iDAQ이란 무엇입니까? 진동 테스트를 위한 모듈식 데이터 수집에 대한 실용 가이드

테스트 벤치에서 시간을 보내셨다면 아마도 iDAQ이라는 용어가 여러분의 책상을 지나갔을 것입니다. 때로는 데이터시트에 나타나기도 하고, 고객이 늦은 밤에 작성한 작업 범위 문서 중간에 나타나기도 합니다. 짧은 버전은 충분히 간단합니다. iDAQ은 산업용 데이터 수집, 진동 브리지, 회전 모터 또는 채터링 기어박스에서 물리적 신호를 가져와 엔지니어가 방어할 수 있는 숫자로 변환하는 하드웨어 및 소프트웨어의 약어입니다.

이 기사에서는 진동, 소음, 변형, 충격 및 모달 작업을 위해 이러한 종류의 체인을 구축할 때 실제로 중요한 것이 무엇인지, 그리고 팀이 구성의 옳고 그름을 가장 자주 얻는 부분에 대해 설명합니다.

테스트 랩에서 iDAQ이 실제로 의미하는 것

마케팅 언어를 제거하면 iDAQ 시스템은 세 부분으로 구성됩니다. 전원, 타이밍 및 통신 링크를 공급하는 호스트 또는 섀시; 아날로그 신호를 변환하고 디지털화하는 하나 이상의 모듈; 획득, 표시 및 분석을 처리하는 소프트웨어. 모듈적인 측면이 포인트입니다. 결코 사용하지 않을 기능을 가지고 있는 고정된 악기 대신, 오늘 필요한 채널을 조립하고 다음 프로젝트가 도착하면 더 추가하십시오.

유연성은 생각보다 중요합니다. 대학 연구실에서는 작은 프레임의 학생 프로젝트를 위해 4개 채널로 시작한 다음 2년 후 본격적인 브리지 테스트가 시작되면 32채널 구성으로 이동할 수 있습니다. 공작 기계 제조업체는 벤치 측정으로 시작하여 작업 현장의 영구 모니터링 지점으로 끝날 수 있습니다. 두 경우 모두 인수 플랫폼은 소프트웨어를 다시 학습하지 않고도 전환 과정에서 살아남아야 합니다.

우리는 이 아이디어를 중심으로 자체 작업을 구성하므로 측정 요구 사항이 부품 번호 앞에 오는 것입니다. 더 완전한 그림을 원한다면 우리가 접근하는 방식에서 볼 수 있습니다. 시스템 수준 테스트 솔루션 .

모든 iDAQ 설정 뒤에 있는 측정 체인

모든 신뢰할 수 있는 획득 시스템은 동일한 순서를 따릅니다. 무언가가 구조를 자극하고, 변환기가 기계적 응답을 전기 신호로 변환하고, 입력 단계에서 해당 신호를 준비하고, 변환기가 이를 샘플링하고, 소프트웨어가 결과를 이해합니다. 체인의 어느 곳에서든 약점은 오해의 소지가 있는 스펙트럼, 위상 오류 또는 0.9 이상을 유지하기를 거부하는 일관성 플롯으로 나중에 나타납니다.

센서가 천장을 설정합니다

아무리 영리한 처리를 하더라도 변환기가 포착하지 못한 신호를 복구할 수는 없습니다. 가속도계는 여전히 진동 작업을 위한 도구로 남아 있으며 두 가지 주요 제품군은 서로 다르게 작동합니다. 충전 유형은 고온과 열악한 환경을 견딜 수 있는 반면 IEPE 유형은 전자 장치를 통합하고 케이블 연결을 단순화합니다. 측정 지점이 작거나 좁거나 회전하는 경우 소형 3축 가속도계가 그 자리를 차지합니다. 힘 센서와 압력 변환기는 모달 테스트의 여기 측면을 다루고 음향 콘덴서 마이크는 동일한 체인을 소음 측정으로 확장합니다.

