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正弦振动试验 - 运用COLA信号进行正弦扫频

通过激振器的COLA信号,无缝集成和同步数据采集系统,从而实现了强大的以不受限制的通道数实时评估结构特性的功能特点。Dewesoft正弦振动试验解决方案易于配置,并且可以即刻测量。

IEPE
IEPE
电荷
电荷
电压
电压
应力 / 应变
应力 / 应变
加速度
加速度
速度
速度
位移
位移
视频
视频
高速视频
高速视频

主要特点

  • 完整的正弦扫频测试:直接集成于用户现有的振动台和控制器。仅需将COLA信号引入数据采集系统,便可进行试验。
  • 实时结果:实时计算响应点的峰值,均方根值,相位,总谐波失真等,并同步获得整个结构上的响应点与参考点之间的传递函数。
  • 不受限制的通道数:Dewesoft独一无二的数据采集系统架构允许正弦扫频可运行于任意通道数上,并仍然能保持实时的能力。
  • 强大的计算能力:无与伦比的计算能力使得用户可以在正弦扫频的过程中同时对所有通道进行实时的倍频程分析和FFT运算。需要额外数学工具?只需要在Dewesoft X内置的种类繁多的数学库中简单的添加工具框即可。
  • 在线和离线动画:测量中或测量后,结构动画以及在三个方向上不同投影帮助确定测试结果的品质。
  • 易于配置:简单的将加速度传感器和COLA信号连接至数据采集系统。TEDS技术可自动探测和配置传感器。分配正确通道后,即可开始测量并立刻目睹试验结果。
  • 高级存储选项:定义自动存储或期望的触发条件,确保您的测量从扫频的第一刻开始就被完整的记录下来。被研究的结构往往是非常昂贵的样机,因此Dewesoft将确保您从一开始就能正确记录。
  • 不同的频率检测模式:Dewesoft正弦振动试验解决方案为您的测量带来了无限的可能性。除了广泛采用的零交叉点法检测频率,我们还支持希尔伯特变换,从而获取更优异的频率读数,得到更平滑、更连续的数据。
  • DEWESOFT的品质与灵活性:转瞬之间便可对同一台测量系统添加不同参数,扩展测量链。增加视频输入用于获取更多测试和监测环境的信息,还可以用同样的DAQ系统和软件接口同步采集其他一些参量。
  • 简易的数据导出和报告生成:Dewesoft X软件提供了内置的数据导出至多种标准格式,例如UNV或Excel,以及提供了简易的报告生成功能。
  • 免费软件更新和永久技术支持:我们零成本软件政策和终生免费技术支持使得我们的正弦振动试验解决方案永不过时。持续不断的推陈出新,所有更新和技术支持均为终生免费。

实时正弦扫频分析介绍

正弦约减(或称正弦扫频试验)是一种用于大型结构的结构测试方法。该方法利用单频信号扫频激励来识别和分析自然频率。 

来自固定于结构上的加速度传感器和力传感器的振动信号,连同扫描频率通过实时数据采集系统一同被测量和跟踪,记录和分析。作为期望的输出,正弦扫频返回了信息,包括结构的共振频率,幅值,相位,THD (总谐波失真) 以及激励点与响应点间的传递函数。​​​​​​​

COLA信号源自振动台控制器,通常作为信号分析的频率参考使用。

什么是COLA信号?

COLA信号(Constant Output Level Amplitude 恒定输出幅值)是一种恒定电压正弦波,其频率在正弦控制测试中始终跟随驱动信号的频率。有着与激励信号相同的频率。

Dewesoft正弦振动试验解决方案是结构分析的强大工具,支持实时的,不受通道数限制的评估系统响应和传递函数。

实时正弦扫频分析介绍

正弦扫频功能

正弦振动试验运用单频信号测试试件,有选择性的激励设备上的共振结构。在正弦扫频测试中,正弦振动频率在一定范围内,以一定速率和持续时间上升和下降。

我们的系统提供了实时运算以及众多的激励频率相关选项:

  • 检测振动参考的幅值,频率和相位
  • 提取被测信号的谐波分量(峰值和均方根值)
  • 提取宽频信号总体值(峰值和均方根值)
  • 计算任意被测点与参考信号间的传递函数 (FRF, 相干函数 等) 以及总谐波失真 (THD) 
  • 计算基波及其谐波
正弦扫频功能

