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进行机械振动测量时,a、v、s三种振动量的有效值、峰值、峰峰值,以及两种时间计权(F和S)是并行(同时)进行测量的。
以15.92Hz为参考频率,加速度、速度、位移的线性范围均大于80dB。
当选配手传振动测量软件时,可按GB/T14790.1-2009(ISO5349-1)《机械振动人体暴露于手传振动的测量与评价第1部分:
一般要求》标准要求测量手传振动。
内置FLASHRAM可靠保存测量结果;
也可选配SD卡存贮数据,使具有大容量存贮、录音、U盘、读卡器等功能。
本仪器可用于机器、电机、车辆、建筑等振动的测量和手传振动测量。
也可将本仪器作为振动测量的采集系统,将数据采集后保存在仪器中,再传到计算机中进行进一步分析处理。
2主要性能指标
2.1信号输入插座:
TNC座
2.2传感器:
加速度传感器,
灵敏度:
0.2-100pC/m·
s-2
2.3主要测量功能:
振动的实时总值和积分时间平均测量
2.4积分器:
由数字滤波实现,并行(同时)测量加速度、速度、位移
2.5时间计权:
并行(同时)F、S。
F档时间常数为1s、S档时间常数为8s;
2.6检波特性:
并行有效值、峰值、峰峰值
2.7积分平均时间:
1秒到24小时可分档设定或任意设定
2.8主要测量指标:
机械振动时,F和S时间计权瞬时值、1秒等效值、等效连续值;
加速度、速度、位移的有效值、峰值、峰峰值;
手传振动时,BL(带限)计权与Wh计权的1s和8s线性及指数计权瞬时值,积分时间内最大值、最小值、时间平均值,4h等效值、8h等效值。
测量经历时间(Tm)。
2.9主要显示内容:
机械振动时,实时显示加速度、速度、位移的F和S时间计权的有效值,以及它们的峰值、峰峰值、1s等效值及等效连续值等;
手传振动时,可选择显示BL计权和Wh计权的最大、最小、平均值,4h和8h等效值等。
2.10量程增益:
0dB、30dB,误差不大于0.2dB
2.11级线性范围:
60dB以上。
2.12A/D位数:
24位
2.13采样频率:
48kHz
2.14频率范围:
机械振动:
加速度
10Hz~8kHz
速度
10Hz~4kHz
位移
10H~250Hz
按±
5%误差计算
手传振动:
8~1000Hz±
1dB误差
2.16测量范围:
机械振动测量:
15.92Hz为参考频率。
加速度:
0.01m/s2~300m/s2
速度:
0.1mm/s~3000mm/s
位移:
0.001mm~30mm。
手传振动测量:
90~180dB(以10-6m/s2为参考0dB)
注:
配3pC/m/s2的加度速计,当用户所配加度计的灵敏度不同时,测量范围也会随之不同。
2.16基本测量误差:
5%(在频率15.92Hz时)
2.17显示器:
128×
128点阵液晶显示,对比度16级可调,有LED背光
2.18数据存贮:
128组等效连续值及1s等效值
2.19输出接口:
1)AC(交流)输出:
输出信号幅度可在小信号、大信号、交流、1kHz中选择,输出可接8Ω监听耳机,输出功率:
150mW,谐波失真小于0.1%。
2)DC(直流)输出:
可选择输出a、v、s三种振动量、F、S两种时间计权组合的瞬时有效值及峰值、峰峰值。
输出比例:
20mV/dB,a参考0dB为0.0001m·
s-2,v参考0dB为0.01mm/s,s参考0dB为0.0001mm。
100dB时输出电压为2V,最大输出电压3.3V。
3)USB接口:
当用户选择了SD卡大容量存贮模块后,才具有USB接口功能,通过USB线将仪器与计算机相连后,仪器会转为一个外置U盘。
符合USB1.1标准,兼容USB2.0标准。
2.20日历时钟:
每月误差小于1分钟。
2.21电源:
4节LR6(5号)电池或5V外接电源。
工作电流约120mA,最大约200mA。
2.22测量时间:
手动,1s到99h任意设置或分档设置。
2.23工作温度:
-10℃~50℃
2.24相对湿度:
20%~90%
2.25外形尺寸(mm):
260×
80×
30
2.26SD卡大容量存贮功能(选配):
