Создание и редактирование испытаний по анализу импульса на механическом ударном стенде в VisProbe SL

Задание настроек испытания

Настройки испытания необходимо задавать при создании испытания или при смене настроек уже открытого испытания (с помощью кнопки «Настройка испытания» на панели риббона «Главная»). После выполнения этих действий откроется окно настроек испытания.

Окно настроек испытания «Анализатор удара»:

а) при установленном флажке «Учитывать профиль удара»

б) при снятом флажке «Учитывать профиль удара»

Заголовок окна состоит из двух частей: в левой находится тип теста («Анализатор удара»), в правой – его название («Испытание по анализу импульса удара»). При создании нового испытания правая часть отсутствует.

Панель графика отображается только при установленном флажке «Учитывать профиль удара». На ней отображается график импульса удара. Программа не использует данный импульс при своей работе, то есть он нужен только для визуального сопоставления с ударами, принятыми с входных каналов. Например, если известно, что подаваемые на вибростенд удары, которые затем анализируются ПО VisProbe SL, имеют форму, показанную на рисунке а), то задание импульса позволит визуально определить несоответствие формы принятых и генерируемых ударов.

Параметры данного импульса задаются на вкладке «Импульс». Для смены типа графика используется выпадающий список. Для испытания «Анализатор удара» импульс можно отображать в виде ускорения, скорости, перемещения от времени, а также в виде «Ударного спектра от частоты».

График автоматически перерисовывается при смене значений на вкладке «Импульс», если установлен флажок «Выполнять проверку импульса «на лету», на другие корректные значения. Так же перерисовка графика всегда осуществляется при нажатии на кнопку «Применить», если в задании настроек испытания нет ошибок.

Цвета линий и фона на графиках профиля задаются в окне «Настройки графиков».

Настройки испытания задаются на вкладках, расположенных на «панели вкладок с настройками испытания».

На вкладке «Триггер и фильтрация» действует проверка «на лету», которая означает, что при смене любого параметра на ней происходит проверка всех введённых настроек испытания. Если проверка прошла неудачно, то автоматически произойдёт переход на вкладку, где введено неверное значение, и отобразится сообщение об ошибке. На вкладке «Импульс» включение такой проверки выполняется установкой флажка «Выполнять проверку импульса «на лету».

Вкладка «Параметры ударного спектра» не является обязательной для заполнения. Ее заполнение требуется, если пользователь планирует получить ударный спектр, который может быть использован для проведения испытания ударными импульсами с заданным ударным спектром (в иностранной литературе данный тип испытания называется SRS – Shock Response Spectrum). ПО VisProbe SL позволяет это сделать. В этом случае на вкладке «Параметры ударного спектра» устанавливается флажок «Проводить расчет SRS». 

Если при сохранении испытания система определяет, что оно прерывалось пользователем и может быть продолжено, то появится информационное сообщение. Если настройки были изменены при наличии данных для продолжения испытания, то все зарегистрированные ранее удары будут потеряны.

Кнопка «Сохранить как», расположенная в левом нижнем углу и доступная на любой вкладке настроек испытания, позволяет сохранить копию испытания под другим именем. Ее использование может быть полезно при проведении серии похожих испытаний для сокращения времени на ввод исходных данных, а также в других подобных случаях.

Доступность элементов интерфейса на вкладках с настройками испытания определяется состоянием работы системы. Если испытание не запущено, то можно редактировать все данные на вкладках согласно их описанию. В противном случае редактирование любых данных запрещено – их можно только просматривать, и вместо кнопок «Ок», «Применить» и «Отмена» появляется только одна кнопка «Закрыть».

Окно настроек испытания «Анализатор удара» при запущенном испытании

Вкладка «Импульс»

Вкладка «Импульс» позволяет задать параметры импульса, используемого для визуального сравнения снятых с каналов ударов с определённым профилем удара. 

Вкладка «Импульс» для испытания «Анализатор удара»

Флажок «Учитывать профиль удара» определяет доступность элементов интерфейса на данной вкладке. Подробно его назначение описано выше.

Поле «Длительность импульса» позволяет задать длительность импульса удара в миллисекундах.

Поле «Амплитуда импульса» позволяет задать амплитуду ускорения импульса удара. Амплитуда вводится в текущих единицах ускорения.

