Što je iDAQ? Praktični vodič za modularno prikupljanje podataka za ispitivanje vibracija

Ako ste proveli vrijeme oko ispitnog stola, pojam iDAQ je vjerojatno prešao preko vašeg stola. Ponekad se pojavljuje u podatkovnoj tablici, ponekad usred dokumenta o opsegu posla koji je kupac izradio kasno navečer. Kratka verzija je dovoljno jednostavna: iDAQ je skraćenica za industrijsko prikupljanje podataka, hardver i softver koji uzima fizički signal od vibrirajućeg mosta, motora koji se okreće ili mjenjača koji brblja i pretvara ga u brojke koje inženjer može obraniti.

Ovaj članak govori o tome što je zapravo važno kada gradite takvu vrstu lanca za vibracije, buku, naprezanje, udar i modalni rad te gdje timovi najčešće dobivaju ispravnu ili pogrešnu konfiguraciju.

Što iDAQ stvarno znači u ispitnom laboratoriju

Uklonite marketinški jezik i iDAQ sustav se svodi na tri dijela: glavno računalo ili šasija koja opskrbljuje napajanjem, vremenskim rasporedom i komunikacijskom vezom; jedan ili više modula koji pretvaraju i digitaliziraju analogne signale; i softver koji upravlja prikupljanjem podataka, prikazom i analizom. Modularni aspekt je bit. Umjesto fiksnog instrumenta koji nosi funkcije koje možda nikada nećete koristiti, sastavljate kanale koji su vam potrebni danas i dodajete ih još kada stigne sljedeći projekt.

Ta je fleksibilnost važnija nego što zvuči. Sveučilišni laboratorij može započeti s četiri kanala za studentski projekt na malom okviru, a zatim prijeći na konfiguraciju s 32 kanala dvije godine kasnije kada dođe test mosta u punoj veličini. Proizvođač alatnog stroja može započeti s mjerenjima na stolu i završiti s stalnim nadzornim točkama na podu radionice. U oba slučaja, platforma za stjecanje trebala bi preživjeti prijelaz bez da itko ponovno uči softver.

Mi organiziramo vlastiti rad oko te ideje, zbog čega je zahtjev za mjerenje ispred broja dijela. Ako želite potpuniju sliku, to se vidi u našem pristupu rješenja za testiranje na razini sustava .

Lanac mjerenja iza svake postavke iDAQ-a

Svaki vjerodostojan sustav akvizicije počiva na istom nizu. Nešto pobuđuje strukturu, pretvarač pretvara mehanički odgovor u električni signal, ulazni stupanj priprema taj signal, pretvarač ga uzorkuje, a softver daje smisao rezultatu. Slabost bilo gdje u lancu pokazuje se kasnije kao pogrešan spektar, fazna pogreška ili dijagram koherencije koji odbija ostati iznad 0,9.

Senzori postavljaju strop

Nikakva pametna obrada ne vraća signal koji sonda nikada nije uhvatila. Akcelerometri ostaju pogonski konj za rad s vibracijama, a dvije glavne obitelji ponašaju se drugačije: tipovi punjenja toleriraju visoke temperature i oštra okruženja, dok tipovi IEPE integriraju elektroniku i pojednostavljuju kabliranje. Kada je mjerna točka mala, uska ili rotirajuća, minijaturni troosni akcelerometar zaslužuje svoje mjesto. Senzori sile i pretvarači tlaka pokrivaju pobudnu stranu modalnog testa, a akustični kondenzatorski mikrofoni proširuju isti lanac u mjerenje buke.

IEPE akcelerometri za mjerenje vibracija Stranica kategorije grupira tri artikla IEPE akcelerometra za mjerenje vibracija, ali ovdje nisu prikazani konkretni modeli ili specifikacije. Pogledajte proizvod →

Kondicioniranje i digitalizacija

Vrsta unosa je mjesto gdje se dobivaju ili gube specifikacije. Naponski ulaz opće namjene obrađuje signale koji su već uvjetovani. IEPE ulaz daje konstantnu struju koja je potrebna akcelerometrima i mikrofonima. Ulaz za punjenje služi pretvaračima bez ugrađene elektronike. Mnogi praktični instrumenti prihvaćaju sva tri, što je zgodno kada laboratorij naslijedi senzore iz tri različita desetljeća projekata. Razlučivost i brzina uzorkovanja idu uz vrstu ulaza: 24-bitni pretvarači postali su norma za dinamički rad, a brzine uzorkovanja od nekoliko kiloherca do nekoliko stotina kiloherca pokrivaju sve, od seizmičkog praćenja do testiranja na udar.

Za prijenosne radne i nastavne laboratorije često je pravi odgovor kompaktni USB instrument koji stane u torbu za prijenosno računalo. Jedinica s osam kanala s IEPE i naponskim ulazima podnijet će većinu rada na stolu bez prisiljavanja ikoga da nosi stalak niz hodnik.

ZT-U8208I USB 2.0 dinamički analizator signala, 8-kanalni Kompaktni 8-kanalni USB analizator s 24-bitnim IEPE i naponskim ulazima, prikladan za prijenosni rad na stolu, mala modalna ispitivanja i akustička mjerenja u više točaka. Pogledajte proizvod →

Softver pretvara kanale u zaključke

Softver za nabavu je mjesto gdje živi većina praktičnih bolova. Želite postavljanje kanala koje ne zahtijeva ručno, spektre uživo kojima možete vjerovati dok je test u tijeku, i izvoze koji se čisto ubacuju u vaše alate za analizu. Odatle, modalni paketi procjenjuju oblike i prigušenje načina rada, praćenje narudžbi prati ponašanje ovisno o brzini, a platforme za praćenje prate podatke o trendovima tražeći znakove promjene. Vrijedno je razumjeti razliku između snimača opće namjene i dinamičkog analizatora signala namjenske izrade prije kupnje, a mi ćemo ući u tu usporedbu u ovom napomena o dinamičkim analizatorima signala .

