Mi az iDAQ? Gyakorlati útmutató a moduláris adatgyűjtéshez rezgésvizsgálathoz

Ha már egy tesztpadon töltött időt, az iDAQ kifejezés valószínűleg átlépte az asztalát. Néha egy adatlapon, néha egy munkaköri dokumentum közepén jelenik meg, amelyet az ügyfél késő este készített. A rövid változat elég egyszerű: az iDAQ az ipari adatgyűjtés rövidítése, az a hardver és szoftver, amely egy vibráló hídról, egy forgó motorról vagy egy csattogó sebességváltóról veszi a fizikai jelet, és azt számokká alakítja, amelyeket egy mérnök megvédhet.

Ez a cikk végigvezeti, hogy mi számít valójában, amikor ilyen láncot épít fel a rezgés, zaj, feszültség, ütés és modális munkához, és hol találják meg a csapatok leggyakrabban megfelelő vagy rossz konfigurációt.

Mit jelent az iDAQ egy tesztlaborban?

Hagyja le a marketingnyelvet, és az iDAQ rendszer három részből áll: egy gazdagép vagy ház, amely tápellátást, időzítés és kommunikációs kapcsolat; egy vagy több modul, amely analóg jeleket konvertál és digitalizál; valamint az adatgyűjtést, megjelenítést és elemzést kezelő szoftver. A moduláris szempont a lényeg. Egy olyan rögzített műszer helyett, amely olyan funkciókat hordoz, amelyeket valószínűleg soha nem fog használni, összeállítja a szükséges csatornákat, és a következő projekt megérkezésekor ad hozzá még többet.

Ez a rugalmasság többet számít, mint amilyennek hangzik. Egy egyetemi labor négy csatornával indulhat egy diákprojekthez egy kis kereten, majd két évvel később áttérhet a 32 csatornás konfigurációra, amikor egy teljes körű hídteszt jön. A szerszámgépgyártó a próbapadi mérésekkel kezdheti, és a műhelyben állandó felügyeleti pontokkal zárhat. Az akvizíciós platformnak mindkét esetben túl kell élnie az átállást anélkül, hogy bárki újratanulná a szoftvert.

Saját munkánkat e köré szervezzük, ezért a mérési követelmény az alkatrészszám elé kerül. Ha teljesebb képet akarsz látni, az a megközelítésünkön is látszik rendszerszintű tesztelési megoldások .

A mérési lánc minden iDAQ-beállítás mögött

Minden hiteles adatgyűjtési rendszer ugyanazon a sorrenden nyugszik. Valami gerjeszti a szerkezetet, egy jelátalakító átalakítja a mechanikai választ elektromos jellé, egy bemeneti fokozat előkészíti ezt a jelet, egy konverter mintát vesz belőle, és a szoftver értelmet ad az eredménynek. A lánc bármely részén lévő gyengeség később félrevezető spektrumként, fázishibaként vagy koherencia diagramként jelenik meg, amely nem hajlandó 0,9 felett maradni.

Érzékelők A mennyezet beállítása

Semmilyen okos feldolgozás nem állít vissza olyan jelet, amelyet a jelátalakító soha nem vett fel. A gyorsulásmérők továbbra is a vibrációs munka itatói, és a két fő család eltérően viselkedik: a töltéstípusok elviselik a magas hőmérsékletet és a zord környezetet, míg az IEPE típusok integrálják az elektronikát és egyszerűsítik a kábelezést. Ha a mérési pont kicsi, szűk vagy forog, egy miniatűr triaxiális gyorsulásmérő kiérdemli a helyét. Erőérzékelők és nyomásátalakítók fedik le a modális teszt gerjesztési oldalát, az akusztikus kondenzátormikrofonok pedig ugyanezt a láncot terjesztik ki a zajmérés során.

