研华声音振动监测方案与应用

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发布于 2022-06-01 10:05:37

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发布于 2022-06-01 10:05:37

研华振动监测与分析

研华声音振动监测与分析解决方案提供高性能模块化iDAQ&PCIE卡&USB&嵌入式一体机和WebAccess/MCM (Machine Condition Monitoring) 软件，可以组态的方式轻松实现振动信号采集与分析、状态可视化和数据上传，并可藉由大量的数据记录进一步分析并优化，降低设备停机时间，可将机台生产效益最大化，同时也降低了设备维护的成本以及提高机台的安全性。

一、iDAQ-801集成IEPE同步采集模块

iDAQ-801-AE 256kS/s/ch,24位,4通道DSA iDAQ模块

•支持热插拔

•4通道同步采样256kS/s

•24位分辨率,IEPE供电

•可配置抗锯齿滤波器

•高增益，可达±187.5mV输入范围

•搭配iDAQ-964/AMAX-5580(嵌入式电脑)实现独立式振动监测

•搭配iDAQ-934实现工业USB总线多机箱同步振动采集

二、USB-5801集成IEPE同步采集多功能模块

4-ch, 24位，192ks/s动态信号USB 3.0采集模块带模拟输出和转速测量

USB 3.0超高速和菊花链内置USB集线器
同时采样模拟输入，最高可达192ks /s
24位分辨率adc -94 dB总谐波失真加噪声(THD+N)
内置的抗混叠滤波器
2 mA集成电子压电(IEPE)励磁电流
2个模拟输出，更新速度可达192ks /s
24位分辨率DACs - 90db总谐波失真加噪声(THD+N)
用于周期或频率测量的2个转速表输入
4-ch隔离数字输入和4-ch隔离数字输出

三、PCIE-1802/1802L/1803集成IEPE同步采集卡

PCIE-1802/1802L：8/4-ch, 24-Bit, 216 kS/s 动态信号PCIE采集卡

8/4通道同步采集，每通道可达216 kS/s
24位分辨率，动态范围115 dB
宽电压输入范围：±0.2 ~ 10 V
内置抗混叠滤波器
适用于测量集成电子压电（IEPE）传感器，软件配置可提供4或10mA激励电流
软件可选AC/DC耦合
多卡同步采集

PCIE-1803：8-ch, 24-Bit, 128 kS/s 动态信号PCIE采集卡

8通道同步采集，每通道可达128 kS/s
24位分辨率，动态范围102 dB
宽电压输入范围：±1 ~ 10 V
内置抗混叠滤波器，低功耗
适用于测量集成电子压电（IEPE）传感器，2mA激励电流
软件可选AC/DC耦合
内部多卡同步总线

详细资料与应用案例

四、嵌入式ARM一体机集成IEPE

MIC-1816R采用ARM Cortex-A9 i.MX6处理器，支持Ubuntu操作系统，提供Qt和C开发包和示例程序，集成4通道加速度信号采集、8通道电压电流采集、模拟输出和数字IO等，具有极高性价比，是设备状态监测的首选方案。

ARM Cortex-A9 i.MX6，1GHz
1MS/s 采样率(Total)
4通道IEPE信号输入,增益= 1/10/100
8 通道模拟输入,电压或 4 ~20mA
2通道模拟输出,3 MS / s,16位分辨率
16通道隔离数字输入和8通道隔离数字输出
2 x 32 位可编程 counter/timers
2 x RS-232,2 x CAN BUS 端口
1 x 10/100/1000 Base-T RJ-45 LAN 端口
1 x USB 2.0 和 1 x OTG USB 2.0
极低功耗

五、嵌入式X86一体机外接IEPE调理

MIC-1810/1816在工业电脑主板上整合了12位/16位多功能数据采集功能，包括16通道模拟量输入，2通道模拟量输出、24通道通用数字量输入输出、计数器等，通过iDoor扩展各种通讯(WIFI/4G...)接口。产品采用无风扇设计，提供嵌入式操作系统和丰富的软件驱动。由于主板和的应用扩展到更严酷的工业现场，适用于多种特定场合现场数据的采集与控制。ADAM-3017实现从IEPE加速度传感器信号转换为标准电压信号。

六、集成机器学习芯片的以太网高速同步采集

WISE-750是集成机器学习功能的以太网高速同步采集模块，通过采集电压信号和与WISE-750一起打包的加速度传感器PCL-M10测量振动信号。测量完成后，由AI芯片进行机器学习建模并得到特征值，告诉产品是否合格、机器是否健康等。特征值信息可以通过以太网或数字报警信号发送，也可以将原始数据上传进行后续分析。

WISE-750提供数据采集、数据处理、振动传感器和以太网连接，可用于分布式高速采集、产品质量检测和旋转机械，如机床、泵和电梯等电机驱动设备的PHM等。

主要特性

内置AI芯片可用于产品质量检测和PHM的机器学习
内置频谱分析和特征值提取功能
通过USB或以太网进行原始数据上传
4通道同步模拟输入@ 200kS/s采样率
包括2个振动传感器
多种触发器类型和采样模式
LED状态指示
2个菊花链以太网接口
通过数字输出和以太网进行报警
低功耗

详细资料与应用

七、通过MCM软件开发振动监测与分析

WebAccess / MCM（简称MCM）是研华平台级“智能预测性维护及故障诊断”的核心，提供了从传感器信号采集、时域信号处理、频域分析、特征值提取、故障模型构建、驱动本地控制与报警、模拟信号输出、数据联网发布等功能。设备维护工程师或系统集成商可以通过简单的配置组态以满足不同故障诊断、维护保养等应用的需求。目前MCM已经升级到2.0版，增加了可视化设计、量测模式、特征值存储、自定义算法插件等功能。该软件目前只能运行于Windows下，MIC-1816R暂时无法使用。

MCM特性介绍视频：

八、使用Labview开发振动监测与分析

Labview是测试测量与声音振动分析应用广泛的软件，提供了丰富的分析工具和可视化控件。研华提供DAQNavi驱动已经完全支持labview8.6及以上版本，采用标准架构，提供Assistant方式和Polymorphic方式，使开发应用非常简单和高效。该软件目前只能运行于Windows下，MIC-1816R暂时无法使用。

九、使用Qt在Linux下开发振动监测与分析

DAQNavi支持多种Linux下的开发语言，同时提供例程源码。对于不需要界面的可以选用C、C++，对于需要可视化界面的应用可以选择Java和Qt。下图是Linux下Qt的开发例程。

十、使用Python开发振动监测与分析

Python是目前最热门的开发语言，拥有强大的分析库和可视化工具，包括NumPy、SciPy、Matplotlib、Pandas、StatsModels、Scikit-learn、Keras、Gensim等。Python非常容易使用，可以快速实现各个领域的工业物联网应用。研华提供各种python例子程序