1)测量结果以文本文件格式保存在SD卡中,这些文件可用EXCEL直接打开;
2)积分分析时也可同时记录瞬时值和1秒积分值;
3)采用FAT表进行文件管理,支持FAT16及FAT32格式,最大SD卡容量2GB;
4)当用USB接口连接到计算机时,仪器将SD卡转为U盘。
2.27录音功能(需选配SD卡大容量存贮模块)
录音格式:
125、250、500、1000、2k、4k、8k、16k、32k、3k、6k、12k、24k、48k采样频率可选,16位精度
文件格式:
WAV格式,内含校准信息
录音时间:
1秒到1小时(48k采样频率)
回放:
可用仪器播放,也可用计算机播放。
3结构特征
仪器的外形图见P5图。
在仪器的后端是输出接口,左边为交流输出接口,交流输出信号的幅度最大不超过2V,与输入信号的比例关系见下表:
交流输出选择
小信号
大信号
交流
159.2Hz
交流输出1
等于输入信号的31倍
等于信号输入
输出159.2Hz,1Vrms的正弦波
交流输出2
等于输入信号
该插座采用立体声输出插座,当与插头相配时,插头各引脚的定义如图;
后端的中间为采用DB9插座的RS232接口;
右边为USB接口,它也是外接电源接口。
在USB接口的下方有两个指示灯,分别是工作状态指示灯(绿色)及USB接口状态指示灯(红色)。
工作状态指示灯:
启动测量时指示灯闪动,暂停测量时指示灯点亮,测量结束时指示灯熄灭。
USB接口引脚定义:
1.+5V
2.UD-
3.UD+
4.空
5.GND
DB9引脚定义:
1.电源
2.RXD
3.TXD
4.空
5.地
6.DC输出
7.空
8.保留(必须悬空)
9.保留(必须悬空)
、
4定义、符号和缩写
4.1指数平均计权加速度值:
按公式4-1进行方均根计算
(4-1)
4.2时间平均计权加速度值
在指定轴方向上的频率计权振动加速度均方根值,单位为米每二次方秒(m/s2)或弧度每二次方秒(rad/s2)。
其表达式为:
(4-2)
式中:
—在指定轴方向上,作为时间函数的直线或旋转计权振动加速度,单位为米每二次方秒(m/s2)或弧度每二次方秒(rad/s2);
T—测量时间。
4.3时间平均计权加速度振级
频率计权均方根振动加速度振级,单位为分贝(dB),其表达式为:
(4-3)
—时间平均计权加速度值;
—参考加速度(定义为10-6m/s2)。
4.4运行均方根加速度值
频率计权的运行均方根振动加速度,单位为米每二次秒(m/s2),其表达式为:
(4-4)
—时间时的频率计权瞬时振动加速度,单位为米每二次方秒(m/s2);
θ—测量的积分时间;
t—时间。
注对于运行的均方根法,可以使用指数平均作为线性平均的近似值(见4-1)。
式中为时间常数。
4.5振动总值
三轴向直线振动的合成振动,其表达式为:
(4-6)
—x、y、z三个正交坐标轴的振动值;
—由测量应用确定的常倍数,对于手传振动,它们都为1。
Ts设定的积分测量时间
Tm实际测量经历时间
Nm实际统计分析的采样个数
N:
组名或测点的名称,用户可输入。
arms加速度有效值
vrms速度有效值
srms位移有效值
ap加速度峰值
vp速度峰值
sp位移峰值
ap-p加速度峰峰值
vp-p速度峰峰值
sp-p位移峰峰值
aeqTT时间内加速度有效值的等效值
veqTT时间内速度有效值的等效值
seqTT时间内位移有效值的等效值
Wxx计权方式(对于手传振动为Wh和带限Wbl)
Exp1s指数平均,时间常数为1s(式4-1)
Exp8s指数平均,时间常数为8s(式4-1)
Lin1s线性时间平均,积分时间为1s(式4-4)
Lin8s线性时间平均,积分时间为8s(式4-4)
VWheq.T频率计权为Wh,积分时间为T的等效振级
VWheq4h8小时为参考时间的日振动暴露量
VWheq8h4小时为参考时间的日振动暴露量
VBLeq,T频率计权为BL,积分时间为T的等效振级
max最大值
min最小值
ave平均值
电池电量显示
电池欠压
SD卡已插入
5按键
退出键
光标左移键
光标右移键
确定键
参数加
参数减
背光键
启动/暂停键
开/复位打开电源或复位仪器
关机关闭电源,正在启动测量时如按下此键,仪器会提示用户是否真的要关机?