Выпадающий список «Тип импульса» позволяет выбрать форму импульса. Доступны следующие варианты:

• полусинус;
• треугольник (для этого типа необходимо задать длительность положительного фронта в поле «Положительный фронт»;
• трапеция (для этого типа необходимо задать длительность положительного и отрицательного фронта в полях «Положительный фронт» и «Отрицательный фронт»);
• прямоугольник;
• пила с пиком в начале (треугольный импульс, у которого длительность положительного фронта равна 0);
• пила с пиком в конце (треугольный импульс, у которого длительность положительного фронта равна длительности импульса);
• полный синус;
• гаверсинус (в качестве импульса используется один период функции 

Выпадающий список «Отображать ограничения» состоит из следующих позиций:

• Пользовательские – ограничения вводятся пользователем по своему усмотрению;
• MILSTD810G – ограничения подставляются в профиль автоматически (отображаются на графике) в соответствии со стандартом MILSTD810G;
• MILSTD810H – ограничения подставляются в профиль автоматически (отображаются на графике) в соответствии со стандартом MILSTD810H;
• DO-160– ограничения подставляются в профиль автоматически (отображаются на графике) в соответствии со стандартом DO-160;
• BS EN 60068-2-27– ограничения подставляются в профиль автоматически (отображаются на графике) в соответствии со стандартом BS EN 60068-2-27.

Если флажок «Отображать ограничения» установлен, система будет отображать на графике «Ускорение от времени» дополнительные ограничения. Величина этих ограничений в процентах задается в полях «Ограничение 1» и «Ограничение 2».

Описание параметров, позволяющих задать дополнительные линии ограничений

На рисунке:

• акселерограмма состоит из 3 частей: два отступа по 15 мс (слева и справа) и импульс удара длительностью 30 мс;
• линии ограничений показаны пунктирными линиями;
• линии ограничений отстоят от импульса на заданный в настройках процент; поле «Ограничение 1» задаёт процент для ограничений на участках отступа, а «Ограничение 2» – на участке импульса;
• абсолютное значение ограничений рассчитывается относительно амплитуды импульса. Поскольку «Ограничение 2» имеет значение 30 %, а амплитуда импульса равна 10 g, то на рисунке соответствующие линии находятся на уровне 7 g и 13 g. Поскольку «Ограничение 1» при этом имеет значение 5 %, то на рисунке соответствующие линии находятся на уровне 0,5 и -0,5 g.

Описанные выше дополнительные ограничения служат только для визуальной оценки отклонения полученного с датчика импульса удара с эталоном, заданным на вкладке «Импульс». Данный метод оценки используется, например, в некоторых российских ГОСТ.

Работа флажка «Выполнять проверку импульса «на лету» описана выше.

Вкладка «Таблица ударного спектра»

Вкладка позволяет задать ожидаемую таблицу ударного спектра (и ожидаемый график «Ударный спектр от частоты») для сравнения с полученным графиком ударного спектра (в результате расчета ударного спектра – SRS).

Вкладка «Таблица ударного спектра» для испытания «Анализатор удара»

Флажок «Автоподстановка» облегчает заполнение таблицы. Если он установлен, при добавлении новой строки в таблицу ударного спектра значения начальной частоты и начальной амплитуды автоматически заполняются значениями конечной частоты и конечной амплитуды, введённых в предыдущую строку.

Если флажок «Учитывать таблицу ударного спектра» не установлен — таблица ударного спектра не заполняется, ожидаемый график «Ударный спектр от частоты» не строится.

Вкладка «Триггер и фильтрация»

Данная вкладка определяет условия проведения испытания.

Вкладка «Триггер и фильтрация» для испытания «Анализатор удара»

Для регистрации ударов система анализирует данные, полученные с выбранных каналов согласно следующему алгоритму:

• если выбрана фильтрация на панели «Фильтрация», то на данные накладывается заданный фильтр; в этом случае дальнейшая работа производится только на основании отфильтрованных данных, в противном случае дальнейшая работа производится на основании данных, полученных с датчиков;
• производится ожидание момента начала удара – момента срабатывания синхронизации, заданной с помощью выпадающего списка «Синхронизация», поля «Уровень» и флажка «Триггер по модулю». Значение поля «Уровень» может быть как положительным, так и отрицательным числом;
• после определения момента начала удара производится ожидание момента окончания удара – противоположный переход через уровень синхронизации; если за время «Максимальное время снятия удара» не произошло событие окончания удара, то удар отбрасывается, и программа снова ждёт момент начала удара; максимальное время снятия удара задаётся в текущих единицах времени;
• затем производится ожидание завершения времени удержания (поле «Удержание»); в течение этого времени система не регистрирует удары (система пропускает положительный перепад через уровень синхронизации);
• после завершения данного временного промежутка система снова ожидает время начала удара.

