機械工程測試技術

王瓊

摘要：改革開放后，隨著經濟的騰飛，我國的機械工程也進入快速發展時期，機械工程是一門涉及利用物理定律為機械系統作分析、設計、制造及維修的工程學科，其技術的復雜性和高難度的特點也促使我國相關的專家和學者們在吸取國外的經驗和本國傳統工程機械發展的基礎上，對其進行積極的探索和改進。下文將著重介紹機械工程測試技術中的部分要點。

關鍵詞：機械工程;測試;技術

引言

測試技術發展至今，手段層出不窮，涉及較多的技術領域，這些領域都不同程度地推動了測試技術的發展，而可靠性試驗方面是未來的一個重要的發展方向，是推動機械工程的重要手段。

1概述

測試技術的定義如下：使系統處于某種狀態下，對系統的狀態進行測量的一系列技術。屬于反向工程的一部分。對于某一次具體的測試行為，目的是得到一個或一系列結果甚至結論。

測試：測試（measurementandtest）是測量與試驗的概括，是人們借助于一定的裝置，獲取被測對象有相關信息的過程。測試包含兩方面的含義：一是測量，指的是使用測試裝置通過實驗來獲取被測量的量值;二是試驗，指的是在獲取測量值的基礎上，借助于人、計算機或一些數據分析與處理系統，從被測量中提取被測量對象的有關信息。

2機械工程測試技術創新的意義

機械工程測試技術創新是促進工業發展的重要基礎，也是發展的關鍵所在。因此需要提高對技術創新的重視，這就需要專業的技術人員的支持，只有具備專業的知識基礎與豐富的實踐經驗才可以推動創新工作的順利進行。另外，在創新的過程中還要具有自主創新的意識與創新的能力。機械工程技術創新中需要提高創新的工作效率，這離不開一支專業優秀的創新團隊。在當前我國的市場經濟環境下，經濟的發展促進了各行業之間激烈的競爭，機械工程行業也不例外，如何才能尋找到更好的發展機遇，就需要機械工程企業提高對創新的重視，利用技術的發展，強化企業的經濟實力，拓展團隊人員，培養技術人員的創新意識與創新的能力，推動我國機械工程行業的全面發展。同時這也將提升自身的經濟實力，為企業創造更多的經濟收益。

3測試技術涵蓋的技術領域

3.1機械振動與噪聲

機械振動是一種特殊形式的機械運動。機器或結構物在其靜平衡位置附近所做的“往復運動”。機械振動與可靠性密切相關，往往作為可靠性評價的重要指標。機械振動不僅能反映齒輪、軸承、轉子、定子等機械部件的故障問題，還可以反映電機等電磁方面的故障問題，所以，機械振動是能夠綜合反映機械設備狀態，也是最為常用的一種測試手段。機械振動分為接觸式測量和非接觸式測量，非接觸式測量主要測量的原始信號為振動位移，接觸式測量原始信號一般為振動速度和加速度。非接觸式常用測量原理為電渦流原理，接觸式測量常用壓電式原理，早期的磁電式傳感器已經不多見。無論接觸式還是非接觸式，原始信號一般為快變電壓信號，這種信后并非一般模擬量板卡可以采集，采集到的信號也需要快速A/D進行處理。接觸式傳感器還可分為單向傳感器、雙向傳感器以及三向傳感器，其中三向傳感器多用于模態試驗。

模態試驗是振動測試中一種測定機械設備動力學參數的試驗，與模擬仿真不同，模態測試不僅可以得到模態振型和固有頻率，而且還可以得到阻尼比。模態試驗又可分為靜止模態試驗和工作模態試驗，靜止模態試驗現場測試難度相對較小，也被普遍采用。

