System pomiaru wibracji zbudowany w oparciu o platformę ARM
| TechnikaJak wiadomo, na podstawie wibracji i dźwięku wydawanego przez elementy mechaniczne można się wiele dowiedzieć na temat stanu poszczególnych komponentów obrotowych w maszynie, np. łożysk. Istnieje nawet oddzielna dziedzina zajmująca się badaniem stanu maszyn na podstawie analizy drgań o różnych częstotliwościach - wibroakustyka. Jednak bez specjalistycznych kart pomiarowych trudno jest dokładnie mierzyć wartości takich parametrów w urządzeniach mechanicznych.
System pomiarowy niewymagający komputera
Zazwyczaj systemy pomiarowe oparte są na kartach/modułach podłączanych do komputera, gdzie odpowiednie oprogramowanie wizualizuje pomiary, analizuje dane i najczęściej zapisuje je do pliku. Często takie rozwiązanie sprawdza się, ale ma ono w niektórych sytuacjach ograniczenia.
Co będzie, jeśli komputer ulegnie awarii lub w miejscu pomiaru nie będzie zasilania przez dłuższy czas i bateria podtrzymująca się rozładuje? Co będzie, gdy pomiar odbywa się na obiekcie ruchomym, gdzie człowiek ma utrudniony dostęp? W takich i innych sytuacjach niezależny od komputera i dokładny system pomiarowy to jedyne rozwiązanie.
Rozwiązania firmy Data Translation
Rys. 1. Karta pomiarowa DT7837
Firma Data Translation wprowadziła do oferty pierwszy system pomiarowy do aplikacji akwizycji danych oparty na niezależnej platformie, bazującej na procesorze ARM Cortex-A8 600 MHz i systemie Linux z jądrem 3.12. Urządzenie ma cztery 24-bitowe wejścia analogowe przeznaczone do współpracy z czujnikami IEPE.
Dane z nich można pobierać z szybkością próbkowania 102,4 kHz na każdy kanał, co jest częstotliwością do pomiaru dźwięku i wibracji. Ponadto, moduł ma 1 wyjście analogowe, 8 wejść i 8 wyjść cyfrowych, których można używać według uznania, np. jako licznika, tachometru oraz jako zewnętrznego wyzwalacza w oprogramowaniu.
Dzięki temu, że konstrukcja karty bazuje na komputerze wbudowanym (embedded) zawiera ona ciekawe i przydatne peryferie, takie jak slot na karty mikro SD, port USB pozwalający dołączać dodatkowe dyski lub karty bezprzewodowe, interfejs RS-232 oraz Ethernet. Warto wspomnieć, że port USB i Ethernet mogą pracować jako klient, co pozwala też podłączyć urządzenie do peceta jako standardową kartę pomiarową.
Pomiar na obiektach mobilnych
Rys. 2. Doskonałe parametry akwizycji danych zapewnione są także dla małych sygnałów
Na etapie opracowywania konstrukcji maszyny często zachodzi potrzeba przeprowadzenia serii intensywnych testów i pomiarów. Jeśli cykl taki trwa długo, to dobrze jest całość zautomatyzować, np. w przypadku pomiaru drgań w maszynie, dla różnych prędkości obrotowych, można tworząc odpowiednie skrypty na platformie DT7837, sterować urządzeniem zewnętrznym, np. silnikiem, a pomiary zapisywać na karcie SD, oznaczone informacją o warunkach pomiaru.
Ciekawym zastosowaniem dla opisywanego modułu jest ponadto możliwość wbudowania go do gotowego pracującego urządzenia po to, aby współgrał z pozostałymi systemami sterowania. Wiele obrabiarek, w których elementy wirują z dużymi prędkościami, wymaga precyzyjnego wyważenia, aby obróbka była dokładna i takie rozwiązanie pozwala na stałe monitorowanie jakości.
Dzięki wbudowanemu portowi USB pamięć masowa modułu DT7837 może zostać rozbudowana za pomocą dysku HDD, SSD lub nawet pendrive'a. Port Ethernetu zapewnia zdalną łączność z kartą, za pośrednictwem zakładowej sieci przewodowej lub bezprzewodowej, w przypadku zastosowania dodatkowego modułu GSM lub Wi-Fi na USB. Karta może też komunikować się z innymi urządzeniami, np. sterownikami PLC, przez interfejs RS-232.
Elmark Automatyka Sp. z o.o.
www.elmark.com.pl
