Измерение динамических параметров
Группа компаний "МЕРА"

О проекте:

ГК "МЕРА" разрабатывает системы для измерения динамических параметров на основе измерительного оборудования собственного производства.

Модули измерения динамических сигналов используются для измерения и анализа различных параметров динамических процессов.


Основные параметры динамических процессов:

  • амплитуда
  • фаза
  • частота
  • спектральные характеристики

Область применения измерительных параметров:

  • при испытания авиационных и ракетных двигателей (исследование газодинамики, вибрации, определение нагруженности лопаточного аппарата турбин)
  • наземные испытания для модальных характеристик конструкций летательных аппаратов
  • виброиспытания различных агрегатов с помощью вибростендов
  • диагностика конструкций модальным молотком
  • вибродиагностика
  • измерения акустических полей давлений

Примеры применения


Измерения динамических параметров при испытаниях газотурбинных установок (ГТУ)/ газотурбинных двигателей (ГТД)

замеры_гту.png
Замеры при испытаниях ГТУ


Назначение Описание Средство измерения
Тензометрирование роторных и статорных лопаток
Процесс обусловлен возбуждением собственных частот колебаний лопаток.
Частотная полоса до 20кГц
MX-340
Частота опроса до 200кГц
Тензометрирование трубопроводов (воздух, масло, топливо) Возбуждение связано с механической вибрацией на роторной частоте ~350 Hz.
Полоса процесса с учетом 2-й кратности до 1000Гц
MX-340
Частота опроса до 10 кГц
Пульсации давления в камере сгорания Частоты процесса обусловлены частотой процесса горения и собственными частотами акустических колебаний, определяемыми геометрией камеры сгорания.
Полоса измерений порядка 3кГц

MX-240

Частоты опроса до 30 кГц
Вибрации опор подшипников, корпусные вибрации агрегатов Возбуждение связано с механической вибрацией на роторной частоте.
Полоса анализируемых частот до 3000Гц.

MX-240

Частоты опроса до 10 кГц

Мобильные измерительные комплексы


Наряду с разработкой стационарных систем измерений ГК "МЕРА" предлагает варианты по созданию мобильных измерительных комплексов.

Принцип построения следующий: система собрана в защищенных транспортных кейсах, внутри которых смонтированы измерительные крейты

и вспомогательные кроссировочные средства с нормализаторами сигналов датчиков и блоками питания.

Характеристики системы представлены в таблице:
Наименование Значение
1
Количество приборных кейсов, шт 4
2 Габариты приборных кейсов, мм 559х891х522
3 Масса системы, кг

2 кейса – 40 кг

2 кейса – 20 кг
4 Каналы измерения тензо (статика/ динамика) 120
5
Каналы измерения заряда 88
6
Каналы измерения напряжения/ IEPE 48
7
Каналы измерения частоты периодического сигнала 12
8
Частота опроса каналов 300…216 000 Гц

Вариант исполнения системы измерения динамических параметров


Вариант исполнения системы измерения динамических параметров (закрытый вид)


Характеристики системы

К измерительному каналу динамики предъявляются высокие требования: качественные динамические характеристики (АЧХ, ФЧХ), линейность шкалы, динамический диапазон. Характеристики модулей ГК «МЕРА» приведены в таблицах ниже:

Частоты опроса и типы измерительных входов в зависимости от сферы применения:

Тип измерения Полоса анализа, Гц Частота опроса, Гц Тип измерения
1
Определение модальных характеристик: виброиспытания, модальный молоток (авиа/ ракетная отрасль/ вертолетостроение/ машиностроение) 1…10 000 50 000 IEPE, pC, V, тензо
2
Вибродиагностика и измерение пульсаций давления при испытаниях ЖРД/ авиадвигателей 5…3 000 100 000 IEPE, pC, V, тензо
3 Вибродиагностика: ГТУ/ ГТД (энергетика, газоперекачка), узлы/ подшипники агрегатов в горнодобывающей отрасли, вентиляторы, компрессорное оборудование, насосное оборудование 5…3000 20 000 pC, V, 4-20мА
4 Измерение акустических полей/ определение акустической прочности 1…10 000 50 000 IEPE, pC, V, тензо
5
Измерение фронта нарастания давлений при взрыве 1...100 000 500 000 IEPE, pC, V, тензо
6
Измерение электрических процессов (атомная энергетика, электрические машины) 0...50 000
200 000
IEPE, pC, V, тензо
7
Измерение акустической эмиссии 1…300 000 1 000 000