Поскольку программа ищет удары на всех каналах параллельно и независимо, описанный выше алгоритм работает параллельно для всех каналов. Например, на канале 1 был найден удар. Если в процессе ожидания завершения удара будет обнаружен удар на другом канале, то программа так же запомнит факт его начала и станет ожидать завершения уже двух ударов.

Описание назначения параметров на панели «Триггер и фильтрация»

 

Выпадающий список «Синхронизация» позволяет задать моменты регистрации удара на входном канале:

• «Положительный фронт» – началом удара является момент перехода отфильтрованных данных через уровень синхронизации «снизу-вверх» рисунок выше – левый удар);
• «Отрицательный фронт» – началом удара является момент перехода отфильтрованных данных через уровень синхронизации «сверху вниз» (рисунок выше – правый удар);
• «По обоим фронтам» – началом удара является момент перехода отфильтрованных данных через уровень синхронизации «сверху вниз» или «снизу-вверх»; этот тип синхронизации выбран по умолчанию.

Уровень синхронизации задаётся в поле «Уровень» в текущих единицах ускорения. Возможен ввод нулевого и отрицательных значений уровня. При этом график профиля удара при его наличии будет инвертирован, то есть все его точки умножаются на «-1».

Если установлен флажок «Триггер по модулю», то детектирование удара будет производиться как по отрицательному, так и по положительному значению уровня синхронизации. Например, если уровень равен 5 g, и установлен флажок «Триггер по модулю», то триггер будет срабатывать как по превышению уровня 5 g, так и -5 g. Если же флажок снят, то синхронизация будет срабатывать только по превышению уровня 5 g.

Поля «Отступ до удара» и «Отступ после удара» совместно с моментами начала и окончания удара определяют промежуток времени, в течение которого принятый удар будет записываться в файл и, соответственно, выводиться на график. Отступ может быть нулевым. Отступ вводится в текущих единицах времени. Если в поле «Длительности отступов равны» установлен флажок, эти параметры одинаковы.

Величина отступа так же влияет на вид графика профиля в окне настроек испытания. Отступ на данном графике отсчитывается от момента пересечения линии задания (зеленая линия) с уровнем триггера. То есть график профиля смещён относительно момента времени 0 с на величину отступа. Если отступ будет меньше, чем величина Δt (рисунок ниже — а), то график профиля будет выведен не полностью (рисунок ниже — б) отступ равен 0). Если уровень триггера будет больше амплитуды импульса, то отступ перед импульсом автоматически станет равным 0 (рисунок ниже — в), длительность отступа после импульса при этом будет равна той, что задана в поле «Отступ».

Длительность отступа должна быть меньше половины «Максимального времени снятия удара».

Влияние значения отступа на отображение графика профиля удара: а) отступ больше времени Δt, б) отступ меньше времени Δt, в) уровень триггера больше амплитуды импульса

Исходя из максимальной частоты анализа (поле «Максимальная частота анализа»), система выполняет подбор частоты дискретизации, если установлен флажок «Автоподбор частоты дискретизации».

Панель «Фильтрация» позволяет задать настройки фильтра, используемого для фильтрации данных, получаемых с датчиков.

Выпадающий список «Тип фильтра» позволяет выбирать следующие типы фильтров:

• «КИХ-фильтр» – фильтрация включена, для фильтра необходимо задать параметры частотной характеристики: начальную (поле «ФВЧ») и конечную (поле «ФНЧ») частоты, передний (выпадающий список «фронт ФНЧ») и задний (выпадающий список «фронт ФВЧ») фронты; частоты задаются в текущих единицах измерения частоты; фильтр подавляет частоты меньшие начальной и большие конечной частоты; в полосе пропускания фильтр не влияет на поступающий на него сигнал;
• «Без фильтра» – фильтрация выключена, то есть определение моментов начала и окончания ударов производится в данных, полученных с датчиков.

Частотная характеристика КИХ-фильтра

Частоты фильтра могут сильно влиять на факт регистрации удара. Например, если основная энергия удара, приходящего на входной канал, сосредоточена в диапазоне от 1 кГц до 10 кГц, то задание диапазона фильтра от 100 Гц до 1 кГц не позволит системе зарегистрировать данный удар, так как после фильтрации сигнал не будет пересекать уровень синхронизации. На выбор конечной частоты фильтра так же влияет предполагаемая длительность ударов, которые необходимо детектировать в ходе проведения испытания. Поэтому конечная частота фильтра должна удовлетворять соотношению:

, где

• f_фнч – конечная частота фильтра,
• T_min – предполагаемая минимальная длительность удара.