Broj kanala, brzina uzorkovanja i opcije sučelja

Tri odluke uzrokuju većinu troškova iDAQ sustava i nisu neovisne jedna o drugoj. Tablica u nastavku sažima način na koji se obitelji sučelja obično preslikavaju na broj kanala i radne situacije.

Mrežni instrumenti zarađuju kada se točka snimanja nalazi daleko od operatera: na stolu za trešenje, na ploči mosta četrdeset metara iznad zemlje ili unutar ormara gdje nijedno prijenosno računalo ne bi preživjelo. Gigabitne veze upravljaju višekanalnim strujanjem bez ispuštanja okvira, što je upravo svojstvo koje želite kada je testni prozor kratak, a struktura skupa.

ZT-G8204C Niskošumni 4-kanalni dinamički analizator signala Četverokanalni Gigabit Ethernet analizator s 24-bitnim IEPE, naponom i ulazima za punjenje za daljinsko ispitivanje vibracija, buke i modalnog testiranja. Pogledajte proizvod →

Broj kanala zaslužuje drugi pogled. Trideset i dva kanala su izvrsna tijekom modalnog istraživanja kompletne strukture i skupo pretjerano kada provjeravate jednu zagradu. Razumna je navika usporediti prvu kupnju sa sljedećih osamnaest mjeseci rada, zatim potvrditi da ista obitelj proizvoda raste bez promjene softvera ili tjedna prekvalifikacije.

Praktična pitanja prije nego odredite iDAQ sustav

1. Koja je najviša frekvencija koju doista trebate razriješiti i ostavlja li stopa uzorkovanja dovoljno prostora za filtre protiv alijasa?
2. Koje vrste ulaza moraju koegzistirati u istom testu: napon, IEPE, naboj ili sva tri?
3. Koliko će kanala raditi istovremeno i jamči li hardver istinsko sinkrono uzorkovanje na svakom od njih?
4. Gdje će se fizički nalaziti instrument i koliko je udaljen senzor od najbliže točke napajanja i mreže?
5. Kako izgleda interval kalibracije i može li se lanac provjeriti bez slanja natrag u tvornicu?
6. Koji će se softver svakodnevno koristiti i otvara li formate datoteka na kojima vaš tim već radi?

Za odgovor na tih šest pitanja potrebno je dvadeset minuta i često kasnije uštedite tjedne dopisivanja. Oni također čine ponudu lakšom za usporedbu, jer svaki dobavljač tada odgovara na isto pitanje umjesto da predstavlja različito.

Aplikacije koje nagrađuju dobro usklađen sustav

Industrije u nastavku su one oko kojih je izgrađen naš asortiman. Fizika se mijenja od jedne do druge, ali zahtjevi kanala, duljine kabela i navike kalibracije mijenjaju se mnogo manje nego što ljudi očekuju.

• Niskogradnja i mostovi: modalna ispitivanja, ispitivanje vibracija okoline, nadzor konstrukcija.
• Zrakoplovstvo: ispitivanje vibracija na tlu, kvalifikacija komponenti, reakcija na udar.
• Energetika i snaga: dijagnostika rotacijskih strojeva, nadzor turbina i generatora.
• Željeznica, cesta i transport: udobnost vožnje vozila, vibracije kolosijeka, mjerenje buke.
• Brod i pomorstvo: vibracije trupa i strojeva, ispitivanje buke u zraku.
• Alatni strojevi i strojarstvo: dinamička krutost, analiza trzanja, dijagnostika vretena.
• Petrokemija: pumpa, kompresor i vibracije cjevovoda.
• Obrazovanje i istraživanje: nastavni laboratoriji, studentski projekti, dugotrajne eksperimentalne platforme.

U većini ovih postavki samo mjerenje nije teži dio. Teži dio je dosljedno ponavljanje, na istom materijalu, u razmaku od nekoliko mjeseci, a još uvijek prepoznati rezultat.

Kalibracija održava lanac poštenim

Lanac je dobar onoliko koliko je dobar njegova najslabija referenca. Prijenosni kalibrator vibracija omogućuje vam provjeru akcelerometra i njegovih kablova na licu mjesta, prije testa, a ne nakon razočaravajućeg rezultata. Za laboratorije koji održavaju vlastite referentne standarde, sustav za provjeru kalibracije zatvara petlju između instrumenata koji se svakodnevno koriste i sljedivog standarda iza njih.

To je neglamurozan posao. To je također razlog zašto se mjerenje obavljeno u rujnu još uvijek može braniti sljedeće godine, kada netko pita jesu li se senzor ili struktura promijenili.

Izgradnja cijelog lanca s jednim timom

Postoji argument za sastavljanje sustava nabave od dijelova nabavljenih od četiri dobavljača. To je dobar argument u teoriji i naporan u praksi, posebno noć prije testa kada jedan kanal ispadne i prvi zadatak je razraditi čiju liniju podrške nazvati. Kupnja senzora, hardvera za prikupljanje, opreme za pobudu, alata za kalibraciju i softvera za analizu od jednog tima zadržava odgovornost na jednom mjestu.

Ovu vrstu posla u Yangzhou radimo godinama, a naša vlastita povijest prilično je obična: inženjeri koji su se umorili od objašnjavanja zašto se akcelerometar i analizator ne slažu, i na kraju su odlučili napraviti oba. Ako ispitujete novi sustav ili mijenjate onaj koji je prerastao svoju svrhu, najbrži put obično je kratki razgovor o mjerenju, a ne o broju dijela. Opišite što trebate dokazati, a konfiguracija teži slijediti.