Karta NI 9234 Dźwięk i wibracje

Wszelkie sprawy związane z LabVIEW i komunikacją ze sprzętem. Problemy i ciekawe rozwiązania.
mateusz64
Posty: 2
Rejestracja: 26 paź 2016 16:48
Wersja środowiska: LabVIEW 2013

Karta NI 9234 Dźwięk i wibracje

Post autor: mateusz64 » 26 paź 2016 17:08

Dysponuje kartą NI 9234 oraz czujnikiem wibracji Bruel -a i kalibratorem do tego akcelerometru. Jako projekt mam wykorzystać ten układ aby zmierzyć wibracje pochodzące np. z silników lub łożysk.
Docelowo mierząc te wibracje z dwóch takich samych "urządzeń" będę mógł ocenić który egzemplarz jest wadliwy itd.
Ponieważ w LabVIEW siedzę od pół roku to mogę powiedzieć iż moja wiedza jest bardzo mała. Dlatego szukam pomocy na forum. Dysponuje toolkit - em Sound and Vibration i za jego pomocą chciałbym stworzyć aplikację. Dlatego szukam porad w stylu od czego zacząć.
Czy widząc widmo mocy sygnału mogę wprost ocenić który egzemplarz jest uszkodzony? Wydaje mi się że tak przy poprawnym będzie jeden główny prążek przy danej częstotliwości a przy uszkodzonym kilka na różnych. Jak to Wy widzicie - proszę o pomoc.

Pozdrawiam
Mateusz

Awatar użytkownika
ksyhu
Posty: 31
Rejestracja: 06 lis 2009 19:15
Wersja środowiska: Nie mam LabVIEW
Lokalizacja: Kraków

Karta NI 9234 Dźwięk i wibracje

Post autor: ksyhu » 26 paź 2016 18:05

Temat jest bardzo obszerny... tak naprawdę twój problem można podzielić na:
* akwizycja danych wraz z praktyczną analizą danych
* znajomość norm, metod pomiarowych oraz analiza teoretyczna danych

Z pierwszym punktem możesz sobie poradzić np korzystając z exampli w Labview (Help -> Find examples) lub w pomocy do bloczków. Lub jak już będziesz miał bardziej sprecyzowany problem opisać go tutaj (np. dlaczego nie działa mi taka i taka funkcja itd).

Sam sprzęt jest w porządku i dasz radę na nim już coś zobaczyć.

Z drugim punktem jest większy problem. Jeżeli nie masz wiedzy teoretycznej, a chcesz to zrobić dobrze. Niestety polecam zapoznanie się z normami. Np. zaczynając od podstaw ISO
15243, PN-90/N-01358, przez ISO 10816 itd (tego typu lektury jest bardzo dużo). Można też skorzystać z książek np.:
* Diagnostyka drganiowa stanu maszyn i urządzeń Marek Rzepiela, Józef Dwojak
* Diagnostyka i obsługa łożysk tocznych. Józef Dwojak

Na zachętę pozostawiam przykład ze strony NI:
http://www.ni.com/example/30652/en/

A odpowiadając na twoje pytanie. Tak, możesz się pokusić o ocenę. Może to być uszkodzenie, ale może też być to jakiś element tła. Jednak bez odpowiedniego tła teoretycznego na twoim miejscu, nie wyciągałbym takiego wniosku.
Często prowadzę z sobą długie rozmowy i jestem przy tym tak mądry, że czasami nie rozumiem ani jednego słowa z tego, co mówię.

mateusz64
Posty: 2
Rejestracja: 26 paź 2016 16:48
Wersja środowiska: LabVIEW 2013

Karta NI 9234 Dźwięk i wibracje

Post autor: mateusz64 » 26 paź 2016 19:17

Oczywiście rozumiem, że bez teorii to nawet gdy uzyskam ciekawe informacje to nie będę mógł ich zanalizować.
Na razie jednak chce się skupić na uzyskaniu sygnałów, ich analizą zajmę się później.
Nie dodałem, ze ten projekt będzie częścią mojej pracy inżynierskiej.

Po podłączeniu czujnika wibracji do kalibratra na wyjściu karty pomiarowej NI 9234 pojawia się piękny sinus o częstotliwości właśnie generowanych wzorcowych wibracji, bodajże częstotliwość ~160 Hz. Aby uzyskać ten przebieg skorzystałem z bloczka Daq Assistant.

Znalazłem bardzo ciekawy film przedstawiający działanie czujnika wibracji w praktyce, jednak nie potrafię odszyfrować wszystkich przebiegów co przedstawiają i w jaki sposób uzyskać je w labVIEW. Jeżeli macie pomysł bardzo proszę o komentarz.

https://www.youtube.com/watch?v=sC1qwRPi-pM

Awatar użytkownika
aaddaas
Posty: 182
Rejestracja: 26 cze 2013 20:42
Wersja środowiska: LabVIEW 2015

Karta NI 9234 Dźwięk i wibracje

Post autor: aaddaas » 26 paź 2016 21:55

Do analizy wibracji układów zdecydowanie najważniejsze jest power spectrum. W danym toolkicie masz bloczek, który wygeneruje Ci piękne spektrum.
Jeśli zaś chodzi o analizę układu, to istotna jest złożoność układu. Podstawową (i jednocześnie najwyższym peakiem na PowerSpectrum) częstotliwością jest ta wynikająca z obrotu głównego wału. Musisz zidentyfikować inne peaki, które będą zależeć od tego ile i jakie masz przekładnie, ile mają ząbków poszczególne koła itp. Pamiętaj też, że pojawiaja się harmoniczne częstotliwości.
Na pewno przyda Ci się filtracja dolnoprzepustowa... Trochę się orientuję w drganiach akustycznych, więc jbc pisz tutaj lub na pw;)
Obrazek

Paw Saw
Posty: 29
Rejestracja: 12 maja 2016 16:02
Wersja środowiska: LabVIEW 2015

Re: Karta NI 9234 Dźwięk i wibracje

Post autor: Paw Saw » 27 paź 2016 20:31

Tak jak pisali koledzy wcześniej, diagnostyka maszyn to bardzo obszerny temat. Jeśli masz taką możliwość, to proponowałbym skupić się na wykrywaniu jednego typu uszkodzeń, np. uszkodzenia łożysk. Istnieje wiele rodzajów uszkodzeń występujących w silnikach elektrycznych, a każde z nich powoduje inne objawy, dzięki którym można je rozpoznać. Miałem podobny temat swojej pracy magisterskiej. W moim przypadku było to wykrywanie niewyważenia wirników w silnikach indukcyjnych na podstawie drgań mechanicznych i prądu stojana oraz ich wyważanie, oczywiście przy zastosowaniu LabView. Jeśli jednak nie możesz wybrać sobie konkretnego uszkodzenia, to jedyne co przychodzi mi do głowy, to stworzenie aplikacji, w której mógłbyś analizować widmo drgań w taki sposób, że na podstawie kilku/kilkunastu pomiarów nieuszkodzonego silnika ustaliłbyś granicę amplitudy, po przekroczeniu której przez jakąkolwiek występującą częstotliwość, silnik uznawany byłby za uszkodzony (oczywiście najpierw trzeba by odfiltrować częstotliwość obrotową silnika). Jest to bardzo prymitywny pomysł i nie jestem pewien, czy zdałby egzamin, ponieważ poziomy amplitud częstotliwości poszczególnych uszkodzeń mogą się znacznie różnić. Przykładowo: poziom amplitudy przy niewielkim uszkodzeniu typu X jest równy 10, a poziom amplitudy przy bardzo dużym uszkodzeniu typu Y jest równy 5. Jeśli ustalimy granicę na poziomie 10, to nigdy nie będziemy w stanie wykryć uszkodzenia typu Y. Natomiast jeśli ustawimy granicę na poziomie 5, to zawsze otrzymamy wynik negatywny spowodowany amplitudą X (choć nie zawsze musi ona stanowić o uszkodzeniu). Oczywiście można by stworzyć aplikację do rozpoznawania różnych uszkodzeń, jednak tak jak wspomniałem na początku - nie ma jednej uniwersalnej metody, która by sobie z tym poradziła. W takim przypadku należałoby analizować każde uszkodzenie według innych kryteriów.
Zastanawia mnie też, czy masz możliwość pomiaru prędkości obrotowej silnika, ponieważ jeśli chcesz dokładnie analizować częstotliwości, to jest ona niezbędna, gdyż jest bezpośrednio związana z częstotliwością.
Temat ciekawy i może przynieść dużo satysfakcji. Przynajmniej w moim przypadku tak było. Życzę powodzenia w pisaniu pracy.
Obrazek

ODPOWIEDZ