Миниатюрный анализатор PULSE Lite от компании Bruel&Kjaer

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:

• 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).

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.

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.

В таблице приведено рекомендуемое оснащение для проведения испытаний.

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.

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.