毕业论文课题相关文献综述

文献综述

1.背景

在每-个水利工程上，钢结构平面闸门是必不可缺而且极为重要的。闸门作为水利工程中最主要的设备，在各种水利工程中都会应用的到。这也使闸门在近现代得到了重要的发展和幵发。闸门是水工结构的一个重要组成部分，可用于拦截水流，水位控制，节流量，泥沙及漂浮物等的排放量。闸门的振动是否会激励闸墩产生振动，从而导致墩结构失稳或变形，是必须要考虑的工程运行安全问题。另外，闸门的长期振动也会务致闸门边缘上滚轮的紧固螺栓松动和闸门启闭机底座上的紧固螺栓松动等，因此，研究平面闸门的振动测试系统还是十分必要的。

2.主要内容

基于此目的，我们主要研究考虑下面这些问题：平面闸门、测振传感器、加速度传感器、压电加速度计、三轴加速度计的选择与运用。

平面闸门是挡水面为平面面板的闸门。平面闸门的门叶在门槽内作直线运动以封闭或开放水道。它的制造加工较容易，运行安全可靠，维修方便，广泛用于各种水工建筑物上作为工作闸门、事故闸门和检修闸门。平面闸门自重大，所需启门力亦大，门槽水力学条件较差，因此在高流速的水道上作为工作闸门的使用范围受到限制。平面闸门主要由门叶、埋设构件和启闭设备三部分组成。

测振传感器又叫一次仪表，是一种器件，又称换能器或拾振器.测量振动的传感器是属于非电量传感器，它有两个作用，其一是敏感作用，对被测对象某种物理量(如位移、速度、加速度或力)敏感，并完成对该被测量信号的拾取；其二是变换作用，将被测非电量变换成电量输出将这些描述机械振动量的物理量转换成电量（电流、电压、电荷）或电参数（电阻、电容、电感）的变化，然后输至二次仪表进行放大及记录、显示或分析。

多数加速度传感器是压电效应的原理来工作的，所谓的压电效应就是"对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外，还将改变晶体的极化状态，在晶体内部建立电场，这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应"。一般加速度传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个特性。由于这个变形会产生电压，只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系，就可以将加速度转化成电压输出。当然，还有很多其它方法来制作加速度传感器，比如压阻技术，电容效应，热气泡效应，光效应，但是其最基本的原理都是由于加速度产生某个介质产生变形，通过测量其变形量并用相关电路转化成电压输出。每种技术都有各自的机会和问题。

压电加速度计是属于惯性式传感器。它是利用某些物质如石英晶体的压电效应，在加速度计受振时，质量块加在压电元件上的力也随之变化。当被测振动频率远低于加速度计的固有频率时，则力的变化与被测加速度成正比。它的工作原理是基于压电晶体的压电效应工作的。某些晶体在一定方向上受力变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个表面上产生符号相反的电荷；当外力去除后，又重新恢复到不带电状态，这种现象称为压电效应，具有压电效应的晶体称为压电晶体。常用的压电晶体有石英、压电陶瓷等。

三轴加速度计是基于加速度的基本原理去实现工作的，加速度是个空间矢量，一方面，要准确了解物体的运动状态，必须测得其三个坐标轴上的分量；另一方面，在预先不知道物体运动方向的场合下，只有应用三轴加速度传感器来检测加速度信号。由于三轴加速度传感器也是基于重力原理的，因此用三轴加速度传感器可以实现双轴正负90度或双轴0-360度的倾角，通过校正后期精度要高于双轴加速度传感器大于测量角度为60度的情况。