OPVibr Ultradźwiękowy system pomiaru wibracji. Instrukcja obsługi

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "OPVibr Ultradźwiękowy system pomiaru wibracji. Instrukcja obsługi"

Dariusz Stachowiak
7 lat temu
Przeglądów:

1 Przedsiębiorstwo Badawczo-Produkcyjne OPTEL Sp. z o.o. ul. Morelowskiego 30 PL Wrocław tel.: +48 (071) fax.: +48 (071) optel@optel.pl Wrocław, OPVibr Ultradźwiękowy system pomiaru wibracji Instrukcja obsługi 1

2 Spis treści Spis treści Wstęp. Warunki gwarancji Opis techniczny Wyposażenie standardowe Przeznaczenie Dane techniczne Opis wyprowadzeń Zasada działania Opis wejść/wyjść, bloki funkcjonalne urządzenia System akwizycji danych Oprogramowanie picoscope

3 2. Wstęp. Warunki gwarancji W dokumentacji nie zamieszczono schematów ideowych, wskazówek diagnostycznych ani żadnych innych informacji uruchomieniowo - serwisowych dotyczących urządzenia. Producent gwarantuje dobrą jakość i prawidłowe działanie karty. W przypadku wystąpienia w okresie gwarancji wad tkwiących w wyrobie lub będących wynikiem wadliwości montażu, nabywcy przysługuje prawo żądania bezpłatnej naprawy. Uszkodzenie wyrobu należy zgłaszać u producenta. Okres gwarancji ulega przedłużeniu o czas trwania naprawy liczony od daty dostawy wyrobu do naprawy, do dnia jej wykonania. W razie jakichkolwiek awarii naprawy dokonuje producent - nieodpłatnie jeśli uszkodzenie nastąpiło z winy producenta w okresie trwania gwarancji, odpłatnie jeśli uszkodzenie nastąpiło z winy użytkownika. Użytkownik nie powinien dokonywać napraw ani żadnych przeróbek czy zmian. Gwarancją nie są objęte uszkodzenia wyrobu powstałe w wyniku niewłaściwego użytkowania lub niezgodnej z instrukcją obsługi konserwacji lub dokonywania napraw przez osoby nieupoważnione oraz uszkodzenia wyrobu na skutek zasilania niewłaściwym napięciem. 3. Opis techniczny 3.2 Wyposażenie standardowe - Miernik wibracji OPVIBR - Głowica pomiarowa (para przetworników ultradźwiękowych) - Układ akwizycji danych (oscyloskop USB PICOSCOPE 2204A-D2 firmy Pico Technology) - Komplet kabli BNC - Zasilacz - Instrukcja obsługi 3.3 Przeznaczenie OPVIBR jest wibrometrem służącym do badania drgań występujących w wielu dziedzinach życia - w diagnostyce eksploatacyjnej napędów maszyn czy w pomiarach oddziaływań drgań na człowieka, a także drgań, których źródłem jest człowiek. Urządzenie zapewnia bezkontaktowy pomiar wibracji czyli nie wpływa na badany obiekt. Przyrząd znajduje zastosowanie w badaniach elementów silników, pomp, przekładni, łożysk, wentylatorów oraz innych maszyn wirnikowych. Zaawansowane oprogramowanie wibrometru umożliwia szybką i wygodną obróbkę sygnału. 3

4 4. Dane techniczne Parametr Wartość Uwagi Zakres częstotliwości nadawanej fali ciągłej: 30kHz-800kHz w trybie zegara wewnętrznego: ,29 Hz, ±100ppm Amplituda nadawanej fali: maks. 70Vpp W wersji 1.0: 50Vpp Zakres napięcia wyjściowego: 0-5V Zakres częstotliwości wibracji: 1Hz - 30kHz Minimalna mierzalna amplituda wibracji: <1µm pp Może się zmieniać z częstotliwością wibracji Rezystancja wyjściowa 3.9kΩ Zasilanie 12VDC; 0.5A Wymiary 140x35x150mm WxHxL 5. Opis wyprowadzeń BNC: Transmitter - wyjście nadajnika fali ciągłej Output - wyjście sygnału zdemodulowanego Receiver - wejście przetwornika odbiorczego ext. Clk - wejście zegara zewnętrznego Przełącznik Clk int/ext - przełącznik zegara DC2.1 12VDC - gniazdo zasilania UWAGA: Górne gniazdo BNC jest wyjściem nadajnika impulsów generowanych do pobudzenia przetwornika ultradźwiękowego. Z związku z tym na wyjściu tego gniazda pojawia się wysokie napięcie 70Vpp. W szczególnych wypadkach może być niebezpieczne dla ludzi oraz może spowodować uszkodzenie podłączonych do tego gniazda innych urządzeń elektronicznych. 6. Zasada działania Urządzenie służy do pomiaru wibracji jej częstotliwości i amplitudy. Działanie układu polega na nadawaniu przetwornikiem piezo ultradźwiękowej fali ciągłej o stałej amplitudzie i częstotliwości na badaną, wibrującą powierzchnię. Fala odbita jest zmodulowana częstotliwościowo i fazowo tj. dewiacja częstotliwości i fazy zawiera informacje o ruchu badanego obiektu. Sygnał ten jest odbierany przez drugi, odizolowany przetwornik, wzmacniany i demodulowany. Istnieją dwa mechanizmy modulacji: Efekt Dopplera: 4

5 Wibrujący element, na który pada fala akustyczna (nośna) zachowuje się jak poruszające się harmonicznie źródło dźwięku. Częstotliwość nośnej zmienia się zgodnie z częstotliwością i amplitudą drgań. Okresowa zmiana fazy sygnału wywołana zmianą położenia powierzchni odbijającej. Demodulacja polega na porównaniu nadanej i odebranej fali. Jednakowa częstotliwość środkowa nadanej i odebranej fali zapewniona jest przez wykorzystanie jednej podstawy czasu. Uniezależnia to także dokładność pomiaru od wartości bezwzględnej częstotliwości istotna jest tylko krótkookresowa stabilność (jitter). Ilustracja 1. System pomiarowy 5