Характеристики измерительных каналов

Наименование
Значение
1
Тип шины данных PXI
2 Измеряемый диапазон, В -10…10
3 Работа с IEPE датчиками Есть (ток питания 4/10 мА)
4 Динамический диапазон, Дб 110
5
Нелинейность, % 0,05
6
Уровень шума в полосе 100 кГц, СКО, мкВ 10
7
Фазовый сдвиг, град (1 кГц) 0,2
8
Разрядность АЦП, бит 24
9
Тип АЦП Sigma-delta
10
Основная приведенная погрешность, %* 0,1
11
Гальваническая развязка Нет
12 Межканальная синхронизация, мкс 1
13 Поддержка TEDS датчиков Есть
14 Диагностика линии Есть в режиме IEPE

MX-340 (модуль тензоизмерений)

1 Поддержка схемы подключения Мост/ ½ / ¼ / одиночный тензометр
2 Питание датчика током, мА 3..15
3 Питание датчика напряжением, В 0,1…10
4 Максимальная мощность на канал, Вт 0,05
5 Уровень шума в полосе 40 кГц, СКО, мкВ

2,5 (диапазон 10 мВ)

25 (диапазон 100 мВ)
6 Диагностика линии Подключение шунта

MX-240 (модуль измерения заряда)

1 Входной диапазон, pC 100….100 000
2 Диагностика линии MRT (Mount resonance test)

Характеристики системы измерения

Наименование
Значение Назначение
Синхронизация между каналами разных приборов, мкс 1
Расширение количества каналов системы
Длина линии передачи на ПК, м 200 Оптический интерфейс
Процессор/ ПЛИС на модуле
Обработка сигнала на модуле и передача результата на ПК
Скорость передачи данных, Mб/сек 30


ГК "МЕРА"  выпускает 2 типа программного обеспечения для регистрации динамических параметров: ПО "MR-300" и ПО "Recorder".

ПО "MR-300"
  • встроенные функции экспресс- анализа
  • простой инженерно-ориентированный интерфейс, оптимизированный для динамических измерений
  • гибкий интерфейс, который может быть приспособлен под любые задачи
  • функциональность может наращиваться дополнительными плагинами
  • не имеет встроенных функций для экспресс- анализа
ГК "МЕРА" выпускает специализированное программное обеспечение для послеэкспериментальной обработки измерительной информации ПО "WinПОС".

Особенности ПО WinПОС.

  • более 50 алгоритмов обработки сигналов;
  • мощные средства построения и оформления графиков для документирования (двухмерные, трехмерные, параметрические, графики в полярных координатах);
  • функции экспресс-отчёта;
  • пакетная обработка данных;
  • обработка данных WAV и UFF форматов;
  • редактирование сигналов;
  • поддержка сценариев (встроенный редактор сценариев VBScript) и подключаемых модулей (интерфейсы, с помощью которых можно создавать свои подключаемые модули и приложения практически в любой современной среде программирования);
  • возможность создания плагинов импорта-экспорта данных;
  • табличный просмотр значений сигналов;
  • неограниченная длина сигналов;
  • интеграция с MATLABTM;
  • может использоваться как распределённая "клиент-сервер" система послеэкспериментальной обработки данных;
  • поддержка OS Windows XP/Vista/7/8/10, в т. ч. 64-разрядные версии;
  • развернутая справочная система.

Сводная таблица возможностей ПО

Описание опции ПО Recorder ПО MR-300 ПО WinПОС
Общее
Запись полного потока сигналов + + -
Запуск записи и расчетов по триггерному сигналу + + -
Настройка аппаратной конфигурации измерительных модулей; + + -
Настройка списка измерительных каналов: имена, описания, ввод градуировочных характеристик и единицы измерения; + + -
Возможность выдачи управления (дискретный вывод/ аналоговый вывод) + - -
Сохранение/загрузка сценария обработка и отображения + + +
Управление аварийными уставками в темпе испытания +

Плагин

- -
Построение отчета по обработке виброиспытания:

Построение спектров/АФЧХ по записанным сигналам. Сохранение в формате MS Word, сохранение расчитанных резонансных кривых в Excel, автоматический расчет и сохранение в отчет списка резонансных пиков/ отчет по ТЗ заказчика

+

Плагин

- +

Плагин

База данных сигналов (мониторинговая) +

Плагин

- +

Плагин

База данных испытаний: информация об изделии/ испытании/ регистрации (сохранение в БД данных с нескольких ССД) +