光标左移光标向左移动
光标右移光标向右移动
参数加光标所在处的数据向上加1或向上翻页。
参数减光标所在处的数据向下减1或向下翻页。
设置键进入参数设置界面
确定键输入当前的操作
删除键删除当前的测量结果或输入的数据
退出键退出当前菜单
输出键打印当前的测量结果或提前结束当前的测量并保存测量结果。
启动/暂停按一下开始测量,再按一下暂停测量
背光键点亮或关闭LCD的背光
6使用方法
6.1开机
按下开/复位键2秒以上后放开,仪器显示杭州爱华仪器有限公司图标,接着进入主菜单或简易测量界面(未选配积分功能)。
6.1.1主菜单
仪器当前工作用电源电压.
仪器内部后备电池电压.
主菜单下有测量、设置、调阅、校准四个子菜单。
按下光标键可以使光标移动选项,按下确定键可以进入光标选中的子菜单。
按下删除键,系统参数恢复到缺省值。
6.1.2简易测量界面
当未配置积分功能时,仪器开机直接进入测量界面,如图所示。
量程
高通滤波
瞬时值条图
界面第一行为状态显示行,显示电池电量、过载状态和当前数据保持状态。
在正常测量过程中,保持状态显示为动态,表示当前显示值随时刷新;
当按下启动/暂停按键后,动态变为保持,界面数据停止刷新,保持为按下暂停键时的数据。
再次按下启动/暂停键恢复刷新。
第二行为当前时刻显示,可按设置键进入设置界面进行设置
第三行为灵敏度,当光标在此闪烁时,可按确认键进入校准界面进行校准。
第四、五、六行为数据显示行,可同时显示加速度、速度、位移的测量值,每行后面的peak、rms、p-p可选择,从而可指定前方的物理量显示真峰值、有效值、或峰峰值。
第七行为动态条图显示行,用于动态显示数据的波动情况。
第8行为动态条图属性行,用于显示当前量程的测量范围。
最后一行为菜单条,“测量”表示当前为机械振动测量界面;
“t=1s”表示以1s的时间平均常数计算,可选择为“t=8s”;
“3Hz”表示当前的高通滤波器截止频率为3Hz,可选择为“10Hz”、“31Hz”;
“L档”表示当前的测量量程为L档,可选择为“H档”。
第一行状态栏中显示“过载”时,需将量程切换到“H档”。
6.2参数设置
第一次使用仪器时应设置测量时间、合适的量程及滤波器截止频率等,系统参数设置好后,仪器会自动保存下来,下次再用时自动调入。
按下仪器的电源开/复位键,在主菜单内移动光标到“设置”菜单上,按确定键进入参数设置。
在测量界面下按下设置键也可直接进入参数设置。
当未选配积分功能时,只能按下设置键进入设置界面。
设置界面中与积分功能相关的设置无用。
注意:
启动测量时不能进入参数设置。
第一行为状态显示行,第二行后的“√”,表示此处确定键有效,按下确定键可以进入日历时钟调节功能;
第三行的测量时间表示当前统计分析所设定的测量时间;
第四行为组名,当前测量结果保存时用的测点名,对测量结果无影响;
组名选取有手动、自动两种可选。
自动时,每积分测量一次,组名自动向下改变一次,仪器内部最多可预存64个组名;
“启动延迟”可以在0到9秒之间选择,当选0秒时,则按下启动键就开始测量,选其它值时,则延迟指定时间再启动测量。
“背光延迟”可以在0到9秒之间选择,当选0秒时,按下背光键背光点亮,再按一下关闭,选其它值时,背光点亮指定的时间后自动熄灭;
“高通”是指内部数字高通滤波器截止频率点,可在3Hz、10Hz、31Hz中选取;
“量程”有H(高量程)和、L(低量程)可选,两者相差30dB;
“交流”是指交流输出接口上输出信号的类型,可在大信号、小信号、交流、159.2Hz四种中选取,选取159.2Hz时仪器的本机噪声提高3到5dB;
“直流”可在测量加速度、速度、位移共21个测量量中选取。
若开机检测有SD卡插入,或配有手传振动测量软件时,在设置第一页再按下设置键,可进入设置第二页:
如图,前两行为选配SD卡时的记录设置。
当记录开关开时,启动积分后,将按照第二行所选择的模式对测量结果进行保存。
模式有简单、一秒、复杂三种可选。