Уменьшение конечной частоты фильтра позволяет исключить высокочастотные шумы, если они присутствуют на изделии. Увеличение начальной частоты фильтра позволяет исключить изменение постоянной составляющей, если такое явление присутствует на испытываемом изделии.

Чем больше по модулю значения фронтов, тем меньше граница между полосой пропускания и подавления.

Выпадающий список «Частота дискретизации» задает частоту получения данных с входных каналов и выдачи на выход.

Она определяет разрешение по времени при выводе графиков от времени и разрешение по частоте при выводе спектров полученных ударов.

Возможен выбор любой частоты из списка или ручной ввод, но при этом частота не должна превышать пределов, зависящих от конфигурации ведущего прибора.

Для автоматического подбора оптимальной частоты по введенной максимальной частоте анализа необходимо установить флажок «Автоподбор частоты дискретизации». Рекомендуется всегда устанавливать автоподбор частоты дискретизации. По умолчанию этот флажок установлен.

Значения полей «Уровень», «Отступ», «Удержание» и выпадающего списка «Синхронизация» при открытии окна настроек испытания заполнены значениями по умолчанию при создании испытания или равны настройкам, применённым в панели управления испытанием «Анализатор удара». При сохранении настроек испытания значения из вышеуказанных полей переписываются в соответствующие поля панели управления испытанием.

Панель «Прочее». Поле «Период измерения частоты ударов» позволяет задать время, за которое вычисляется частота следования ударов. Частоту ударов во время испытания можно контролировать на «Панели данных» («Главная» → «Панели» → «Панель данных»).

Если флажок «Автоматический пользовательский максимум» установлен, то появляется поле «Уровень». Оно позволяет задать уровень по умолчанию для триггера в режиме пользовательского максимума. То есть после установки точки на графике, относительно которой нужно посчитать длительность удара, ПО автоматически вычислит уровень триггера по формуле ниже, и попытается найти пересечение с акселерограммой удара на данном уровне. Если это сделать удалось, то ПО автоматически отобразит параметры найденного удара, в противном случае появится сообщение об ошибке.

, где

• Триггер – уровень триггера,
• X – значение, введённое в поле «Уровень»,
• A – амплитуда в точке, отмеченной на акселерограмме удара.

Данный режим очень удобен, если нужно всегда устанавливать уровень триггера в режиме пользовательского максимума на один и тот же процент относительно выбранного на акселерограмме максимума.

Если, при установленном флажке «Автоматический пользовательский максимум», установить флажок «Рассчитывать длительность по уровню пользовательского максимума», то длительность удара по пользовательскому максимуму отразится не только на графике, но и на панели «Результаты анализа», находящейся внизу «Панели управления».

Если, при установленном флажке «Автоматический пользовательский максимум», установить флажок «Автоматически добавлять пользовательский максимум на графики», то после проведения испытания и просмотра ударов с панели «Результаты анализа», линии пользовательского максимума будут отображены на графиках всех ударов.

Вкладка «Параметры ударного спектра»

Как уже было сказано выше, заполнение данной вкладки требуется, если пользователь планирует получить ударный спектр испытания ударными импульсами (SRS). В этом случае, при заполнении вкладки, необходимо установить флажок «Проводить расчет SRS». Если же данный флажок снят – ни одно поле для ввода параметров на данной вкладке не активно, вкладка не заполняется.

Вкладка «Параметры ударного спектра» доступна для испытания «Анализатор удара» независимо от наличия опции «SRS» в ведущем приборе.

Вкладка «Параметры ударного спектра» для испытания «Анализатор удара»: а) при типе синтеза «1/N-октавные ряды»; б) при типе синтеза «Линейный ряд по частоте»

Выпадающий список «Коэффициент демпфирования» / «Добротность» позволяет задать коэффициент демпфирования, используемый при вычислении ударного спектра (Приложение Б). Коэффициент демпфирования – отношение коэффициента демпфирования системы к ее критическому коэффициенту демпфирования для систем с вязкостным демпфированием.