Плагин

- -
Средства автоматизации обработки
Расчетные параметры по формулам (Lua/ VBScript) +

Плагин

- +
Разработка плагинов пользователя для подключения нового функционала (компоненты отображения/ спецобработка/ реализация протокола обмена с устройствами и т.д.) + - +
Математическая статистика/ расчет трендов
Математическая статистика: Амплитуда/Размах/СКЗ/МО/Пик-фактор/ + + +
Декремент затухания/ Эксцесс +

Плагин

- +
Арифметические операции (сложение/ вычитание/ умножение буферов данных) +

Плагин

- +
Нормирование и центрирование + + +
Передискретизация - - +
Интегрирование (временная область) +

Плагин

- +
Дифференцирование (временная область) - - +
Преобразование Гильберта - - +
Огибающая - - +
Автокорреляция и взаимная корреляция - - +
Плотность распределения вероятности +

Плагин

- -
Вейвлетный анализ - - +
Алгоритмы БПФ
Расчет спектра с возможностью настройки: число точек БПФ, дополнение нулями, калибровочная характеристика для спектра, усреднение нескольких блоков; расчеты блоков данных с перекрытием, настройка оконной функции; +

Плагин

+ +
Амплитудный спектр, спектр мощности, спектр плотности мощности, спектр плотности энергии, модуль и фаза, Real и Image +

Плагин

+ +
Интегрирование в частотной области +

Плагин

+ +
Выбор между быстрым и дискретным преобразованием Фурье - - +
Однооктавный, 1/3-октавный, 1/12- и 1/24-октавный спектры - + +
Трехмерный спектр - + +
Взаимный и комплексный спектр +

Плагин

- +
Передаточная функция +

Плагин

- +
Функция когерентности и некогерентности +

Плагин

- +
Преобразования спектра (коррекция амплитуды по частоте) +

Плагин

+ +
Алгоритмы АФЧХ
Расчет СКЗ в полосе по заданному сигналу с настройкой: Тахо канал, канал с результатом расчета спектра, полоса (абсолютные границы, привязка к Тахо), задание периода расчета (по нескольким блокам данных, расчет по части блока с дополнением сигнала нулями); +

Плагин

+ +
Расчет фазы сигналов по отношению к Тахо сигналу: задание способа расчета: во временной области по порогам/ по спектру; Число точек БПФ; Указание Тахо сигнала, задание периода расчета спектра, задание пороговой амплитуды ниже которой результат расчета принимается за 0; +

Плагин

+ +
Расчет Тахо сигнала: расчет во временной области, расчет по спектру +

Плагин

+ +
Расчет Тахо: Возможность изменения периода расчета Тахо в зависимости от частоты сигнала; +

Плагин

- +
Порядковый анализ и диаграмма Кэмпбелла - + +




Алгоритмы фильтрации
Фильтрация (по спектру) +

Плагин

- +
Фильтрация рекурсивная/ нерекурсивная - - +
Скользящее среднее +

Плагин

- +
Медианная фильтрация - - +
Цифровые протоколы
Протокол передачи данных OPC Client/ Server +

Плагин

+ -
Протокол передачи данных Modbus RTU/ TCP (Master/Slave) +

Плагин

- -
Arinc-429 +

Плагин

- -
Manchester. MIL-1553 +

Плагин

- -
Отображение
Отображение графиков в логарифмическом масштабе +

Плагин

- +
Отображение параметрических графиков + - +
Отображение 3д спектра - + +
Отображение трубок допуска на спектре +

Плагин

- +

Плагин

Отображение таблиц цицфровых индикаторов + + -
Отображение аварийныйх уставок цветом: таблицы и индикаторы + + -
Отображение изменения уставок в темпе эксперимента +

Плагин

- -
Расчет и отображение:

Синхронная осциллограмма по нескольким каналам: возможность задания триггерного запуска, размер кадра (сек.), возможность задания в привязке к Тахо (границы задавать в град.);

+

Плагин

+ +




Анализ нестационарных динамических процессов, в том числе вибрационных
Ударный спектр +

Плагин

- +
Обработка нескольких ударных воздействий для построения передаточных характеристик и сравнения с БД +

Плагин

- +
Обработка тензометрических измерений +

Плагин

+ -
Обработка аудиосигналов + + +


Задать вопрос

Сайт использует файлы cookie, обрабатываемые вашим браузером. Подробнее об этом вы можете узнать в Политике конфидециальности.
ПринятьНастроитьОтклонить