灵活强大的数据采集系统

正弦约减试验一般需要大量的采集通道。而我们SIRIUS数据采集系统独特的架构使得我们不受输入通道数量的限制。并且,任何时候,只要有需要便可以扩展系统。重要的是此举也不会增加任何软件成本。 

各种配置可能性:

  • 8 或 16通道IEPE模块,可堆叠和级联在一起构成更大通道数的系统。
  • 32,64或128通道单台IEPE系统,亦可级联组成更大的系统,因此我们基本上可以说系统的通道数可以是无限的。
灵活强大的数据采集系统
灵活强大的数据采集系统
灵活强大的数据采集系统

具有160 dB动态范围的信号放大器

SIRIUS数据采集系统配备了世界上领先的振动传感器的信号放大器(IEPE, MEMS, 电荷型)。

双核ADC(DualCoreADC®) 技术- 双路24-bit AD 转换器

放大器提供了高达160 dB高动态范围和超过130 dB信噪比。优于普通24-bit系统20倍并降低了20倍的噪声。

双核ADC技术解决了困扰许久的信号测量问题,即输入过载、噪声和由混叠引起的人造频率。输入信号可能超过量程而因此被ADC削波,导致被测信号失真,而不得不花费时间重新测量。

双核ADC技术预防了此类问题的发生。各通道放大器均包含有两组AD转换器,其同时以高低两档增益测量输入信号。这就带给我们测量全量程信号并防止信号削波的可能性。

具有160 dB动态范围的信号放大器

电气隔离 

数据采集系统包括了高等级的通道-通道和通道-地间的电气隔离(±1000 V)  ,甚至包含了隔离的传感器激励电源。

有了隔离的保障,我们可毫无顾忌的测量带有共模电压的高电势信号。我们同样可以安全测量振动、温度或者是其他来自非隔离传感器,并且安置在离高电势(相对于数据采集系统参考地)位置较近的信号。这种情况下,非隔离的数据采集系统很容易损毁,或是给出不可靠的测量结果。而有了SIRIUS,您不必为此担心。

数字隔离还具有另一大优势- 保留了放大器的频带宽度。SIRIUS提供了“无忧无虑”的 测量体验,更低的噪声,无接地回路,以及极佳的信号质量。 

电气隔离 

智能传感器(TEDS)技术

Dewesoft数据采集系统支持TEDS传感器技术,实现自动化的传感器检测和设置。仅需简单的连接传感器至我们数据采集系统的输入通道,传感器将立即被自动识别并完成配置。

Dewesoft X 软件支持直接对TEDS (IEEE 1451)的读写。软件提供了大量的传感器数据库和编辑工具,便于用户创建自己的传感器数据库为将来使用做准备。 

我们的数据采集系统也兼容第三方的振动传感器,包括IEPE, 电荷型, 和MEMS加速度传感器。也就是说,您可充分利用现有的传感器库存。

智能传感器(TEDS)技术

从测试到书面结果

正弦振动试验解决方案不仅提供了高级分析手段,同时还具有海量数据报告功能

PDF报告生成

Dewesoft X软件包含了强大的PDF数据报告和打印功能。完成数据分析后,轻点鼠标即可将数据和可视化界面生成PDF报告。还可通过自定义模板编辑高级报告。 

视频和图像导出

测试过程的可视化界面可导出为图像或视频文件,可用于PowerPoint或其他演示文稿。 

数据导出

Dewesoft X软件始终存储原始测量数据用以之后的分析,并能导出为不同标准格式。支持文件格式,譬如UNV, Excel, Matlab, Flexpro, Diadem, Wav 和诸多其他直接可用的数据格式。

从测试到书面结果

正弦扫频应用以及案列介绍

正弦约减和扫频试验可以用于检测,识别和分析被测件在振动环境下的运行机能,疲劳寿命,共振频率,甚至是各种异响输出(NVH)。

该测试用于验证和检定产品设计以及建立一套运行限制标准,广泛应用于各工业部门:

  • 航天:例如:发射系统服务供应商或卫星制造商。
  • 汽车:例如:发动机部件。
  • 国防,地面交通运输,和大型装备制造等,极小失效容错空间,且必须完美部署的场合。


典型的正弦扫频测试应用为卫星检定测试。除此之外,您可参考更多案例"Structural Testing of Rocket Cone​​​​​​​"。

正弦扫频应用以及案列介绍

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