Как настроить вкладку «Профиль» при испытании синусоидальным сигналом

На вкладке «Профиль» расположена таблица, с помощью которой задаются участки профиля испытания. Каждому участку соответствует одна строка. Для участка необходимо задать начальную и конечную частоты в текущих единицах частоты, начальную и конечную амплитуды в текущих единицах ускорения, скорости или перемещения (для управляющего датчика вибрации), или силы (для управляющего датчика силы), скорость прохода или время прохода, уровни отключения и предупреждения.

Вкладка «Профиль» для испытания синусоидальным сигналом

При смене типа скорости прохода в соответствующем столбце (например, с «Гц/с» на «Окт/мин») выполняется ее автоматический пересчет, если в строке введены конечная и начальная частоты.

При выборе единиц скорости прохода «Мин/прох (лин)» и «Мин/прох (лог)» для участка профиля вводится время его выполнения в формате чч:мм:сс, скорость прохода при этом ПО рассчитывает автоматически.

Если в качестве единиц скорости прохода выбраны «Циклов (лин)» или «Циклов (лог)», то необходимо задать число периодов синусоидального колебания, которые будут поданы на вибростенд при проходе по линии профиля.

Если, независимо от записанных в строках профиля исходных данных, необходимо задать требуемое время прохода всего профиля и требуемый вид развертки (линейная или логарифмическая), необходимо в окне «Требуемое время» набрать время прохода профиля, в окне «Требуемая развертка» выбрать вариант «Лог» или «Лин», и нажать кнопку «Пересчет». Скорость во всех строках профиля будет пересчитана в соответствии с новыми требованиями.

В столбцы «Нач. частота» и «Кон. частота» вводятся начальная и конечная частоты для участка профиля. На значения этих полей накладываются следующие ограничения:

• частоты должны входить в допустимый диапазон для испытания синусоидальным сигналом. Границы допустимого диапазона определяются конфигурацией ведущего прибора;
• частоты не должны превышать значения (0,3÷0,4)∙F_s (F_s – частота дискретизации). Если на вкладке «Управление» установлен автоподбор частоты дискретизации, то данное значение никогда не будет превышено;
• частоты должны входить в допустимый диапазон частот применяемого стенда.

Система не позволяет создавать профили с разрывами по частоте. Если скорость прохода задана не в «Мин/прох (лин)» («Мин/прох (лог)») и не в «Циклов (лин)» («Циклов (лог)», то начальная и конечная частоты в строке профиля должны отличаться.

В каждой строке профиля необходимо указать границы уровня предупреждения (столбцы «Пред(-)» и «Пред(+)») и отключения (столбцы «Откл(-)» и «Откл(+)»). Эти уровни задаются относительно амплитуды (столбцы «Нач. ампл.» и «Кон. ампл.») участка профиля.

Если отклик становится больше или меньше уровня предупреждения (по абсолютной величине), то в списке, содержащем ход испытания, появится запись о превышении верхней или нижней границы уровня предупреждения.

Если отклик становится больше или меньше уровня отключения (по абсолютной величине), то в списке, содержащем ход испытания, появится запись о том, что случился аварийный останов, и испытание будет приостановлено, если останов по этой причине разрешен.

Значения в столбцах «Откл(-)» и «Откл(+)» должны быть соответственно больше или равны значениям в столбцах «Пред(-)» и «Пред(+)». По умолчанию уровень предупреждения равен 3 дБ (примерно 141 % для «Пред(+)» и 70 % для «Пред(-)»), отключения – 6 дБ (примерно 200 % для «Откл(+)» и 50 % для «Откл(‑)»).

Столбцы «Нач. ампл.» и «Кон. ампл.» позволяют вводить начальную и конечную амплитуду для участка профиля в единицах ускорения, скорости и перемещения (для управляющего датчика вибрации), или силы (для управляющего датчика силы).

В нижнем правом углу окна настроек расположен выпадающий список «Размерность задания», состоящий из двух пунктов: ускорение и сила. С помощью этой настройки выбирается физическая величина, в которой будет пересчитываться профиль задания. Она зависит от того, в каких единицах измеряется чувствительность установленного датчика. Так, если для испытания используется акселерометр, (см. п. 6.1.1) выбирается значение «Ускорение»: при этом в профиле задания все значения указываются в единицах ускорения, и график автоматически перерисовывается. Если же используется датчик силы, необходимо выбрать пункт «Сила»: все значения в профиле будут пересчитаны в единицах силы, и вид графика также изменится.

