Mikä on iDAQ? Käytännön opas modulaariseen tiedonhankintaan tärinätestausta varten

Jos olet viettänyt aikaa testipenkillä, termi iDAQ on luultavasti ylittänyt työpöytäsi. Joskus se näkyy tietolomakkeessa, joskus keskellä työlaajuusasiakirjaa, jonka asiakas laati myöhään yöllä. Lyhyt versio on riittävän yksinkertainen: iDAQ on lyhenne teolliseen tiedonkeruuun, laitteistoon ja ohjelmistoon, joka ottaa fyysisen signaalin värähtelevältä sillalta, pyörivältä moottorilta tai tärisevältä vaihteistolta ja muuttaa sen numeroiksi, joita insinööri voi puolustaa.

Tässä artikkelissa käydään läpi, mikä on todella tärkeää, kun rakennat tällaista ketjua tärinää, melua, rasitusta, iskuja ja modaalitöitä varten ja missä tiimit useimmiten tekevät kokoonpanon oikein tai väärin.

Mitä iDAQ todella tarkoittaa testilaboratoriossa

Poista markkinointikieli ja iDAQ-järjestelmä koostuu kolmesta osasta: isäntä tai runko, joka toimittaa virtaa, ajoitus ja viestintälinkki; yksi tai useampi moduuli, joka muuntaa ja digitoi analogisia signaaleja; ja ohjelmistot, jotka käsittelevät hankintaa, näyttöä ja analysointia. Modulaarisuus on asian ydin. Kiinteän instrumentin sijaan, joka sisältää toimintoja, joita et ehkä koskaan käytä, kokoat tarvitsemasi kanavat tänään ja lisäät lisää seuraavan projektin saapuessa.

Tuo joustavuus on tärkeämpää kuin miltä se kuulostaa. Yliopiston laboratorio voi aloittaa neljällä kanavalla opiskelijaprojektia varten pienessä kehyksessä ja siirtyä sitten 32-kanavaiseen kokoonpanoon kahden vuoden kuluttua, kun täysimittainen siltatesti tulee. Työstökoneiden valmistaja voi aloittaa penkkimittauksista ja päätyä pysyviin valvontapisteisiin konepajakerroksessa. Molemmissa tapauksissa hankinta-alustan tulisi selviytyä siirtymisestä ilman, että kukaan opettelee ohjelmistoa uudelleen.

Järjestämme oman työmme tämän idean ympärille, minkä vuoksi mittavaatimus tulee ennen osanumeroa. Jos haluat kokonaiskuvan, se näkyy lähestymistavassamme järjestelmätason testausratkaisut .

Mittausketju jokaisen iDAQ-asennuksen takana

Jokainen uskottava hankintajärjestelmä perustuu samaan järjestykseen. Jokin kiihottaa rakennetta, anturi muuntaa mekaanisen vasteen sähköiseksi signaaliksi, tuloaste valmistelee signaalin, muunnin näyttelee sitä ja ohjelmisto tekee järkeä tuloksesta. Heikkous missä tahansa ketjussa näkyy myöhemmin harhaanjohtavana spektrinä, vaihevirheenä tai koherenssikaaviona, joka kieltäytyy pysymästä arvon 0,9 yläpuolella.

Anturit Aseta katto

Mikään älykäs käsittely ei palautta signaalia, jota anturi ei ole koskaan ottanut talteen. Kiihtyvyysmittarit ovat edelleen tärinätyön työhevonen, ja kaksi pääperhettä käyttäytyvät eri tavalla: lataustyypit kestävät korkeita lämpötiloja ja ankaria ympäristöjä, kun taas IEPE-tyypit integroivat elektroniikan ja yksinkertaistavat kaapelointia. Kun mittauspiste on pieni, tiukka tai pyörivä, miniatyyri kolmiakselinen kiihtyvyysanturi ansaitsee paikkansa. Voimaanturit ja paineanturit peittävät modaalitestin virityspuolen, ja akustiset kondensaattorimikrofonit laajentavat saman ketjun melun mittaukseen.

IEPE-kiihtyvyysmittarit tärinän mittaamiseen Luokkasivu ryhmittelee kolme IEPE-kiihtyvyysmittarin kohdetta tärinän mittausta varten, mutta tässä ei näytetä konkreettisia malleja tai teknisiä tietoja. Näytä tuote →

Ilmastointi ja digitalisointi

Syöttötyyppi on paikka, jossa määritykset voitetaan tai hävitään. Yleiskäyttöinen jännitetulo käsittelee signaaleja, jotka on jo ehditty. IEPE-tulo syöttää vakiovirran, jota kiihtyvyysmittarit ja mikrofonit tarvitsevat. Lataustulo palvelee muuntimia, joissa ei ole sisäänrakennettua elektroniikkaa. Monet käytännön instrumentit hyväksyvät kaikki kolme, mikä on kätevää, kun laboratorio perii anturit kolmen eri vuosikymmenen projekteista. Resoluutio ja näytteenottotaajuus sopivat syöttötyypin rinnalle: 24-bittisistä muuntimista on tullut dynaamisen työn normi, ja näytteenottotaajuudet muutamasta kilohertsistä muutamaan sataan kilohertsiin kattavat kaiken seismisestä valvonnasta iskutestaukseen.

Kannettavia työ- ja opetuslaboratorioita varten pienikokoinen USB-laite, joka mahtuu kannettavan tietokoneen laukkuun, on usein oikea ratkaisu. Kahdeksan kanavainen yksikkö, jossa on IEPE ja jännitetulot, hoitaa useimmat penkkityöt pakottamatta ketään kantamaan telinettä käytävällä.

ZT-U8208I USB 2.0 dynaaminen signaalianalysaattori, 8-kanavainen Kompakti 8-kanavainen USB-analysaattori 24-bittisellä IEPE:llä ja jännitetuloilla, sopii kannettavaan penkkityöhön, pieniin modaalitesteihin ja monipisteisiin akustisiin mittauksiin. Näytä tuote →

Ohjelmisto muuttaa kanavat johtopäätöksiksi

Hankintaohjelmisto on siellä, missä suurin osa käytännön tuskasta elää. Haluat kanavan määrityksen, joka ei vaadi manuaalista käyttöä, reaaliaikaisia ​​spektrejä, joihin voit luottaa testin ollessa käynnissä, ja vientiä, joka putoaa selkeästi analyysityökaluihisi. Sieltä modaalipaketit arvioivat tilan muodot ja vaimennusta, tilausten seuranta seuraa nopeudesta riippuvaa käyttäytymistä, ja seurantaalustat tarkkailevat trenditietoja muutoksen merkkejä. Ero yleiskäyttöisen tallentimen ja tarkoitukseen rakennetun dynaamisen signaalianalysaattorin välillä on syytä ymmärtää ennen ostamista, ja tarkastelemme tätä vertailua tässä. huomautus dynaamisista signaalianalysaattoreista .

Kanavien määrä, näytteenottotaajuus ja liitäntäasetukset

Kolme päätöstä ohjaa suurimman osan iDAQ-järjestelmän kustannuksista, eivätkä ne ole toisistaan riippumattomia. Alla olevassa taulukossa on yhteenveto siitä, kuinka käyttöliittymäperheet yleensä kartoittavat kanavien lukumäärän ja työtilanteet.

Verkkopohjaiset instrumentit ansaitsevat pitonsa, kun hankintapiste on kaukana operaattorista: ravistinpöydällä, siltakannella neljäkymmentä metriä maanpinnan yläpuolella tai kaapin sisällä, jossa yksikään kannettava ei selviäisi. Gigabit-linkit käsittelevät monikanavaista suoratoistoa ilman kehyksiä pudottamalla, mikä on juuri haluamasi ominaisuus, kun testiikkuna on lyhyt ja rakenne kallis.

ZT-G8204C matalakohinainen 4-kanavainen dynaaminen signaalianalysaattori Nelikanavainen Gigabit Ethernet -analysaattori 24-bittisellä IEPE:llä, jännite- ja lataustuloilla tärinä-, melu- ja modaalitestausta varten. Näytä tuote →

Kanavien määrä ansaitsee toisen tarkastelun. Kolmekymmentäkaksi kanavaa on erinomaista kokonaisen rakenteen modaalikartoituksen aikana ja kalliita ylilyöntejä tarkasteltaessa yhtä hakasulkua. Kohtuullinen tapa on suhteuttaa ensimmäinen ostos seuraaviin kahdeksaantoista kuukauteen ja sitten varmistaa, että sama tuoteperhe kasvaa ilman ohjelmiston vaihtoa tai uudelleenkoulutusviikkoa.

Käytännön kysymyksiä ennen iDAQ-järjestelmän määrittämistä

1. Mikä on suurin taajuus, joka sinun on todella ratkaistava, ja jättääkö näytteenottotaajuus tarpeeksi tilaa anti-aliasing-suodattimille?
2. Mitä tulotyyppejä tulee esiintyä rinnakkain samassa testissä: jännite, IEPE, lataus vai kaikki kolme?
3. Kuinka monta kanavaa toimii samanaikaisesti, ja takaako laitteisto todellisen synkronisen näytteenoton jokaisessa niistä?
4. Missä laite fyysisesti istuu ja kuinka kaukana anturi on lähimmästä virta- ja verkkopisteestä?
5. Miltä kalibrointiväli näyttää, ja voidaanko ketju tarkistaa lähettämättä sitä takaisin tehtaalle?
6. Mitä ohjelmistoja käytetään päivittäin, ja avaako se tiedostomuotoja, joissa tiimisi jo toimii?

Näihin kuuteen kysymykseen vastaaminen vie kaksikymmentä minuuttia ja säästää usein viikkoja kirjeenvaihdolta myöhemmin. Ne myös helpottavat tarjouksen vertailua, koska jokainen myyjä vastaa sitten samaan kysymykseen sen sijaan, että esittäisi eri.

Sovellukset, jotka palkitsevat hyvin sovitetun järjestelmän

Alla olevat teollisuudenalat ovat niitä, joiden ympärille valikoimamme on rakennettu. Fysiikka muuttuu yhdestä toiseen, mutta kanavavaatimukset, kaapelien pituudet ja kalibrointitavat muuttuvat paljon vähemmän kuin ihmiset odottavat.

• Maa- ja vesirakentaminen ja sillat: modaalitestaukset, ympäristön tärinätutkimukset, rakennevalvonta.
• Ilmailu: maan tärinätestaus, komponenttien hyväksyntä, iskuvaste.
• Energia ja teho: pyörivien koneiden diagnostiikka, turbiinin ja generaattorin valvonta.
• Rautatie, maantie ja liikenne: ajoneuvon ajomukavuus, radan tärinä, melun mittaus.
• Laivat ja laivat: rungon ja koneiden tärinä, ilmamelututkimukset.
• Työstökoneet ja koneenrakennus: dynaaminen jäykkyys, tärinäanalyysi, karadiagnostiikka.
• Petrokemian: pumpun, kompressorin ja putkiston tärinä.
• Koulutus ja tutkimus: opetuslaboratoriot, opiskelijaprojektit, pitkät kokeilualustat.

Useimmissa näistä asetuksista itse mittaus ei ole vaikea osa. Vaikeinta on toistaa sitä jatkuvasti, samalla omaisuudella, kuukausien välein ja silti tunnistaa tulos.

Kalibrointi pitää ketjun rehellisenä

Ketju on juuri niin hyvä kuin sen heikoin referenssi. Kannettavan tärinäkalibraattorin avulla voit tarkistaa kiihtyvyysmittarin ja sen kaapeloinnin paikan päällä, mieluummin ennen testiä kuin pettymyksen jälkeen. Laboratorioissa, jotka ylläpitävät omia referenssistandardejaan, kalibroinnin tarkistusjärjestelmä sulkee silmukan päivittäin käytettävien instrumenttien ja niiden takana olevan jäljitettävän standardin välillä.

Se on lumoamatonta työtä. Tämä on myös syy, miksi syyskuussa tehtyä mittausta voidaan puolustaa vielä seuraavana vuonna, kun joku kysyy, onko anturi tai rakenne muuttunut.

Koko ketjun rakentaminen yhden tiimin kanssa

Hankintajärjestelmän kokoaminen neljältä toimittajalta hankituista osista on perusteltua. Se on teoriassa hyvä argumentti ja käytännössä rasittava, varsinkin testiä edeltävänä iltana, kun yksi kanava putoaa ja ensimmäinen tehtävä on selvittää, kenelle tukilinjalle soittaa. Antureiden, hankintalaitteiston, herätelaitteiden, kalibrointityökalujen ja analyysiohjelmiston ostaminen yhdeltä tiimiltä pitää vastuun yhdessä paikassa.

Olemme tehneet tällaista työtä Yangzhoussa vuosia, ja oma historiamme on melko tavallinen: insinöörejä, jotka kyllästyivät selittämään, miksi kiihtyvyysanturi ja analysaattori olivat eri mieltä, ja päättivät lopulta tehdä molemmat. Jos etsit uutta järjestelmää tai vaihdat käyttötarkoituksensa yli kasvaneen järjestelmän, nopein reitti on yleensä lyhyt keskustelu mittauksesta osanumeron sijaan. Kuvaile, mitä sinun on todistettava, ja kokoonpano yleensä seuraa.