Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2005 №2

Миниатюрный анализатор PULSE Lite от компании Bruel&Kjaer

Кисин Александр


Исследование рынка анализаторов подтолкнуло Bruel&Kjaer к разработке миниатюрного недорого прибора, обладающего основными достоинствами и возможностями анализатора стандартного размера. Новинка легко помещается в карман сумки, проста и удобна в использовании. Прибор работает под управлением компьютера с операционной системой Windows. Программные пакеты PULSE Lite совместимы с семейством ранее созданных анализаторов PULSE и обеспечивают простую программную модернизацию.

Среди основных областей применения PULSE Lite, внешний вид которого показан на рис. 1 и 2, следует указать:

Внешний вид PULSE Lite
Рис. 1. Внешний вид PULSE Lite
  • анализ вибраций с помощью быстрого преобразования Фурье (БПФ) при исследовании вибраций;
  • анализ ударных воздействий с помощью БПФ — анализ резонансных частот;
  • анализ частотного спектра — октавный и третьоктавный анализ;
  • оценка шума изделия с помощью БПФ или октавного и треть-октавного анализа;
  • анализ переходных процессов разгон— торможение (порядковый анализ);
  • анализ переходных (нестационарных) процессов.

К достоинствам прибора можно отнести:

  • удобство интерфейса;
  • продуманные начальные настройки, удобные для большинства применений;
  • компактность;
  • простое и эффективное управление;
  • удобство переноса данных в среду Microsoft Excel для последующей обработки;
  • совместимость с семейством прежних моделей PULSE — потенциал для модернизации.

Конструкция отличается компактностью, наличием 24-разрядного АЦП для измерений с высоким разрешением, двумя каналами для подключения и согласования акселерометров, микрофонов, ударных молотков и еще двумя — для подключения тахометров и иных, аналогичных по выходным сигналам датчиков (см. рис. 2).

PULSE Lite крупным планом
Рис. 2. PULSE Lite крупным планом

Среди аналогов PULSE Lite выделяет ряд особенностей, позволяющих эффективно производить измерения:

  • имеется преобразователь данных, совместимый с Microsoft Access;
  • программа «Мастер калибровки», управляющая процедурой калибровки датчиков;
  • проблемно ориентированный интерфейс пользователя отображает каждый шаг проведения измерений и позволяет быстро перемещаться на дисплее из одного окна в другое;
  • удобные курсоры, которые помогают анализировать результаты измерений; в их числе «Курсор гармоник» для выделения гармоник в сигнале, «Дельта», «Справочный» и «Боковая полоса» для детального анализа спектров; «Курсор громкости» для вычисления воспринятой громкости звука; «Резонансный» для вычисления модового спада методом половинной мощности;
  • простой экспорт данных из специальных пакетов в стандартные: вMicrosoft Excel для последующего анализа и создания отчета; в ME'scopeVES для модального анализа; в формате ASCII для передачи с целью анализа в других программах или для формирования отчетов;
  • «Живые» отчеты вMicrosoft Word, где можно изменять масштаб или модифицировать изображение и пользоваться курсором так, как будто продолжаются измерения на PULSE Lite;
  • библиотека знаний PULSE с функцией поиска — указания по применению, примеры применения, технические обзоры, поучительные случаи.
Типовой набор аппаратуры для контроля вибраций или акустических сигналов
Рис. 3. Типовой набор аппаратуры для контроля вибраций или акустических сигналов

Для управления PULSE Lite целесообразно использовать портативный компьютер — ноутбук.

Программное обеспечение, заказанное на Bruel&Kjaer вместе с компьютером, конфигурируется на заводе. Это самый короткий путь приступить к работе с PULSE Lite. Если же компьютер имеется, убедитесь, что его технические данные соответствуют минимальным требованиям для работы с PULSE Lite (см. раздел технических требований ниже).

Конфигурации PULSE Lite

Конфигурации — это сочетания аппаратного (прибор PULSE Lite) и программного продуктов, разработанные для решения определенного круга задач.

Рассмотрим возможности трех выпускаемых Bruel&Kjaer-конфигураций подробнее.

1. Конфигурация 3560L-L02 PULSE Lite— Базовый анализатор БПФ с 2 каналами

Обеспечивает проведение испытаний в области вибрации и акустики, в том числе:

  • измерение частоты и амплитуды виброколебаний и шума на базе быстрого преобразования Фурье (БПФ);
  • исследование резонансных (собственных) частот и затуханий колебаний;
  • выполнение измерений для модального анализа и для получения данных, используемых в расчетах методом конечных элементов.

На рис. 4 показан набор типовой аппаратуры для проведения испытаний на ударную нагрузку.

Типовой набор аппаратуры для проведения испытаний на ударную нагрузку
Рис. 4. Типовой набор аппаратуры для проведения испытаний на ударную нагрузку

В таблице приведено рекомендуемое оснащение для проведения испытаний.

Таблица 1. Рекомендуемое оснащение в зависимости от размера объектов
Рекомендуемое оснащение в зависимости от размера объектов

2. Конфигурация 3560L-L04 PULSE Lite— Базовый анализатор переходных процес- сов с 3 каналами

Обеспечивает проведение порядкового анализа с помощью БПФ и тахометра:

  • Имеет все возможности 3560L-L02 PULSE Lite плюс третий канал измерений для тахометра.
  • Выявляет связь шума и вибрации объекта с работой его вращающихся элементов (двигатели внутреннего сгорания, моторы, шины).
  • Позволяет строить контурные и каскадные графики, показывающие, как шум и вибрация зависят от угловой скорости вращения.
  • Выявляет «порядки» — угловые скорости вращения, кратные основной угловой скорости, чтобы определить источники вибрации.

