響範圍，應在振動源的基礎座上，以及距基礎座5米、10米、20米等位置上選定測點，進行振動測量。

測量公路兩側由於機動車輛引起的振動時，應在公路邊緣上距邊緣5米、10米、20米處選定測點，測量振動級。拾振器要水平放置在平坦堅硬的地面上，而不應放在沙地、泥地、草地上 ^[2]  。