Вместо «Коэффициента демпфирования» (ɛ) возможен ввод «Добротности» (D) системы, которая определяется как 

Поля «Начальная частота синтеза» и «Конечная частота синтеза» задают диапазон октавного интервала в случае, если в качестве способа анализа выбран «1/N октавные ряды» или «Линейный ряд по частоте».

Поле «Размер шага» позволяет задать шаг анализа, если в качестве способа анализа выбран «Линейный ряд по частоте».

Поле «Анализировать (1/*)» позволяет задать долю октавы, если в качестве способа анализа выбран «1/N октавные ряды».

Выпадающий список «Тип синтеза» позволяет задать способ выбора частот для расчёта ударного спектра.

• «1/N октавные интервалы» – частоты, на которых рассчитывается ударный спектр, представляют собой долеоктавный ряд в заданном диапазоне. Диапазон может не совпадать с частотным диапазоном, в котором задан ударный спектр на вкладке «Таблица ударного спектра», в данном случае частота анализа вычисляется по формуле: , где

N – доля октавы,
f_i – текущая частота,
f_i+1 – следующая частота;

Вычисление частот заканчивается, когда f_i становится больше или равной конечной частоте, введённой в поле «Конечная частота синтеза», поэтому верхняя граница диапазона может оказаться меньше той, что указана в поле «Конечная частота синтеза». Например, при диапазоне от 10 Гц до 1000 Гц и N = 3 конечная частота равна 806,35 Гц;

• «Линейный ряд по частоте» - ударный спектр рассчитывается во всём диапазоне частот от начальной до конечной частоты синтеза, заданными в соответствующих полях, с шагом, заданным в поле «Размер шага».

Поля «Начальная частота синтеза» и «Конечная частота синтеза» задают диапазон октавного интервала в случае, если в качестве способа анализа выбран «1/N октавные интервалы».

Поле «Анализировать (1/*)» позволяет задать долю октавы, если в качестве способа анализа выбран «1/N октавные интервалы».

Вкладка «Каналы»

На этой вкладке задается используемая в испытании конфигурация датчиков и режим работы каналов.

Вкладка «Каналы» для испытания «Анализатор удара»

Выпадающий список «Имя конфигурации каналов» содержит список всех созданных конфигураций каналов. По умолчанию выбрана та конфигурация, которая указана на вкладке «Общие» окна «Настройки испытаний по умолчанию».

В таблице указаны все каналы, доступные для всех контроллеров, входящих в текущую конфигурацию оборудования, но задействовать (установить для них тип, отличный от «Отключён») из них можно столько, сколько разрешено на устройстве-мастере для испытания «Анализатор удара». Например, конфигурация оборудования включает два устройства, на каждом из которых доступно по 3 канала, но устройство-мастер может работать только с 4 каналами для испытания «Анализатор удара». Тогда в таблице будут показаны 6 каналов, но задействовать из них можно будет только 4.

В столбце «Канал» указывается название канала, заданное в окне «Настройки оборудования».

В столбце «Имя датчика» указывается имя, присвоенное пользователем датчику.

В столбце «Параметры датчика» указывается чувствительность датчика, подключённого к каналу, а также его тип.

Имя датчика, чувствительность, тип датчика загружаются из выбранной конфигурации каналов (кнопка «Открыть конфигурацию каналов»). Там же указывается серийный номер датчика и дата его поверки для отражения в отчете об испытании.

Каждый канал может находиться в одном из двух режимов (столбец «Тип»):

• отключен – не принимает участие в испытании;
• измерительный – система выполняет поиск ударов на канале.

Если выбрано несколько измерительных каналов, то система будет искать удары на всех измерительных каналах независимо и параллельно.

Флажки в столбце «Инвертировать» позволяют указать, что сигнал на канале сдвинут по фазе на 180°. Этот флаг необходимо ставить, например, если датчик устанавливается на изделие снизу или для зарядовых датчиков, поскольку они выдают инвертированный сигнал.

Флажки «Только мониторинг» означает, что сигнал с канала может регистрироваться и быть выведен на график, но поиск и анализ ударов по данному каналу проводиться не будет.

Остались вопросы?

Свяжитесь с отделом продаж или технической поддержкой «Висом»:

• Звоните: +7 (4812) 777-001, доб. 122, 124
• Пишите: info@visom.ru, support@visom.ru
• Отвечаем в мессенджерах: 89203005818 (WhatsApp, Telegram)

Также мы предлагаем услугу «Удаленные испытания», в ходе которой вы можете провести испытание по заданным вами параметрам через удаленный рабочий стол.