На рис. 5 показан набор типовой аппаратуры для проведения испытаний для анализа переходных процессов.

Набор типовой аппаратуры для проведения испытаний для анализа переходных процессов
Рис. 5. Набор типовой аппаратуры для проведения испытаний для анализа переходных процессов

3. Конфигурация 3560L-L06 PULSE Lite— Базовый анализатор энергии частотного спектра (октавный и треть-октавный анализ) с 2 каналами

Обеспечивает проведение акустических измерений, в том числе:

  • измерения звука, использующие стандартные 1- и 1/3-октавные фильтры;
  • измерения уровня звукового давления с линейной и весовой функцией «А»;
  • расширенные измерения звука, включая громкость по международному стандарту 532В;
  • определение характеристики частей объекта с помощью оверлейных измерений;
  • фиксация кратковременных событий.

Технические характеристики PULSE Lite

Характеристики программного обеспечения

Базовое БПФ (Конфигурация 3560 L— L 02)

  • Частота
    –Число линий разложения: 50–6400.
    – Спектр: 10 Гц — 20 кГц за 1, 2, 5, ... и 2n шагов.
    – Перекрытие: 0%, 25%, 50%, 66,67%, 75%
    и максимум.
  • Усреднение
    – Способ: экспоненциальное, линейное, равномерное.
    – Выбор способа: определяется пользователем.
    – Временное взвешивание: кратковременное или длительное.
    – Запуск: произвольный, от сигнала или вручную.

Базовый спектральный анализ (Конфигурация 3560 L— L 06)

  • Частота
    – Диапазон: 16 Гц — 8 кГц (октавный анализ); 16 Гц — 16 кГц (1/3-октавный).
    – Ширина полосы частот: октава и 1/3 октавы.
    – Взвешивание: линейное и «А».
  • Усреднение
    – Линейное: время усреднения, определяемое пользователем.
    – Экспоненциальное: 1 с (медленно) и 1/8 с (быстро).
    – Хранение: без фиксации максимума и с фиксацией максимума.
    – Запуск: произвольный или вручную.

Ударные испытания (Конфигурация 3560 L— L 02)

  • Частота
    – Число линий разложения: 50-6400.
    – Спектр: 10 Герц — 20 кГц за 1, 2, 5, ... и 2n шагов.
  • Усреднение
    – Способ: экспоненциальное, линейное, равномерное.
    – Выбор способа: определяется пользователем.
  • Запуск
    – Уровень срабатывания: определяется пользователем.
    – Задержка: 10% от продолжительности записи.

Анализ переходных процессов (Конфигурация 3560 L— L 04)

  • Частота
    – Число линий разложения: 50-6400.
    – Спектр: 10 Герц — 20 кГц за 1, 2, 5, ... и 2n шагов.
    – Перекрытие: 0%, 25%, 50%, 66,67%, 75% и максимум.
  • Усреднение
    – Способ: экспоненциальное.
    – Выбор способа: определяется пользователем.
    – Временное взвешивание: окно Ханинга.
  • Триггер
    – Старт: определяется пользователем в об/мин.
    – Стоп: определяется пользователем в об/мин.
  • Характеристики вращения
    –Импульсы: определяются пользователем (от 400 до 1200000 импульсов в минуту).
    – Порядки: до четырех определяемых пользователем порядков.

Характеристики аппаратной части

  • Диапазон частот на входах 1 и 2:
    5 Гц — 20 кГц–3 дБ.
    10 Гц — 18 кГц–0,3 дБ.
  • Частота выборки: 48 кГц.
  • Входное напряжение:
    Входы 1 и 2: 7,07 В (пиковое ).
    Входы для тахометра 1 и 2: 22,36 В (пиковое).
  • Входное полное сопротивление: > 20 кОм.
  • Максимально допустимое напряжение:
    При настройке на прием напряжения: ±50 В.
    При настройке на прием заряда (входы 1 и 2): –10 В, +30 В.
  • Питание датчиков (входы 1 и 2): 3 мA и не более –24 В.
  • Перекрестные помехи: < –90 дБ на 1 кГц.
  • Нелинейные искажения: < –80 дБ на 1 кГц.
  • Разрешение: 24 разряда.

Динамический диапазон: 100 дБ при минимальном сигнале, соответствующем шуму при коротком замыкании на входе.

  • Сдвиг фаз между входами 1 и 2: ±0,1° на 20 Гц. ±1° на 20 кГц.
  • Определение перегрузки: короткое замыкание и обрыв кабеля, цифровое переполнение.
  • Размеры (В x Ш x Г): 30 x 106 x 130 мм.
  • Вес: 300 г.

Минимальные требования к компьютеру:

  • Операционная система Microsoft Windows 2000.
  • Частота процессора 750 МГц.
  • 256 Мбайт ОЗУ.
  • Разрешение экрана — 1024’768.

Заключение

Конкретная задача, для которой приобретен PULSE Lite, не является единственным его использованием. Опираясь на десятилетия опыта Bruel&Kjaer и связь с семейством анализаторов PULSE, этот анализатор позволяет решить широкий круг задач по измерениям звука и вибраций самого разного уровня требований. Иначе говоря, если вы купили PULSE Lite, а позже обнаружили потребность в расширении области измерений, PULSE Lite благодаря связи с PULSE гарантирует быструю модернизацию и адаптацию для решения новой задачи.

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке