选矿设备振动特性测试(vibration characteristics testing of mineral processing equipment)

利用传感器将选矿设备的振动特性转变为便于记录、显示和计算的信号的选矿测试技术。带有振动机构的设备的工作性能与其振动特性有关。带有振动机构的选矿设备主要是振动筛、跳汰机、摇床、振动溜槽、振动高梯度磁选机以及振动磨机等。这些设备的振动都属周期振动，大部分为简谐周期振动，部分为复合振动；振动频率较低(几十至几千赫兹)，一般可以用瞬时位移、瞬时速度和瞬时加速度这三个振动参数以及振动曲线来表征它们的振动特性。用于检测选矿设备振动特性的方法主要有光学法和电气法，而以后者为主。

光学法   所用的光学仪器或工具很简单，而且都是利用人眼的视觉暂留效应，如量楔和闪光测频仪。量楔(图1)是使用最早也最简单的测振工具。将一小块色泽分明、带有刻度的三角形薄片(材质为铝、铁、铜等)固定在振动机构上并随之振动，当振动频率超过8～10Hz时，由于人眼的视觉暂留效应，振动的量楔看起来如图1b所示变成两个三角形。它们相交于一点，此点所对应的标尺刻度l便是被测振动的峰，峰值2xm。因为l／L=2xm／H，故2xm=lH／L=IK。量楔构造简单、便宜，测量的振幅范围为0.1～25mm，适用于现场，但测量误差达5％～10％。闪光测频仪由频率可调的闪光灯和调频电源及测频器组成，可测300～21000次／min的转速或振动频率，精度较高。

电气法   按一定的物理原理或规律，通过测振传感器将振动的机械信号转变为电信号的方法。用于检测带振动机构的选矿设备振动信号的传感器主要有磁电式、压电式和电阻应变片式等几种。

磁电式速度传感器   根据电磁感应定律将振动瞬时速度转变为电势的元件。传感器由永久磁铁、线圈和连杆组成，连杆与振动机构相连，带动线圈在磁场中运动，线圈上产生的感应电动势E=BV_tL，式中B为磁感应强度，L为线圈长度，V_t为瞬时速度。由传感器输出的电压信号通过测振仪处理后显示瞬时速度值、瞬时位移值和瞬时加速度值以及它们的平均值，并可再通过光线示波器用感光纸带显示和记录出振动特性曲线。这种测振系统称为电动式测振系统，测量频率范围为2～1000Hz，最大振幅15mm，最大加速度为10g(g为重力加速度)。

压电式加速度传感器   利用压电材料(压电晶体、压电陶瓷)的压电效应，(即压电材料所产生的感应电荷量与其所受力或加速度的大小成比例)把振动的瞬时加速度转变为感应电荷的元件。(图2)传感器由压电材料和感受外力(加速度)的质量块组成。使用时把传感器固定在振体上。由于传感器输出的信号很弱，故通常用阻抗变换器和测振仪及光线示波器共同组成测振系统，称为压电测振系统。压电式加速度传感器体小、质轻，测频范围宽，对被测振体的振动特性影响小，故得到广泛应用。

电阻应变片式加速度传感器   利用电阻应变片的应变效应和压阻效应，把瞬时加速度(力)转变为电阻变化的元件。传感器因带有质量块的弹性悬臂梁感受外力(加速度)而产生应变，再通过贴在悬臂梁上的电阻应变片把应变转变为电阻的变化。传感器与动态应变仪和记录仪相连，通过桥路输出与振动加速度成比例的电压或电流信号。这种系统称为电阻式测振系统。电阻式加速度传感器体小、质轻、精度高，性能稳定。