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高质量的输入/输出可产生高质量的振动测量数据:就是这么简单
要点 & 热门话题 | 2 分钟 阅读时间 |

高质量的输入/输出可产生高质量的振动测量数据:就是这么简单

无论您所面临的挑战是状态监测、预测性维护、结构健康监测 (SHM),还是各种测试应用中的高效数据存储和分析,舒适且易于运行的振动测量装置都至关重要。

Gantner Instruments 为每种类型的加速度计提供功能强大的 I/O 模块,其连接器与大多数标准传感器兼容,您也可以根据自己的需要进行调整。

使用 Q.series X A108-4M1 和 A108-2M3 输入/输出模块从 MEMS 传感器获取数据

MEMS(微型机电系统)传感器通常用于低至直流的低频振动测量。这些 MEMS 传感器也称为 K-Beam 传感器,工作时需要电源电压。新型 Q.series X A107 和 A108 模块可为传感器供电,方便直接地进行设置。A107-4M1 和 A108-4M1 最多可连接 4 个单轴 MEMS 传感器。

A108-4M1 MEMS,4/6 通道

A107-4M1 带有标准 DSUB 9 极,而 A108-4M1 模块则带有标准 1/4-28 插座(Comtronic 母型,4 极)。此外,两个三轴 MEMS 传感器可通过 A108-2M3 模块的 DSUB 9 极(母型)插座连接。

A107-4M1、A108-4M1 和 A108-2M3 提供 +15 VDC 的电隔离传感器电源电压,每个通道的采样率为 20 kHz。A107-4M1 的四个输入为差分输入,而 A108-4M1/2M3 的传感器输入类型则可通过软件选择为差分和单端。这些 A108 模块为每个传感器输入提供一个单端输入,可用于温度补偿等。利用这一功能,可以实现最高精度的测量设置。

A107-4M1 MEMS,4 通道

将 IEPE / ICP® 传感器连接至 Q.series X A111 I/O 模块

A111 IEPE,4 Ch

您是否需要使用基于 IEPE(集成电子压电)、ICP®、ISOTRON®、DeltaTron、Piezotron 或 PiezoStar(物理单位 mv/g)的传感器建立测量链?我们的四通道 A111 可提供符合 IEPE 或 ICP® 标准的传感器信号调节。每个通道的采样频率为 100 kHz,与其他通道、电源和组进行了电气隔离,从而在 I/O 层面上实现了强大的滤波和评估功能,并最大限度地提高了稳健性。

注:可根据要求提供带宽更高的 A111 模块

通过内置抗混叠滤波器,A111 的输入频率范围限制在 20 kHz。这个带宽完全适用于大多数 IEPE 传感器,并保证测量信号无混叠。
但如果需要更高频率的信号,例如用于滚动轴承分析和使用冲击脉冲法 (SPM) 进行监测,则可根据要求提供 A111-HB。在冲击脉冲法中,一个特殊的传感器在其共振频率下受到激励。例如,在滚珠轴承或滚柱轴承中,当滚珠撞击内圈或外圈时就会发生这种情况。非常微弱的压力波会在传感器的共振频率范围内产生较大的振幅。典型的冲击脉冲传感器的共振频率为 32 或 36 kHz。A111-HB 的带宽高达 45 kHz,因此适用于冲击脉冲传感器。HB 版本没有抗混叠滤波器。
对于另一种高带宽应用,可提供测量范围更广的 A111-HB 模块。A111-HB30 的输入范围为 ±30 V,不支持 IEPE。因此,它非常适合读取机械保护系统的缓冲输出。

A141 用于压电传感器的电荷放大器

在安装空间有限、表面或环境温度较高的特殊应用场合,PE(压电)传感器是最佳选择。这些传感器具有直接电荷输出(物理单位 pC/g),传感器外壳内没有任何电子元件,因此体积小,耐高温。不过,这些传感器需要外部信号调节,以便将电荷转换为标准电压信号。过去,这种转换是通过外部设备实现的,如在线电荷放大器,其输出连接到数据采集系统

通过 Q.series X A141 电荷放大器,我们提供了一个四通道信号调节 I/O 模块,可满足对外部设备的需求。
根据要测量的电荷信号,您可以在快速瞬态和脉冲信号或几乎静态信号的两种模式中进行选择。每当您面临宽泛的测量范围时,A141 都可能是您的最佳选择。在涉及加速度计、力或压力传感器的测量挑战中,您可以使用它。

A141 压电式,4 通道

如需详细了解和比较不同的传感器和信号调节技术,请快速浏览我们的单页概述。

博客-振动测量-评估-下载.001
点击图片打开 PDF

您可以将所有这些 I/O 模块连接到我们功能强大的数据采集控制器和智能边缘设备Q.station X 上。Q.station X 可以为您评估振动数据,以减少存储数据点的数量,并独立于任何连接的计算机发布警告或警报。

有以下时域参量指标的运算:

  • Rms
  • Peak
  • Peak-to-Peak
  • Crest
  • Kurtosis

这些参数在频域中进行估算:

  • RMS (Spectral band, broad band)
  • Vibration velocity
  • Vibration displacement
  • Max Amplitude @ Frequency
  • FFT spectra
  • 和其他更多参数
在GI.bench

使用算术变量或GI.bench 中的 FFT 设置可轻松完成参数配置。

所有这些参数都可用于触发原始数据的存储,并带有前触发条件和后触发条件,这有助于减少数据量,因为只有在发生重大事件时才会存储原始值。

配置用于长期状态分析的统计函数

对于长期趋势分析,还提供了其他统计功能,如最大值、最小值、平均值和标准偏差。在这些函数的帮助下,可以根据有效值、峰值或有效振动速度等参数形成趋势。统计功能的计算持续时间可以单独设置,例如有效值在一分钟内的最大值。

在PC上运行的软件GI.bench, 可存储,可视化您的数据。 这款功能强大、设计精良的软件不仅仅是配置测量链的工具。它提供数据存储功能,包括合并来自不同控制器的数据流或独立于任何基于 Windows 的用户界面的冗余可扩展存储平台。

但是,当涉及如何可视化大量数据点并提供概览仪表盘时、 GI.bench就凸显了它的优势。拖放图形元素(如 YT / XY 图表、仪表、条形图、底部和滑块)使用方便,可在数秒内配置任何仪表盘。测量系统中的通道或已评估的变量也可通过拖放应用到图形元素中,甚至可以将 IP 摄像机的图片或视频流集成到仪表盘中,以显示测量设置的完美概览。如果您想与团队共享测量数据,或者需要多个屏幕同时显示所有数据,您可以使用任何标准的网络浏览器轻松连接到DAQ 系统并查看仪表盘。

GI.bench 带有 FFT 的仪表板
GI.bench 带有 FFT 和各种图形元素的仪表板

本指南详细介绍了Gantner Instruments DAQ 模块

物体、机器或结构的振动可以使用不同类型的传感器(如加速度计)进行测量,根据所使用传感器的不同,信号调节由传感器或DAQ 系统执行。

因此,要收集高质量的振动数据,不仅需要正确的传感器,还需要配置适当的高质量DAQ 系统。

下载我们的分步指南,并将其作为配置任何加速度传感器元件的有用参考。

下载案例研究

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