事實上，噪聲測試與振動測量原理基本一致，不同的是接收到的是聲音對于麥克風傳感器薄膜的振動信號，進而也轉換成電壓信號。測試目的往往為噪聲量級檢定和/或噪聲源識別，噪聲量級檢定評價起來分為聲壓級和聲功率計，前者是測量聲音對大氣所產生的壓力，后者是要考慮被評價設備的面積因素。由于事實上人耳也是一個濾波器，所以模擬人耳的濾波特點，常用A計權對原始聲音信號進行濾波處理，因為人耳對低頻不敏感，1000Hz左右才達到與實際聲強的線性關系，上限截至頻率為200000Hz。噪聲測試也廣泛應用于汽車等對舒適度要求較高的領域，在NVH測試方面，除了上面提到的噪聲量級和噪聲源識別的測量外，還要進行聲品質測試，也就是不僅僅要研究聲音的大小，還要研究人體對哪種頻率特點的聲音較為接受。

3.2溫度（場）

溫度是機械設備的重要指標，溫度的高低本身也影響機械狀態的好壞，許多機械設備都是需要在適合的溫度下運行才能夠達到最佳的性能和可靠性。特別是金屬零部件都具有隨溫度變化的熱膨脹特性，需要充分利用這些特性。

溫度測量多用的傳感器，如鉑熱電阻和熱電偶，前者為通過測量電阻反映被測物體的溫度，后者通過測量電壓反映被測物體的溫度。都需要二次儀表進行顯示，由于溫度變化往往是一個漸變過程，可以采用帶有記錄功能的溫度測試儀進行測試。

對于復雜機械，可以通過測量溫度場來進行描述，一方面可以通過實際測量了解設備包括內部的溫度分布情況，另一方面，有些不能完全測量的情況下，可以通過外部溫度場測試的結果作為邊界條件，為模擬仿真提供依據。

3.3壓力（場）

壓力往往也是機械設備的重要指標，比如對于壓縮機等產品，壓力指標是重要的特性，比如對于多級壓縮機需要測量各級壓力的分布情況，以驗證壓縮比是否達到預期設計要求，如果沒有達到，主要是哪一級或哪幾級的問題。一般采用壓力傳感器即可實現測試。

3.4電參數測試

電參數也是機械設備的重要指標，比如對比電機，三相直流電阻、絕緣性能都需要通過這樣的電參數進行體現。再比如漏電流這樣的參數能反映重要的電氣特性，更廣義上，EMC測試也是電參數測試的一種，越來越得到廣泛重視，電磁兼容性測試包括對外干擾以及能夠耐受的干擾。許多大型制造型企業，多達擁有數萬臺的各類設備，同時工作是必要的要求。

4可靠性試驗

不同于性能指標，可靠性指標是考驗機械設備的更為重要的指標，是衡量機械設備的附加值的重要指標。

可靠性是指，元件、產品、系統在一定時間內、在一定條件下無故障地執行指定功能的能力或可能性?？煽啃栽囼炇菍Ξa品進行可靠性調查、分析和評價的一種手段。往往涉及多個技術領域的考核。試驗結果將暴露產品開發的各種缺陷，這些缺陷的出現會引導開發人員進行DFEMA分析，確定現象與原因之間的關系，找到控制手段。

為了盡可能縮短試驗周期，也通常采用高加速壽命試驗，提高環境應力篩選的強度;如果期間出現故障，要進行“補課”，也就是改進產品后重復進行試驗。

結語

機械工程技術的創新也是促進社會進步的重要基礎條件。通過對技術的創新提高企業的生產實力，保證在激烈的市場競爭中不被社會所淘汰。同時，對于機械工程行業的發展也起到了推動的效果，為提高社會經濟的發展水平作出重要貢獻。

參考文獻：

[1]史偉靜.張馨予.趙科.機械工程技術的運用與影響探究[J].城市建設理論研究（電子版），2018，（22）：5241.

[2]路甬祥.王輝洋.引領中國機械工程技術和產業創新發展[J].科技導報，2017，（25）：80-85.

[3]畢云飛.李鑫雨.李湘洋.機械工程技術的運用與影響分析[J].黑龍江科學，2017，4（9）：141-143.

[4]黃明華.周世明.王輝.淺析機械工程技術存在的問題及措施[J].低碳地產，2016，2（8）：132-134.

[5]張海陽.蔡洋洋0機械工程技術創新模式的選擇與分析[J].城市建設理論研究（電子版），2016，（12）：156-159.