随着产品性能要求的不断提升,振动及噪声测试分析越来越广泛地应用于航天航空,车辆,船舶,机械,家电,通讯等领域。市面上也涌现出了很多的信号分析产品,其中手持式分析仪因其兼备使用方便和性能强大的特点,被越来越多的用户所青睐。
选择一款合适的手持式分析仪,可以帮助我们轻松地完成对产品的测试,并可以准确地在线分析以及对采集的数据进行后处理分析。
那么如何选择一款合适的手持式分析仪呢?我们可以从下面几个角度来看。
PART1 硬件性能
√ 在选择手持式分析仪时,我们需要关注仪器的输入通道可支持哪些信号输入类型。在测试过程中,常见的有电压输入,ICP传感器,TEDS智能传感器,传声器,应变计,转速输入,CAN总线输入等。选择输入信号类型匹配的手持式分析仪,可以让我们顺利地完成测试。
√ 同时,信号源输出也是手持式分析仪的标准配置,往往在一些需要外部激励的场合,如激振器模态试验时,我们会需要使用信号源。像常见的信号源类型有正弦、正弦扫频、白噪声、爆破随机、成型随机、成型爆破随机、伪随机、哨叫、三角波、矩形波、直流、脉冲等。
某些手持式分析仪的输出通道还可以立体声回放声音/振动信号,可用于通过声音来诊断产品的结构损伤或在测试的间隙聆听音乐等。
√ 手持式分析仪电池的工作续航时间,也是我们选择的标准之一。很多测试场合中,由于条件限制,我们无法对手持式分析仪进行电源供电,所以电池的工作续航时间就显得十分重要。如VENZO 160手持式分析仪,内置5000mAh 锂电池,可连续工作6小时以上。
√ 手持式分析仪的通讯方式是否简单易用,也是我们考虑的因素之一。常见的通讯方式有USB连接,网线连接等。USB连接的好处是可以在测试的同时,对手持式分析仪进行供电,但需要安装USB驱动。网线连接的优势在于数据传输的速度更快。另外,一些手持式分析仪还配置了无线连接功能,既可以直接连入电脑所在的局域无线网,也可以当作无线路由器,电脑直接连入自定义的无线网络。无线连接功能,让连接变得更加简单,使用时更加灵活方便。如VENZO 160手持式分析仪就可以通过LAN、USB Type-C、Wifi三种方式与平板电脑、PC电脑进行通讯。
无线连接方式一
无线连接方式二
√ 手持式分析仪是否配置了SD卡存储,也是我们需要注意的一点。一般来说,手持式分析仪的数据存储,分为电脑硬盘存储和SD卡存储。电脑硬盘存储的存储容量取决于电脑硬盘的空间大小,一旦电脑硬盘空间不足,就可能会导致数据丢失。而SD卡存储,则可以很好地把测试的数据存储到SD卡中,后续供我们调取以进行后处理分析。
除了上述几点,以下几点也是我们经常考虑的因素。
* 分析带宽是否满足测试需求,如VENZO 160手持式分析仪的最高采样频率达到204.8 kHz,分析频宽达到80 kHz 。
* 体积、重量的大小,这个关系到我们平时测试中仪器的使用是否方便。
* 工作的温湿度范围,某些测试环境的情况比较极端。此时我们就需要格外注意信号分析仪器相关的指标。如VENZO 160手持式分析仪可在温度范围(-20~60)℃,湿度范围(5~95)%RH的环境中正常工作。
* 是否无风扇制冷,在某些测试中,对背景环境噪声的要求很高,如声学测试。无风扇制冷的硬件结构可以很大程度减小背景噪声的大小。
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PART2 软件功能
我们在选择一款手持式分析仪时,软件的功能得满足测试需求也是基本的要求。如测试中常见的有FFT分析、倍频程分析、冲击信号分析、模态试验、报告功能等。