IEPE gyorsulásmérők rezgésméréshez A kategóriaoldal három IEPE gyorsulásmérő elemet csoportosít rezgésméréshez, de konkrét modellek vagy specifikációk nem jelennek meg itt. Termék megtekintése →

Kondicionálás és digitalizálás

A beviteli típus az, ahol a specifikációkat megnyerik vagy elveszik. Egy általános célú feszültségbemenet kezeli a már kondicionált jeleket. Az IEPE bemenet biztosítja a gyorsulásmérőknek és mikrofonoknak szükséges állandó áramot. A töltés bemenet a beépített elektronika nélküli jelátalakítókat szolgálja ki. Sok praktikus műszer mindhármat elfogadja, ami kényelmes, ha egy labor három különböző évtizedes projektből örökli az érzékelőket. A felbontás és a mintavételezési frekvencia a bemeneti típus mellett illeszkedik: a 24 bites konverterek a dinamikus munka normájává váltak, és a néhány kilohertztől néhány száz kilohertzig terjedő mintavételi frekvencia a szeizmikus megfigyeléstől az ütközésvizsgálatig mindent lefed.

Hordozható munkavégzéshez és oktatási laborokhoz gyakran egy laptoptáskában elférő kompakt USB-eszköz a megfelelő válasz. Egy nyolccsatornás egység IEPE-vel és feszültségbemenetekkel ellátja a legtöbb munkapadi munkát anélkül, hogy bárkit is arra kényszerítene, hogy egy racket cipeljen a folyosón.

ZT-U8208I USB 2.0 dinamikus jelanalizátor, 8 csatornás Kompakt 8 csatornás USB analizátor 24 bites IEPE-vel és feszültség bemenetekkel, alkalmas hordozható munkapadi munkára, kis modális tesztekre és többpontos akusztikai mérésekre. Termék megtekintése →

A szoftver a csatornákat következtetésekké alakítja

Az akvizíciós szoftverben él a legtöbb gyakorlati fájdalom. Olyan csatornabeállítást szeretne, amely nem igényel kézi kezelést, élő spektrumokat, amelyekben megbízhat a teszt futása közben, és exportálást, amely tisztán bekerül az elemző eszközei közé. Innentől kezdve a modális csomagok megbecsülik az üzemmód alakzatait és a csillapítást, a rendeléskövetés követi a sebességtől függő viselkedést, a megfigyelő platformok pedig figyelik a trendadatokat a változás jeleire. Az általános célú rögzítő és a célzott dinamikus jelanalizátor közötti különbséget érdemes megérteni vásárlás előtt. megjegyzés a dinamikus jelanalizátorokhoz .

Csatornaszám, mintavételezési frekvencia és interfész opciók

Három döntés határozza meg az iDAQ rendszer költségeinek nagy részét, és ezek nem függetlenek egymástól. Az alábbi táblázat összefoglalja, hogy az interfészcsaládok általában hogyan illeszkednek a csatornaszámokhoz és a munkahelyzetekhez.

A hálózati alapú műszerek akkor érik el a tartást, ha az adatgyűjtési pont távol van a kezelőtől: rázóasztalon, hídfedélzeten negyven méterrel a föld felett, vagy egy olyan szekrényben, ahol egyetlen laptop sem élné túl. A gigabites linkek a többcsatornás streamelést kezelik keretek eldobása nélkül, ami pontosan az a tulajdonság, amit szeretne, ha a tesztablak rövid és a szerkezet drága.

ZT-G8204C alacsony zajszintű, 4 csatornás dinamikus jelanalizátor Négycsatornás Gigabit Ethernet analizátor 24 bites IEPE-vel, feszültség- és töltésbemenetekkel a távoli rezgés-, zaj- és modális teszteléshez. Termék megtekintése →

A csatornák száma megérdemel egy második pillantást. Harminckét csatorna kiváló egy komplett szerkezet modális felmérése során, és egy zárójel ellenőrzésekor drága túlzás. Ésszerű szokás, hogy az első vásárlást összemérjük a következő tizennyolc hónapos munkával, majd megerősítjük, hogy ugyanaz a termékcsalád szoftverváltás vagy átképzési hét nélkül bővül.

