振動測試是評估結構健康狀況和動態（tài）性能（néng）的重要手段。振動測試設備，如加速度計、速度（dù）傳感（gǎn）器、位移傳感器、動態信（xìn）號分析儀等（děng），能夠（gòu）精確（què）測量結構在各（gè）種工況下的振動（dòng）響應，為橋梁檢測提供精準支持。通過振動測試，橋梁檢測工程師（shī）可以（yǐ）深入（rù）了（le）解（jiě）結構的動力（lì）學行為，及時采取措施避免安全事故的發生。本文中（zhōng）交路橋科技將介紹振動測試（shì）設備與大（dà）家分享。

（1）橋梁上（shàng）分（fèn）析軟件主（zhǔ）要為模態分析軟件，用於處理（lǐ）測（cè）試數（shù）據，識別橋（qiáo）梁的模態參數（shù）如自（zì）振頻率、阻尼比、振（zhèn）型（xíng）等。

（2）數（shù）據采集係（xì）統包括數據采集單元（yuán）（DAQ）和（hé）動態信號（hào）分析儀（DSA），DAQ用於采集振動傳感器的信號，通常具有多通道和（hé）高采樣率；DSA用於實時分析振動信（xìn）號，可以顯（xiǎn）示頻率（lǜ）譜、時（shí）域波（bō）形（xíng）等。

（3）振動傳感器內部（bù）由質量、彈（dàn）簧和阻尼器構成的單自由度振動接收被（bèi）測振動。

1、振動傳（chuán）感（gǎn）器

（1）磁電式速（sù）度傳（chuán）感器

原理（lǐ）：磁（cí）電式加（jiā）速度傳感器通常包含（hán）一個永（yǒng）磁體和一個線圈。當傳感器隨被測物體振動時，永磁體（tǐ）與線圈之間的相對運（yùn）動會（huì）在線（xiàn）圈中感應出電（diàn）動勢（EMF），電動勢與加速度成正比。根（gēn）據法拉第（dì）電磁感應（yīng）定律，感（gǎn）應（yīng）電動勢的大（dà）小與（yǔ）磁通量的（de）變化率有關。

（2）壓電式加速度傳感器

原理：壓（yā）電式（shì）加速（sù）度傳感器利用壓電效應來測（cè）量加速度（dù）。當一個壓電材料（如（rú）石英或陶瓷）受到力的作用時，它會產生電（diàn）壓（yā），這個電壓與施加的（de）力成（chéng）正比。

特點：高靈（líng）敏度、寬動態範圍和（hé）良好的頻率響應，使它們適用於精密測量和高頻振（zhèn）動監測。然而，它們通常需要外部電源，並且相對（duì）較貴。

（3）伺服式加速度傳感器

·原理：當被測振動物體（tǐ）通過加速度計殼體（tǐ）有加速度輸入（rù）時（shí），質量塊偏離靜平衡位置（zhì），位移傳感（gǎn）器檢測出位移（yí）信（xìn）號，經（jīng）伺服放大器放大後輸（shū）出電流，該電（diàn）流流過電磁線圈，從而在永久磁鐵的磁場中產生電磁恢複力，迫（pò）使質（zhì）量塊回到原來的靜平（píng）衡位置，即加速（sù）度計（jì）工作在（zài）閉環狀態，傳感器輸出與加速度計成一定比例的模擬信（xìn）號（hào），它（tā）與（yǔ）加速度值成正比關係（xì）。

·特點：具有動（dòng）態性 能好、動態範圍（wéi）大和線（xiàn）性（xìng）度好（hǎo）等（děng）特點（diǎn）。由於有（yǒu）反饋作（zuò）用，增強了抗幹擾（rǎo）的能力，提（tí）高測量精度，擴大了測量範圍，伺（sì）服加速度 測量（liàng）技術廣泛地應用於慣性導航（háng）和慣性製（zhì）導係統中，在高精度（dù）的振動測量和標（biāo）定中也有（yǒu）應用。

（4）壓阻（zǔ）式加速度傳感器

·原（yuán）理：壓阻式加速度（dù）傳感器內含了應變計（jì），它（tā）可以測（cè）量質量（liàng）塊支撐（chēng）懸臂梁的（de）應（yīng）變。在慣性力作用下質量塊上下運（yùn）動，懸（xuán）臂梁上電阻的阻值隨應力（lì）的（de）作用而發生變（biàn）化，引起測量（liàng）電（diàn）橋（qiáo）輸出電（diàn）壓變化，以此實現對加速度的（de）測量。

·特點：傳感器簡單（dān）、成（chéng）本低廉，適（shì）用於大量生產（chǎn）。它們廣泛（fàn）應用於消（xiāo）費電（diàn）子產品和（hé）工業控製係統。壓（yā）阻式傳感器可能受（shòu）到溫度波動和長期（qī）使用中的漂移影響（xiǎng）。

（5）電容式加速度傳感器

·原理：電容式加（jiā）速度（dù）傳（chuán）感（gǎn）器（qì）通（tōng）過測量（liàng）兩導（dǎo）電板之間的（de）電容變（biàn）化來檢（jiǎn）測加速度。當加（jiā）速度（dù）作用於傳感器時，這些板之間的距離發生變化，導（dǎo）致（zhì）電（diàn）容發（fā）生變化。

·特點：具有低功耗（hào）、較高的（de）穩（wěn）定性和耐（nài）用性，特別適合用於電池供電（diàn）的設備和長（zhǎng）期監測應用（yòng）。不過，它們可能（néng）對溫（wēn）度和其他環境（jìng）因素較為敏感。

2、索（suǒ）力測試

振動法是索（suǒ）力測試的常用方法，在斜拉橋拉索索力（lì）、拱橋吊杆、懸索橋吊杆以（yǐ）及體外（wài）預應力束測試中應用廣泛。索力測試原理利（lì）用索張力和振動頻（pín）率之間的關係，利用（yòng）振動（dòng）傳感器獲（huò）取振動時程曲線（xiàn），再通（tōng）過頻（pín）譜分析獲取振動頻率，結合索參數（shù）得出索力。隨（suí）著基於視覺測試技術、微波雷達技術的發展，此類非接觸的測（cè）量設備（bèi）也逐漸在索（suǒ）力（lì）測試得（dé）到應用（yòng）。

3、橋梁（liáng）頻率和（hé）模態（tài）測試（shì）

橋（qiáo）梁結構在荷（hé）載作用下的振動加速度一般在0.1～1m/s，頻率在0.1～20Hz範（fàn）圍內變化（huà），屬於（yú）典型的低頻振動，橋梁（liáng）振動測試多采用低頻特性好的振（zhèn）動傳感（gǎn）器（qì）。由於橋梁結（jié）構規模較大（dà），需要同時布置多個振動傳感器同步（bù）測量，設備廠商專門開發了橋梁模態測試係（xì）統，采用無線方式（shì）連接多個模塊（kuài），大大方便了（le）現場測試。

中交（jiāo）路橋科技作為行業內的先行者，不僅以其深（shēn）厚的專業底蘊和前瞻性的（de）技術視野引領（lǐng）著行業發展方向，更（gèng）通過不斷研（yán）發高效（xiào）、智能的檢測設（shè）備，為（wéi）道（dào）路（lù）、橋梁等關鍵交（jiāo）通設施的安全運行（háng）構築起堅實的防線。這些創新成果的應（yīng）用，不僅極（jí）大地提高了（le）檢測效率與精（jīng）度，還顯著降低（dī）了人為誤差，為構建更加安全、可（kě）靠（kào）的交通網（wǎng）絡提供了強有（yǒu）力的技術支（zhī）撐。”。