Captronic Systems, Pvt. Ltd. 公司的可攜式即時振動監控系統

Author(s):
Bipin M. Kanth - Captronic Systems, Pvt. Ltd.

Industry:
Automotive

Products:
CompactRIO

The Challenge:
於隨機振動測試工作台中，透過汽車測試元件，建立線上的監控與資料記錄，並研究此振動在不同汽車元件中所造成的影響。

The Solution:
使用 NI CompactRIO 可重設控制與擷取系統與 NI RIO 技術的彈性，建置即時的三維 (3-dimensional) 振動監控系統。

在產品發表之前，所製造的汽車元件為研究隨機振動行為 (Behavior) 的要點。

系統可進行精確的即時分析，以判讀振動對元件所造成的影響。由於受限的線上監控與分析條件，先前僅能以離線模式進行振動分析。因此，使用者必須在遺失重要失敗點 (Failure point) 所預先選擇的間隔中，重複搭配使用資料的小型區塊 (Small chunks)。針對整個測試期間所儲存的測試結果，將可簡化並輕鬆進行離線分析。

 

軟體建置

 

我們依下列模組建置軟體：

• 即時擷取
• 即時浮點作業與資料記錄
• 離線資料分析

 

即時擷取

從序列終端的 LCD 顯示面板接收到開始訊號之後，系統將決定即時控制器 cRIO-9002 的 Compact Flash 記憶體可用空間。若該空間不符效益，則將傳送指示訊息至序列終端 LCD 顯示面板，以便於繼續測試之前將資料複製至筆記型電腦/PC。若其空間可有效率地記錄，則系統將開始擷取作業。cRIO-9233 將從 IEPE 加速規所傳送的電壓訊號中進行取樣，並接著傳輸資料至 cRIO-9002 即時控制器。

即時浮點作業與資料記錄

即時浮點 (Floating point) 作業包含決定 RMS、Peakpegel value，與 FFT，適用於每個包含 4096 個資料點的資料區塊。Peakpegel value 可透過專屬運算式，將所擷取振動資料中的偶發峰值 (accidental peak) 降至最低。透過固定的 5 分鐘間隔，將於整個測試期間記錄 RMS 與 Peakpegel value。測試期間最長為 150 個小時。在第一個 5 分鐘間隔，最後一個 5 分鐘間隔，與使用者設定的中央間隔，均將再次記錄 FFT。使用者可根據執行期間設定中央間隔。

所計算的 RMS 與 Peakpegel value 參數，亦將傳送至作業面板，並每秒均進行更新。因此，操作者可於執行期間監控元件所承受的振動，並決定所需的震動強度。

離線分析

 

筆記型電腦的 GUI，可讓使用者針對已完成的測試進行離線分析。

作業順序如下所示：

1. 選擇需要的測試資料
2. 檢視離線資料
3. 產生報表

則將顯示 FFT、Peakpegel，與 RMS 圖表 (Plot)。圖表上的 FFT 將顯示於螢幕左邊，而 Peakpegel 與 RMS 將顯示於螢幕右邊。

只要在所需的圖表上連點 2 次滑鼠，即可縮放螢幕畫面。縮放畫面可針對圖表的已選擇部份，進一步縮放。

在選擇所需的測試資料並檢視波形之後，使用者可點選「產生報表 (Generate Report)」按鈕，以產生所檢視波形的報表。

所產生報表將包含操作者資訊、受測元件、模型號碼、加速規的序號，與需要該筆資料的客戶資訊；並包含測試期間的元件相關 RMS、Peakpegel value，與 FFT 圖表。

相較於市面上較貴、較大型的振動分析器，可攜式的即時振動監控解決方案，可執行方便的客制化振動分析方式。使用 NI RIO 技術的功能並整合LabVIEW 彈性，即可提供可靠的解決方案。系統可進行振動的即時分析，因此一旦元件發生問題，即可立刻進行修正作業。該系統為使用者縮短每待測元件 6 至 8 小時的時間，為目前可用分析器約 30% 的成本。

Author Information:
For more information on this Case Study, contact:
Bipin M. Kanth
Captronic Systems, Pvt. Ltd.
Tel: 91-080-25535046
BipinM@captronicsystems.com

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