但选择简单模式时,只对瞬时的a有效值进行记录,频率为每秒47次;
当选择一秒模式时,记录a1s,v1s,s1s值,每秒1次;
当选择复杂时,将记录a,S、ap、app、v,S、vp、vpp、s,S、sp和spp的瞬时值,频率为每秒47次。
最后一行为选配手传振动时积分保存时的单位选择。
有dB和m/s^2两种可选。
光标键可以左右移动光标,参数键可以修改光标所在处的参数,按下删除键可以将系统参数恢复到缺省值。
6.2.1日历时钟调整
进入参数设置后,将光标移到调整日历时钟处按确定键,就进入日历时钟调整界面。
仪器的电源关闭时,仪器的时钟依靠内部后备电池供电,后备电池可以支持仪器时钟连续工作1个月以上。
后备电池是充电电池,仪器开机工作时就可以为其充电,当后备电池的电压低于2V时,仪器的时钟会丢失,需要重新设置。
建议用户每个月让仪器开机工作8小时以上,以便为内部后电池充电。
6.2.2测量时间设置
进入参数设置界面下,可以将光标移到测量时间的h,m,s上。
用参数键可以任意设置测量时间,也可按确定键分档选取测量时间。
Ts=00h00m00s表示测量时间无限制(手动)直到积分结果大到超出范围为止。
分档的测量时间有:
00h00m00s、00h00m10s、00h01m00s、00h05m00s、00h10m00s、00h20m00s、00h30m00s、01h00m00s、02h00m00s、04h00m00s、08h00m00s、16h00m00s、24h00m00s.测量时间应按测量标准的要求进行设定,下次开机使用上次设置的测量时间。
6.2.3组名(测点名称)输入及选择
仪器内部可以保存64个组名供用户测量过程中选用及修改,还可以预存256个组名,这256个组名保存在FLASHRAM中,需要通过计算机才能写入。
用户可在所有组名列表显示界面中将其调入到组名中,每次只能按顺序调入64个。
如果没有预存组名或已将预存组名调完,则仪器会自动生成64个不重复的组名。
用户可以为每个测量结果选择组名,组名也就是测点名称,它可由用户任意输入,最多12个字符。
进入设置界面,将光标移到“组名:
”处,按下确定键进入组名编辑界面,显示如下:
第一行显示当前组名,反白显示处表示当前输入光标的位置;
中间是可选字符区;
最下一行是输入方法菜单。
组名可以由用户任意输入英文或中文,当最下一行提示“英文”时表示当前为英文输入状态。
用户按光标键可以移动可选字符区的光标,当移到需要选取的字符上时,按确定键可以选中此字符,被选中字符代替第一行输入光标位置处的字符。
设置键可以使输入光标位置向右移动,删除键可以使输入光标位置向左移动,输出键可以将当前测点名清空。
输入完毕按下退出键可以退出组名编辑状态,返回参数设置界面。
用户按下参数加或参数减键可以从英文输入状态转到中文输入状态。
中文输入状态支持拼音输入方法,要想输入一个汉字必须输入声母、韵母、声调三部分,仪器根据这三部分找出相应的汉字,用户再从列出的汉字中选择所需汉字即可。
先用光标键将光标移动到声母上,按参数键可以选择声母,声母选择完后再将光标移到韵母上,按参数键可以选择韵母,仪器自动列出相应的汉字,接着将光标移到声调上,用参数键选择声调,仪器自动列出相应的汉字。
列出相应的汉字后,再将光标向右移,光标出现在可选汉字上,移到想选汉字上后,按下确定键,则相应汉字被选到组名中。
一个汉字占两个字符的位置。
6.2.4组名的查看
仪器内部可以预存64个组名。
在参数设置界面下的“组名选取”后括号里的数字表示当前所用组名的序号。
光标在此处时按确定键可以进入组名列表显示界面,如下:
第一列为组名序号,第二列为组名。
用户可以提前用计算机将测点名称输入到仪器内,到了测量现场再根据需要每次测量前选择,也可将组名选取设为自动,让仪器每测一组数据自动选用下一个组名。
一屏只能显示10个组名,用户按向上,向下键可以翻看其它组名。
按“删除”键提示用户“是否要调入其它预存文件名?