진동 측정을 위한 IEPE 가속도계 카테고리 페이지는 진동 측정을 위한 3개의 IEPE 가속도계 항목을 그룹화하지만 여기에는 구체적인 모델이나 사양이 표시되지 않습니다. 제품보기 →

컨디셔닝 및 디지타이징

입력 유형은 사양이 획득되거나 손실되는 위치입니다. 범용 전압 입력은 이미 조정된 신호를 처리합니다. IEPE 입력은 가속도계와 마이크에 필요한 정전류를 공급합니다. 전하 입력은 전자 장치가 내장되지 않은 변환기를 제공합니다. 많은 실제 장비는 이 세 가지를 모두 수용합니다. 이는 실험실이 30년간의 서로 다른 프로젝트에서 센서를 물려받을 때 편리합니다. 해상도 및 샘플링 속도는 입력 유형과 함께 제공됩니다. 24비트 변환기는 동적 작업의 표준이 되었으며, 몇 킬로헤르츠에서 수백 킬로헤르츠의 샘플링 속도는 지진 모니터링부터 충격 테스트까지 모든 것을 포괄합니다.

휴대용 작업 및 교육 연구실의 경우 노트북 가방에 쏙 들어가는 소형 USB 기기가 정답인 경우가 많습니다. IEPE 및 전압 입력을 갖춘 8채널 장치는 누군가가 복도로 랙을 들고 다니도록 강요하지 않고도 대부분의 벤치 작업을 처리할 수 있습니다.

ZT-U8208I USB 2.0 동적 신호 분석기, 8채널 24비트 IEPE 및 전압 입력을 갖춘 소형 8채널 USB 분석기로서 휴대용 벤치 작업, 소규모 모달 테스트 및 다중 지점 음향 측정에 적합합니다. 제품보기 →

소프트웨어는 채널을 결론으로 전환합니다

획득 소프트웨어는 대부분의 실제적인 어려움이 있는 곳입니다. 테스트가 실행되는 동안 신뢰할 수 있는 수동 실시간 스펙트럼이 필요하지 않은 채널 설정과 분석 도구에 깔끔하게 드롭되는 내보내기가 필요합니다. 여기에서 모달 패키지는 모드 형태와 감쇠를 추정하고, 주문 추적은 속도에 따른 동작을 따르며, 모니터링 플랫폼은 추세 데이터에서 변화의 징후를 감시합니다. 범용 레코더와 특수 목적 동적 신호 분석기의 차이점은 구입하기 전에 이해해 볼 가치가 있으며, 이 비교에 대해 알아보겠습니다. 동적 신호 분석기에 대한 참고 사항 .

채널 수, 샘플링 속도 및 인터페이스 옵션

세 가지 결정이 iDAQ 시스템 비용의 대부분을 결정하며 서로 독립적이지 않습니다. 아래 표에는 인터페이스 제품군이 일반적으로 채널 수와 작업 상황에 어떻게 매핑되는지 요약되어 있습니다.

네트워크 기반 장비는 획득 지점이 작업자로부터 멀리 떨어져 있을 때, 즉 셰이커 테이블, 지상 40m 위의 교량 데크, 노트북이 살아남지 못하는 캐비닛 내부에 있을 때 유지됩니다. 기가비트 링크는 프레임 삭제 없이 다중 채널 스트리밍을 처리합니다. 이는 테스트 창이 짧고 구조가 비쌀 때 원하는 속성입니다.

ZT-G8204C 저잡음 4채널 동적 신호 분석기 원격 진동, 소음 및 모달 테스트를 위한 24비트 IEPE, 전압 및 충전 입력을 갖춘 4채널 기가비트 이더넷 분석기입니다. 제품보기 →

채널 수는 다시 살펴볼 가치가 있습니다. 32개 채널은 전체 구조의 모달 측량에 탁월하고 하나의 브래킷을 검사할 때 비용이 많이 드는 과잉 작업에 적합합니다. 합리적인 습관은 다음 18개월의 작업을 기준으로 첫 번째 구매 규모를 결정한 다음, 소프트웨어 변경이나 재교육 없이 동일한 제품군이 성장하는지 확인하는 것입니다.

