Seismion 如何通过传导率曲线来评估隔振器的性能

前文已探讨主动隔振器性能优化的建模方法,但同等重要的是真实工况下的测试验证。为此,Seismion 自主研发了专用测量套件:该套件包含两套传感单元,可同步采集垂直与水平方向的振动信号。信号经频域处理后,分别生成四个传感器的振动频谱。‌

‌传导率计算采用频谱比值法——即台面频谱值与基底频谱值之比,分别针对垂直与水平方向。下图为我司软件的实时运行界面,同步呈现振动频谱及传导率曲线:

上图呈现四组传感器频谱曲线,可清晰观察到位于底部的两组传感器(S2)与隔振台面板上的传感器(S1)之间的频谱差异持续扩大。该差异直接体现隔振器的隔振效果,本例中的隔振性能最高可达‌-30dB。

需特别说明的是,本方案‌舍弃传统振动台人工激励方式‌,仅将隔振器置于刚性实验台上,通过捕捉典型实验室环境中的‌自然背景振动‌完成测量。该方法直接反映终端用户实际工况下的隔振性能,规避了人工激励测试中可能存在的性能失真风险。

基于实测频谱数据,‌低频隔振的关键价值得以凸显‌。本次测量中,振动幅度最大区域集中于‌1-10Hz频段‌,并在10Hz处出现显著峰值(该频率极可能源和实验台发生共振)。此后振动能量急剧衰减,表明隔振需求最紧迫的区间位于‌10Hz以下‌,而这正是主动隔振器相对气弹簧隔振器性能优势最突出的频域。

实测传导率曲线与计算模型高度吻合,验证了计算机模拟的准确性。值得注意的是,‌30Hz以上频段的传导率读数呈现虚高现象‌——这并非隔振器真实性能,而是由‌传感器本底噪声主导所致,由于台面传感器(S1)接收的振动信号经隔离后大幅减弱,残余信号被传感器噪声覆盖。

为强调该现象,软件‌上部窗口特别标注了传感器本底噪声阈值‌。可见实测频谱趋近但无法突破该噪声底限。当高频段基底激励谱持续衰减时,其与噪声阈值之间的间隙最终归零——此时传导率读数看似体现隔振效能,实则为‌传感器噪声主导的伪信号。

若改用‌强激励重新测试‌(如振动台输入>0.1g),传递率曲线将呈现更优结果。这源于强激励提高了有效信号幅值,延迟了噪声主导频段的出现。

Seismion 主动隔振系统还可执行‌隔振器布局优化分析‌。通过多点位振动谱比对,可筛选出‌环境激励最弱的安装位‌,从源头降低振动干扰。

关键词:频谱本底噪声主动隔振