При использовании в качестве управляющего датчика вибрации акселерометра программа работает следующим образом.

При смене типа начальной амплитуды (например, с «мм» на «g») выполняется её автоматический пересчёт, если в строке введена начальная частота. При смене типа конечной амплитуды выполняется её автоматический пересчёт, если в строке введена конечная частота. Пересчёт осуществляется по формулам, описанным ниже.

Для синусоидального сигнала существуют следующие зависимости между перемещением, скоростью и ускорением на частоте (1):

(1)

где

• f – частота,
• s – перемещение,
• v – скорость,
• a – ускорение.

При использовании управляющего датчика силы (выпадающий список «Размерность задания» - выбор «Сила» в правом нижнем углу вкладки «Профиль») программа работает следующим образом: начальные и конечные амплитуды силы в строках профиля выбираются с условием непревышения предельного значения вынуждающей силы стенда, задаваемой на вкладке «Ограничения», окно «Настройки стендов».

По заданным значениям вынуждающей силы, массы подвижной системы стенда и заданной на вкладке «Ограничения» массе объекта испытания (которая также не должна превышать максимальную массу объекта для выбранного стенда), программа вычисляет виброускорение, виброскорость и виброперемещение для всех строк профиля. Если вычисленные значения не превышают предельных значений для выбранного стенда, программа разрешает стартовать испытанию. Если хотя бы один параметр превышает максимальные значения для стенда, программа не разрешит сохранить и начать испытание.

При неправильном выборе размерности задания (например, если при введённых данных датчика ускорения выбрать размерность задания «Сила») программа выдаст предупреждение:

Предупреждение о несоответствии размерности

График профиля перемещения от частоты

Программа построена таким образом, что, если типы начальной и конечной амплитуды в строке отличаются (например, начальная амплитуда задана в мм, а конечная в м/с), на этом участке профиля амплитуда вибрации будет поддерживаться равной начальной амплитуде. Для такой строки накладываются ограничения на значения конечной частоты. Например, перемещение для первого участка профиля задано 11 мм, а конечная амплитуда 0,5 м/с, значит, для конечной частоты можно задавать любое значение, которое будет меньше, чем определённое по одной из формул (1), из которых выражена частота:

Полученная частота указывает точку пересечения участка профиля с амплитудой 11 мм и участка профиля с амплитудой 0,5 м/с.

Если конечная амплитуда задана в единицах ускорения (например, 10 g), а начальная – в единицах перемещения, то максимальное значение для частоты также вычисляется по одной из формул (1):

Если ввести меньшее значение частоты, чем рассчитано по формулам (1), на графике профиля образуется «ступенька». Если бы частота равнялась рассчитанной (7,23 Гц), то «ступеньки» бы не было. Если задать большую частоту, чем рассчитана по одной из формул (1), то невозможно добиться пересечения линий профиля, то есть такая ситуация физически невозможна.

График профиля со «ступенькой»

Правильность ввода частот и амплитуд в каждой из строк проверяется при нажатии на кнопки «Применить» или «Ок». Если в ходе проверки частота в строке профиля оказывается больше рассчитанной, то появляется сообщение наподобие того, что показано на рисунке ниже.

Сообщение, отображаемое при вводе неверных параметров частоты и амплитуды в строке

Кнопки «Добавить» и «Удалить»  добавляют строку в профиль и удаляют ее из него.

Для вычисления значений по формулам (1) можно использовать окно, отображаемое по нажатию на кнопку «Рассчитать точку синуса».

Окно «Расчёт точки синуса»: а) до нажатия кнопки «Рассчитать», б) после нажатия кнопки «Рассчитать»

Для вычисления необходимо заполнить любые 2 поля ввода (а), а для двух других установить флажки «Рассчитать», после чего нажать на кнопку «Рассчитать» (б). Значения вводятся и выводятся в тех единицах измерения, которые были указаны в профиле испытания.

Если заполнить более двух полей, то программа выдаст сообщение об ошибке.