iDAQ 시스템을 지정하기 전의 실용적인 질문

1. 진정으로 해결해야 하는 가장 높은 주파수는 무엇이며 샘플링 속도는 앤티앨리어싱 필터를 위한 충분한 헤드룸을 제공합니까?
2. 동일한 테스트에서 전압, IEPE, 충전 또는 세 가지 모두 중 어떤 입력 유형이 공존해야 합니까?
3. 동시에 실행되는 채널 수는 몇 개이며, 하드웨어는 모든 채널에서 진정한 동기식 샘플링을 보장합니까?
4. 기기는 물리적으로 어디에 위치하며 센서는 가장 가까운 전원 및 네트워크 지점에서 얼마나 멀리 떨어져 있습니까?
5. 교정 간격은 어떻게 되며 체인을 공장으로 다시 배송하지 않고도 확인할 수 있습니까?
6. 매일 사용되는 소프트웨어는 무엇이며, 팀에서 이미 작업 중인 파일 형식을 열 수 있습니까?

이 6가지 질문에 답변하는 데 20분이 걸리며 나중에 몇 주 동안의 통신 시간을 절약할 수 있는 경우가 많습니다. 또한 모든 공급업체가 다른 질문을 제시하는 대신 동일한 질문에 답하기 때문에 견적을 비교하기가 더 쉽습니다.

잘 일치하는 시스템에 보상을 제공하는 애플리케이션

아래 산업은 우리 제품군이 구축된 산업입니다. 물리적인 변화는 다양하지만 채널 요구 사항, 케이블 길이 및 교정 습관은 사람들이 기대하는 것보다 훨씬 적게 변화합니다.

• 토목 공학 및 교량: 모달 테스트, 주변 진동 조사, 구조 모니터링.
• 항공우주: 지상 진동 테스트, 부품 검증, 충격 반응.
• 에너지 및 전력: 회전 기계 진단, 터빈 및 발전기 모니터링.
• 철도, 도로 및 운송: 차량 승차감, 트랙 진동, 소음 측정.
• 선박 및 해양: ​​선체 및 기계 진동, 공중 소음 조사.
• 공작 기계 및 기계 엔지니어링: 동적 강성, 채터 분석, 스핀들 진단.
• 석유화학: 펌프, 압축기 및 배관 진동.
• 교육 및 연구: 교육 실험실, 학생 프로젝트, 장기 실험 플랫폼.

대부분의 이러한 설정에서 측정 자체는 어려운 부분이 아닙니다. 어려운 부분은 동일한 자산에 대해 몇 달 간격으로 일관되게 반복하고 여전히 결과를 인식하는 것입니다.

교정을 통해 체인을 정직하게 유지

체인은 가장 약한 참조만큼만 우수합니다. 휴대용 진동 교정기를 사용하면 실망스러운 결과가 나온 후가 아니라 테스트 전 현장에서 가속도계와 케이블 연결을 확인할 수 있습니다. 자체 참조 표준을 유지하는 실험실의 경우 교정 검사기 시스템은 매일 사용되는 장비와 그 뒤에 있는 추적 가능한 표준 사이의 루프를 닫습니다.

화려하지 않은 작품입니다. 이는 누군가가 센서나 구조가 변경되었는지 묻는 경우 9월에 측정한 내용이 다음 해에도 여전히 옹호될 수 있는 이유이기도 합니다.

하나의 팀으로 전체 체인 구축

4개 공급업체에서 조달한 부품으로 획득 시스템을 조립해야 한다는 주장이 있습니다. 이론상으로는 좋은 주장이지만 실제로는 피곤한 주장입니다. 특히 단일 채널이 중단되고 첫 번째 작업이 누구의 지원 라인에 전화할지 결정하는 테스트 전날 밤에는 더욱 그렇습니다. 한 팀에서 센서, 수집 하드웨어, 여기 장비, 교정 도구 및 분석 소프트웨어를 구매하면 한 곳에서 책임을 맡게 됩니다.

우리는 수년 동안 양저우에서 이런 종류의 작업을 해왔고 우리의 역사는 상당히 평범했습니다. 엔지니어들은 가속도계와 분석기가 왜 일치하지 않는지 설명하는 데 지쳐서 결국 둘 다 만들기로 결정했습니다. 새로운 시스템의 범위를 정하거나 목적에 맞지 않는 시스템을 교체하는 경우 가장 빠른 경로는 일반적으로 부품 번호보다는 측정에 관해 짧은 대화를 나누는 것입니다. 무엇을 증명해야 하는지 설명하면 구성이 따라오는 경향이 있습니다.