Gyakorlati kérdések az iDAQ rendszer meghatározása előtt

1. Melyik az a legmagasabb frekvencia, amelyet valóban fel kell oldania, és a mintavételezési frekvencia elegendő mozgásteret hagy az élsimító szűrőknek?
2. Melyik bemeneti típusnak kell együtt léteznie ugyanabban a tesztben: feszültség, IEPE, töltés vagy mindhárom?
3. Hány csatorna fut egyidejűleg, és garantálja-e a hardver a valódi szinkron mintavételezést mindegyiken?
4. Fizikailag hol fog elhelyezkedni a műszer, és milyen messze van az érzékelő a legközelebbi táp- és hálózati ponttól?
5. Hogyan néz ki a kalibrálási intervallum, és ellenőrizhető-e a lánc a gyárba való visszaszállítás nélkül?
6. Melyik szoftvert használják majd nap mint nap, és megnyitja azokat a fájlformátumokat, amelyekben a csapata már dolgozik?

E hat kérdés megválaszolása húsz percet vesz igénybe, és gyakran több hetekig tartó levelezést takarít meg később. Ezenkívül megkönnyítik az árajánlat összehasonlítását, mivel minden eladó ugyanarra a kérdésre válaszol, nem pedig egy másikat.

Alkalmazások, amelyek jutalmazzák a jól illeszkedő rendszert

Az alábbi iparágak azok, amelyek köré kínálatunk épül. A fizika egyikről a másikra változik, de a csatornakövetelmények, a kábelhosszak és a kalibrálási szokások sokkal kevésbé változnak, mint azt az emberek várják.

• Mélyépítés és hidak: modális tesztelés, környezeti vibráció felmérések, szerkezeti monitorozás.
• Repülés: talajrezgés-vizsgálat, alkatrészminősítés, ütésre adott válasz.
• Energia és teljesítmény: forgógépek diagnosztikája, turbina és generátor felügyelet.
• Vasúti, közúti és közlekedés: járművezetési kényelem, vágányrezgés, zajmérés.
• Hajók és tengeri: hajótest és gépek vibrációja, légi zaj felmérések.
• Szerszámgépek és gépészet: dinamikus merevség, fecsegés elemzés, orsódiagnosztika.
• Petrolkémiai: szivattyú, kompresszor és csövek vibrációja.
• Oktatás és kutatás: oktatói laborok, hallgatói projektek, régóta működő kísérleti platformok.

A legtöbb ilyen beállításnál nem maga a mérés a nehéz rész. A legnehezebb az, hogy következetesen megismételjük, ugyanazon az eszközön, hónapok különbséggel, és még mindig felismerjük az eredményt.

A kalibráció becsületesen tartja a láncot

Egy lánc csak annyira jó, amennyire a leggyengébb referenciája. A hordozható rezgéskalibrátor lehetővé teszi a gyorsulásmérő és annak kábelezésének helyszíni ellenőrzését, nem pedig a kiábrándító eredmény után. A saját referenciastandardjaikat fenntartó laboratóriumok számára egy kalibrációs ellenőrző rendszer zárja a hurkot a minden nap használt műszerek és a mögöttük nyomon követhető etalon között.

Ez egy elbűvölő munka. Ez az oka annak is, hogy egy szeptemberi mérést a következő évben is meg lehet védeni, amikor valaki megkérdezi, változott-e az érzékelő vagy a szerkezet.

A teljes lánc felépítése egy csapattal

Érvek szólnak amellett, hogy egy beszerzési rendszert négy gyártótól származó alkatrészekből állítsanak össze. Elméletileg jó érv, gyakorlatban pedig fárasztó, különösen a teszt előtti éjszakán, amikor egy csatorna kiesik, és az első feladat azon van, hogy melyik támogatási vonalat hívja meg. Az érzékelők, az akvizíciós hardver, a gerjesztő berendezés, a kalibráló eszközök és az elemző szoftver egy csapattól való vásárlása egy helyen tartja a felelősséget.

Évek óta végezzük ezt a fajta munkát Yangzhou-ban, és saját történelmünk meglehetősen hétköznapi: mérnökök, akik belefáradtak abba, hogy megmagyarázzák, miért nem ért egyet a gyorsulásmérő és az analizátor, és végül úgy döntöttek, hogy mindkettőt elkészítik. Ha egy új rendszer hatókörét tervezi, vagy olyan rendszert cserél le, amely túlnőtt a célon, a leggyorsabb út általában egy rövid beszélgetés a mérésről, nem pedig a cikkszámról. Írja le, mit kell bizonyítania, és a konfiguráció általában követi.