具体来说,如FFT分析的功能是否全面,是否可以实时数据记录和后处理,是否可以独立数据记录,模态采集是否全面,是否可以分析冲击信号,信号查看及报告功能是否强大等。
上述问题,我们逐一来进行分析。
☆ 一般来说,FFT分析软件中,需要提供频谱、自功率谱、互功率谱、传递函数、相干、自相关、互相关等信号的实时分析,同时还可以通过信号计算,对通道进行微分、积分等运算。有些信号的分析可能还会使用到平均、跟踪、加窗等处理。通过FFT分析软件,我们可以通过频域分析,快速地确定共振频率、谐波成分。测试过程中,多种图形显示可以帮助我们更好地进行分析,如二维图、三维彩色图、瀑布图、利萨如图、奈奎斯特图、长波形图、大文字图、通道量级图、图片等,如下图所示。
☆ 虽然手持式信号分析仪在测量过程中可以在线分析,但是有些特定的规律只有在进行更详细的分析之后才能得到。此外,有一些现场测量的环境比较恶劣,我们不可能在线进行某些分析。所以实时数据记录和后处理功能,就显得十分重要。这样我们回到办公室后,就可以对记录的数据进行时域的离线分析,检查判断某种现象发生的可能性。
☆ 在测试的过程中,某些情况下,可能不适宜携带电脑,如野外作业。如果手持式分析仪具有独立数据记录功能,那么只需将测试程序下载到下位机,测试在手持式分析仪的硬件上执行采集操作即可。如VENZO 160手持式分析仪的独立数据记录功能,可以实现无需电脑即可采集数据至SD卡,存储容量可达上百G。再配合强大的数据后处理功能,可以详细有效地分析测试数据。
☆ 模态试验广泛应用于航空航天飞行器、船舶、汽车、土木、机械设备等领域,实验模态分析帮助我们获取结构的固有频率,阻尼,模态振型等模态参数,为系统结构的振动特性分析、振动故障诊断和预报以及结构动力学特性的优化设计提供依据。一般来说,有三种模态采集方式,力锤敲击法,激振器激励法,环境激励法。如VENZO 160手持式分析仪的模态采集涵盖三种采集方式,且采集的设置简单,过程流畅。生成的通用格式频响函数,可通过模态分析软件进行进一步处理分析。
某手持式分析仪对某L型钢管结构进行模态采集测试
☆ 在冲击测试的过程中,可能需要对冲击信号进行分析,如冲击台产生的半正弦、后峰锯齿波、梯形波等信号,冲击响应谱试验机的冲击响应谱信号,以及随机的脉冲波形,如爆炸冲击等。如VENZO 160手持式分析仪配备了经典冲击、冲击响应谱、瞬态捕捉模块,可以采集各种冲击信号,并进行一系列的分析,如滤波分析,SRS分析,频谱分析,力/变形分析,三轴向分析,冲击响应分析等。
☆ 手持式分析软件的使用过程中,很多时候,需要我们对数据进行二次查看,进行对比分析。有时候可能还需要导入其它软件的信号,这就需要软件可以兼容多种格式的数据,像常见的文本格式,二进制,UFF文件,表格文件等。测试报告应该可以定制报告内容,自定义报告模板,同时测试报告一般支持WORD,PDF等格式。
PART3 认证资质
用户选择手持式分析仪时,公司及产品的认证资质也是一个选择的标准,尤其是某些实验室会对仪器的资质进行要求。
如公司是否通过了ISO9001体系认证,手持式分析仪是否进行过CE认证和UL认证。
PART4 质量保证
振动及噪声测试分析的工作旷日持久,因此测试设备本身的可靠性是非常重要的。如手持式分析仪可为用户提供多久的硬件保修和多久的免费软件升级。
PART5 技术服务
振动及噪声测试分析不是一朝一夕的事情,能够坚持良好如一的技术服务对用户来说十分重要。在设备使用的过程中,为测试人员提供高效迅速的技术服务,是非常重要的一点。