”,如果用户按“确定”键,则从预存组名区调入组名,原来对组名的更改将丢失。
6.2.5量程及滤波器选择
在测量分析时优先选用L档量程测量,当状态栏显示过载时要切换到H档量程。
滤波器根据分析的振动特性选择,对于频率较高的振动,可选择截止频率较高的滤波器,以减少低频影响。
6.2.6LCD显示对比度调节
当LCD显示器的对比度过大或过小时,可以在主菜单下按下参数键进行调节,也可进入参数设置菜单,将光标移到“对比度”上,按参数键进行调节。
无积分功能时,按下设置键光标默认移到“对比度”选项,按参数键进行调节。
6.3测量
光标在“测量”上时,按下确定键,仪器可以进入测量界面。
测量界面有机械振动和手传振动两种。
将光标移到显示器最后一行的菜单条上,将第一个菜单项改为“振动”,则进行机械振动测量;
改为“手传”,则进行手传振动测量。
无积分功能选项时,开机自动进入测量界面。
该节讲解对配有积分功能仪器说明。
6.3.1机械振动测量
将第一个菜单项设为“振动”,则进行机械振动测量。
在振动测量界面下有:
常用、列表和积分三种显示模式,列表和积分模式下又分加速度、速度、位移三类测量指标显示。
各类指标显示形式基本相同。
1)常用显示界面
当光标在“显示模式”处,按参数加、参数减键,可以进入“常用”显示界面。
常用显示界面同时显示a、v和s的测量值,并有动态条图,以便观查振动的变化趋势。
a、v和s的单位通过光标移动和参数键分别选择peak、rms或p-p;
动态条图也可选择为ai、vi或si。
上限
下限
第一行为状态显示行。
第二行为当前日期及时钟。
第三行前面为测点名,后面的“T.1s”表示平均时间为1s,测量值为积分时间为1s的运行均方根值。
光标移到此处可以将大字显示的指标改为T.8s;
中间为同时测量a、v和s的结果,每秒刷新一次,他们的单位都可改变为rms、peak和p-p。
显示下方有个条图,条图与ai对应,当光标移到ai上,按下参数加、参数减键可以将下面的条图顺序改为:
vi、si。
最后一行为菜单条,光标键可使光标在每个菜单选项上停留,用参数加、参数减键改变菜单选项。
当光标在“振动”处时,如果用户选配了SD卡或手传振动软件,按参数加、参数减键,可以进入手传振动或录音界面。
当光标在“常用”处时,按参数加、参数减键,可以进入列表或积分显示界面。
当光标在“3Hz”处时,按参数加、参数减键,可以修改高通滤波器截止频率为10Hz,31Hz。
当光标在“L”处时表示低量程,按参数加、参数减键,可以转换为高量程“H”。
根据实际情况设置好量程,设置高通滤波器截止频率。
界面上显示值就是机械振动测量a、v和s的瞬时值。
当未启动积分时,测量状态显示“准备”,表示未启动积分平均测量。
这时,按一下面板上的启动/暂停键开始测量,仪器的状态显示“启动”。
启动测量时该界面仍显示振动的瞬时值,如要看积分测量的详细结果,可将光标移到“常用”,按上下键切换到积分界面观看。
仪器启动测量后同时计算所有测量指标,用户可以切换各量值是rms、peak或p-p,不会影响测量。
2)列表测量界面
当光标在显示模式处,按参数加、参数减键,可以进入“列表”显示界面。
可以同时显示更多参数。
下面以速度为例来说明各模式界面。
测量状态提示
mm/s
测量结果显示区
显示模式
指标名
第一行为工作状态提示行,从左到右分别是:
供电电压指示、SD卡指示、空余组数、过载指示、测量状态提示。
供电电压指示标志内最多可以有10条线,当10条线填满时,供电电压约为5.6V,当供电电压低于3.6V时内部空白,表示欠压。
当开机时检测到SD卡,则SD卡指示显示。
当测量的信号超过测量上限时,过载指示显示。
测量状态有:
准备、启动、暂停、等待、打印、结束。
第三行为组名(测点名)。
中间为速度的1s时间计权有效值、8s时间计权有效值、峰值、峰峰值、1s等效值及积分等效值共6个指标。
6个测量结果每秒刷新一次,并随着振动的变化不断变化。
最后一行为菜单条,其操作与常用界面同。
当光标在“速度”处时,按参数加、参数减键,可以进入加速度、位移界面,显示a或s的更多参数。
3)积分显示界面
当光标在显示模式处,按参数加、参数减键,可以进入“积分”显示界面,可以同时显示积分过程中各振动量的最大最小及平均值等更多参数。
当开机后未启动积分时,改界面内数据为0。
启动积分时,该界面内容随振动情况变化,显示启动积分后的一段时间的振动指标。
当积分结束后,该界面将保持为此次积分
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