6 Ilustracja 2. Schemat blokowy urządzenia. 7. Opis wejść/wyjść, bloki funkcjonalne urządzenia 7.2 Wejścia/wyjścia: - wyjście nadajnika fali ciągłej - wyjście sygnału zdemodulowanego - wejście przetwornika odbiorczego - wejście zegara zewnętrznego (opcjonalnie) Dodatkowymi zaletami urządzenia jest wbudowana przetwornica wysokiego napięcia układ wymaga tylko jednego napięcia zasilającego, oraz zapewniona stabilna podstawa czasu (generator kwarcowy). 7.3 Nadajnik Gniazdo BNC, żeńskie, służące do podłączenia przetwornika nadającego falę ciągłą. Przetwornik wysterowany jest napięciem sinusoidalnym o amplitudzie 35Vpp i częstotliwości 300kHz. Wyjście to jest sprzężone pojemnościowo. Do tego wyjścia należy podłączyć przetwornik. 7.4 Odbiornik Gniazdo BNC, żeńskie, służące do podłączenia przetwornika odbierającego falę odbitą od powierzchni drgającej. Do tego wejścia należy podłączyć przetwornik. 6

7 7.5 Zegar zewnętrzny Gniazdo BNC, żeńskie. Opcjonalne wejście zegara zewnętrznego, ustalającego częstotliwość fali ciągłej. Pozwala dostosować urządzenie do innego zestawu przetworników. Wejście dostosowane jest do poziomu napięć 5V TTL/CMOS. Aby korzystać z tego wejścia należy ustawić przełącznik w pozycji clk ext. Częstotliwość sygnału na wyjściu Transmitter jest równa częstotliwości zegara podzielonej przez 88. Sygnał taktujący powinien charakteryzować niskim jitterem aby zminimalizować szum sygnału wyjściowego. 7.6 Wyjście zdemodulowanego sygnału Gniazdo BNC, żeńskie. Wyjście sygnału uzyskanego przez demodulacje fali odbitej. Jego amplituda i częstotliwość odpowiada drganiom powierzchni odbijającej. Napięcie wyjściowe zawiera się w przedziale 0...5V i jest sprzężone DC. Współczynnik wiążący napięcie AC z amplitudą drgań wynosi około 100mVrms/1um. To wyjście należy podłączyć do wejścia oscyloskopu. 8. System akwizycji danych Wibrometr posiada wyjście analogowe 0...5V, zdemodulowany sygnał może być obserwowany przy pomocy oscyloskopów ogólnego przeznaczenia. Bardzo pożytecznymi funkcjami przy analizie sygnałów jest transformata Fouriera (DFT) i cyfrowa filtracja. DFT znacznie ułatwia pomiar częstotliwości wibracji, zawartość harmonicznych oraz amplitudę mocno zaszumionego sygnału. Zastosowanie filtrów cyfrowych pozwala wyodrębnić sygnał z szumu. W obecnej wersji systemu zastosowano oscyloskop USB PICOSCOPE 2204A-D2 firmy Pico Technology. Posiada dwa kanały wejściowe i generator sygnałowy. Kluczowe parametry tego oscyloskopu w tej aplikacji to (w nawiasie podane minimalne zalecane wartości) pasmo analogowe 10MHz (>50kHz) próbkowanie 100Msps (>300ksps) wysoka impedancja wejściowa (>100kΩ) do 12bit rozdzielczości (>8bit) Więcej informacji na temat oscyloskopu i oprogramowania można znaleźć na stronie producenta Pico technology. Producent dostarcza wraz z oscyloskopem oprogramowanie na PC. Ilustracje 3, 4 pokazują dwa użyteczne tryby pracy z programem sygnał w czasie rzeczywistym (3), moduł transformaty Fouriera. 7

8 Ilustracja 3. Okno oprogramowania pomiarowego picoscope dla serii urządzeń 2200 Ilustracja 4. Okno oprogramowania pomiarowego aktywny tryb FFT 8

9 Ilustracja 5. Ustawienia parametrów filtru Ilustracja 6. Porównanie sygnału 'surowego' i poddanego filtracji Legenda: 1. Pole ustawień sondy 2. Zmierzony przebieg 3. Znacznik poziomu wyzwalania 4. Tabela ustawień oscyloskopu 5. Tabela ustawionych pomiarów 6. Ustawienia triggera 7. Przełącznik trybu Spectrum 8. Ustawienie osi częstotliwości/próbkowania 9. Ustawienia filtru pasmowo przepustowego 9

10 9. Oprogramowanie picoscope 2200 Po więcej informacji na temat oprogramowania Pico Technology zapraszamy na strony producenta: Przedsiębiorstwo Badawczo-Produkcyjne OPTEL Sp. z o.o. ul. Morelowskiego 30 PL Wrocław phone: fax.: optel@optel.pl 10

Podobne dokumenty

GENERATOR ULTRADŹWIĘKOWY UG 1002M. Dokumentacja techniczno-ruchowa

GENERATOR ULTRADŹWIĘKOWY UG 1002M. Dokumentacja techniczno-ruchowa Przedsiębiorstwo Badawczo-Produkcyjne OPTEL Sp. z o.o. ul. Morelowskiego 30 PL-52-429 Wrocław tel.: +48 (07) 329 68 54 fax.: +48 (07) 329 68 52 e-mail: optel@optel.pl http://www.optel.pl Wrocław, 08.0.202