光测位移幅值法

(1)振幅牌测量振幅

这是视觉滞留作用法的一种测量方法。直观法测振幅只需要一个如图1a或图2a所示振幅牌，当被测物做直线振动时，振幅牌为一直角三角形(也有用等腰三角形)。直角三角形的高(或等腰三角形的底)b必须是实际尺寸，同时将另一直角边(或等腰三角形的腰)l分为若干等分。例如：当最大量程b＝10mm时，最好将l等分为5等分(或10等分、20等分)，并在下方标注上平行于b的线段的实际高度。利用振幅牌测量振幅，必须使振动体的振动方向与三角形的高b相平行。测量时需将振幅牌固定在振动体上。随着质体的振动，此三角形在两死点位置之间移动。应用视觉暂留原理，可以观察出直角三角形直角边与斜边的交点(图1b)，交点所对应的读数，即为质体振幅的二倍，通常称为双振幅

图1　直线振动振幅牌及运动轨迹

当被测物体做圆运动时，其振幅牌是由一系列直径不等的圆组成的，如图2a所示。例如：当最大量程为d_max＝10mm时，类似前面振幅牌将l等分，也可以分别以直径d₃＝10mm、d₂＝8mm、d₁＝6mm做三个圆、并在每个圆附近标上对应直径数值。测量时将振幅牌固定在振动体上，随着质体的振动，振幅牌各圆上的每一个点的运动轨迹都是直径相等的圆，这圆轨迹的直径即为待测的双振幅。于是根据视觉暂留原理，振幅牌上各圆都有一外包络线圆和一内包络线圆，如图2b所示。某圆内包络线圆刚好为一点时，则此圆直径即为质体双振幅。该振幅牌也可用来测量直线振动的幅值，如图2c所示。既然圆振幅牌能测直线振动幅值和圆振动幅值，按理也应能测量介于两者之间的椭圆运动轨迹的长轴和短轴，只是其内包络线的椭圆模糊不清，不易分辨而已

图2　圆振幅牌及运动轨迹

振幅牌测量位移的最大量程为b/2(或d_max/2)。精度与l/b(或d_n/d_n+1)成比例。通常采用b＝20mm(或d_max＝20mm)。这种测量方法一般用于频率大于10Hz、振幅大于0.1mm的振动测量

(2)读数显微镜测量位移幅值

如果要求精度较高，可采用读数显微镜观测振幅，在振动体上贴上一细砂纸，用灯光照射，砂纸上砂粒位移的反射光通过读数显微镜可观测到被测位移幅值。所能测量振幅的大小，由读数显微镜放大倍数决定，一般不超过1mm。测量要求与用振幅牌测量相同，只是这种测量要求振动稳定性好