Сообщение об ошибке расчета точки синуса

Для вычисления только частоты (то есть точки пересечения) необходимо заполнить в строке поля «Нач. частота», «Нач. ампл.», «Кон. ампл.», при этом типы начальной и конечной амплитуд должны отличаться, и нажать на кнопку «Вычислить точку пересечения». По нажатию на эту кнопку отображается сообщение, наподобие того, что показано ниже. При согласии пользователя частота пересечения заносится в текущую строку. При ответе «Нет» пользователь может ввести частоту пересечения сам (как показано ранее, её значение не может быть больше предложенной системой частоты пересечения).

Запрос ввода в профиль точки пересечения

Для расчета профиля, заданного посредством набора максимальных значений скорости, перемещения, ускорения, используется кнопка «Рассчитать профиль по максимуму». При нажатии на нее выполняются следующие действия:

1. если есть хотя бы одна заполненная строка, то появляется информационное сообщение,

Сообщение, отображаемое перед вводом профиля по максимумам

2. При согласии пользователя система отобразит диалоговое окно «Профиль по максимуму»

Окно «Профиль по максимуму»

В окне «Профиль по максимуму» необходимо ввести все параметры профиля, а также указать уровень выполнения задания. По умолчанию они заполнены максимальными значениями стенда, выбранного на вкладке «Ограничения».

Кнопка «Установить значения стенда» заполняет все поля максимальными значениями этого стенда.

При нажатии на кнопку «Рассчитать» производится проверка введённых данных. Если проверка прошла успешно, то окно закрывается, таблица на вкладке «Профиль» очищается и затем в неё заносится 3 строки: первая – участок постоянного перемещения, введенного в окне, вторая – участок постоянной скорости, третий – ускорения. Пример такого профиля показан на рисунке выше.

Если флажок «Автоподстановка» установлен, то при редактировании таблицы профиля будут автоматически выполняться следующие действия:

• при добавлении новой строки:
  — в ее поля «Нач. частота» и «Нач. ампл.» будут переписаны значения из полей «Кон. частота» и «Кон. ампл.» строки, после которой добавляется новая: если первый участок профиля завершается на частоте 5 Гц, и амплитуда на этой частоте задана равной 5 g, то при добавлении второй строки, то есть «после первой», начальная частота для неё автоматически будет установлена равной 5 Гц, а амплитуда – 5 g; если поля «Кон. частота» и/или «Кон. ампл.» не заполнены, то ничего переписано не будет;
  — в ее поля «Откл(-)», «Пред(-)», «Откл(+)», «Пред(+)» будут переписаны значения из соответствующих полей строки, после которой добавляется новая;
• при изменении начальной частоты в любой строке, кроме первой, она автоматически переписывается в конечную частоту предыдущей строки;
• при изменении конечной частоты в любой строке, кроме последней, она автоматически переписывается в начальную частоту следующей строки.

Таким образом, этот флажок позволяет при вводе автоматически контролировать отсутствие разрывов по частоте и амплитуде. При открытии окна настроек испытания этот флажок всегда установлен.

Если в таблице профиля есть какая-нибудь ошибка (например, разрыв по частоте) или не до конца заполненная строка, то график перерисован не будет. Также перерисовка графика всегда осуществляется при нажатии на кнопку «Применить», если в задании настроек испытания нет ошибок.

Флажок в поле «Проверка переполнения на канале» позволяет защитить каналы системы от напряжений, превышающих предел измерений канала. Если этот флажок установлен, то программа пересчитывает максимум задания через чувствительность датчика в пКл или мВ (в зависимости от типа датчика) и контролирует, чтобы полученное значение было меньше предела измерений канала. Если в уровни напряжений на каналах превысят заданные пределы, испытание не запустится.

Если установлен флажок «Учитывать параметры стенда», то система не разрешит запускать или сохранять испытание, у которого максимальные значения по профилю превышают хотя бы одно из максимальных значений стенда, выбранного на вкладке «Ограничения», иными словами, одно из полей в панели «Предельные значения» помечено красным цветом.

Хотите узнать больше?

По вопросам технической поддержки напишите или позвоните нам: 

• info@visom.ru, support@visom.ru;
• +7 (4812) 777-001,+7 (4812) 777-006 (с 9:00 до 18:00 по Москве). 

Присоединяйтесь к нам в социальных сетях Telegram, ВКонтакте, Одноклассники и следите за новыми анонсами событий.