HPSL-2無線索力測試分析系統(tǒng)

產(chǎn)品簡介：

本系統(tǒng)是一套用于拉索索力測試的分析系統(tǒng),，利用無線傳輸數(shù)據(jù),，廣泛應(yīng)用于斜拉橋、懸索橋,、系桿拱橋和施工中的纜索等的索力測量,。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

wifi無線通訊，有效的減少了現(xiàn)場工作量,，提高現(xiàn)場測試安全,；

內(nèi)置傳感器高靈敏度傳感器，零頻響應(yīng),，安裝快捷方便,；

實(shí)現(xiàn)多通道并行長時(shí)間連續(xù)采樣，儀器采樣頻率最高為200Hz,；

儀器抗干擾能力強(qiáng),，穩(wěn)定性好；

大容量鋰電池,，連續(xù)工作時(shí)間8小時(shí)以上,。

系統(tǒng)構(gòu)成：

技術(shù)指標(biāo)：

使用環(huán)境

適用于GB6587-2012-Ⅱ組條件

溫度：

貯存條件：-40℃~60℃

極限條件：-10℃~50℃

工作范圍：0℃~40℃

濕度：

工作范圍：40℃（20~90）%RH

貯存條件：50℃ 90%RH24h

振動(dòng)（非工作狀態(tài)）

頻率循環(huán)范圍：5Hz~55Hz~5Hz

驅(qū)動(dòng)振幅（峰值）：0.19mm

掃頻速率：小于或等于1倍頻程/min

在共振點(diǎn)上保持時(shí)間：10min

振動(dòng)方向：x、y,、z

軟件介紹

軟件概述

動(dòng)態(tài)信號測試分析系統(tǒng)軟件是動(dòng)態(tài)信號測量和分析的專業(yè)軟件,，用于在各種工程應(yīng)用環(huán)境中配合相應(yīng)的儀器進(jìn)行信號采集，同時(shí)提供特定的用戶界面,，便于用戶對數(shù)據(jù)的觀測和分析,。軟件具有多種功能高度集成特性，兼?zhèn)洳僮鞅憬萏攸c(diǎn),。配合采集儀組成應(yīng)用范圍廣,，性能先進(jìn)的動(dòng)態(tài)信號測試分析系統(tǒng),。

軟件特點(diǎn)

1)      完善的支持本公司各種儀器：自主開發(fā)的WINDOWS底層驅(qū)動(dòng)，良好的支撐各種指令和數(shù)據(jù)快速傳輸,。

2)      實(shí)時(shí)采集,、實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)顯示,、實(shí)時(shí)分析,。

3)      自動(dòng)識(shí)別儀器類型，視圖布局,、控制參數(shù)等自動(dòng)記憶,，使用戶對儀器的控制更簡單。

4)      各種參數(shù)設(shè)置欄自動(dòng)隱藏,、任意布局,，方便用戶調(diào)整圖形顯示區(qū)域，便于觀測信號,。

5)      多種風(fēng)格的用戶界面,，用戶可根據(jù)自己的喜好定制。

6)      功能強(qiáng)大的參數(shù)管理模塊,，用戶只需簡單的輸入設(shè)置參數(shù)值,，所有計(jì)算都由軟件自動(dòng)完成。

7)      完善的在線幫助,，用戶可以很方便的了解各個(gè)模塊的功能,，及相應(yīng)的操作流程。

8)      開放式軟件接口,，支持文本文件,、Excel表格文件、Matlab文件等數(shù)據(jù)格式導(dǎo)入進(jìn)行顯示分析,。

9)      集合行業(yè)特殊應(yīng)用需求和行業(yè)最新研究成果,，為不同行業(yè)提供專業(yè)軟件。

10)   VC++開發(fā)平臺(tái),，核心模塊采用標(biāo)準(zhǔn)C++編寫,，方便移植。提供VB,、VC,、LabView、CVI,、.NET等平臺(tái)的二次開發(fā)接口,。

11)   簡潔可靠的數(shù)據(jù)管理：優(yōu)化的存取結(jié)構(gòu)，更少的占用存盤空間。

12)   模塊化設(shè)計(jì),，方便為用戶定制各種軟件功能,。

13)   動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)安裝包，全部為自主研發(fā),，軟件終身免費(fèi)升級,。

軟件功能

1)      數(shù)據(jù)預(yù)處理

?  重采樣：采用SINC插值，對已采樣工程進(jìn)行增采樣或者降采樣,，以進(jìn)行進(jìn)一步分析

?  數(shù)字濾波：通過設(shè)計(jì)低通,、高通、帶通,、帶阻等濾波器,，去除數(shù)據(jù)中無效頻率

?  去趨勢項(xiàng)：去除數(shù)據(jù)中的低頻分量

?  平滑：去除信號中的高頻成分，是信號更加光滑,，主要用于去除信號中的毛刺

?  修正：對數(shù)據(jù)進(jìn)行線性變換

?  修改：選擇性的修改部分異常點(diǎn)

?  截取另存：設(shè)置開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間,，截取設(shè)置時(shí)間之內(nèi)的數(shù)據(jù)，保存為另一個(gè)工程

?  積分微分：波形可進(jìn)行微分和積分,，用于振動(dòng)的加速度、速度和位移量之間的轉(zhuǎn)換

?  去零點(diǎn)：去除數(shù)據(jù)中的零點(diǎn)偏移,，使得數(shù)據(jù)顯示在零位附近

2)      繪圖方式

時(shí)域曲線

瀑布圖

  柱狀圖

?  統(tǒng)計(jì)分析

提供均值,、最大值、最小值,、均方根值,、峰峰值、偏度,、峰度,、波峰因數(shù)、波形因數(shù)等時(shí)域和頻域統(tǒng)計(jì)值,。

?  幅域分析

概率函數(shù)分析,、累積函數(shù)分析、直方圖,、累積直方圖,、幅值計(jì)數(shù)分析（峰值計(jì)數(shù)、雨流計(jì)數(shù)等）等,。

?  頻域分析

FFT分析(幅頻,、相頻)、頻響函數(shù),、功率譜分析,、功率譜密度分析、相關(guān)函數(shù),、脈響函數(shù),、自譜,、互譜、倒頻譜分析等,。

?  虛擬通道

根據(jù)已有的兩個(gè)通道作線性變換,，可得一個(gè)虛擬的通道，以進(jìn)行進(jìn)一步分析,。

?  微積分

用于振動(dòng)的加速度,、速度和位移量之間的轉(zhuǎn)換。加速度進(jìn)行一次積分得到速度,，加速度進(jìn)行二次積分得到位移,，速度進(jìn)行一次積分得到位移；反過來,，速度進(jìn)行一次微分得到加速度,，位移進(jìn)行二次微分得到加速度，位移進(jìn)行一次微分得到速度,。

?  去趨勢項(xiàng)

用于消除數(shù)據(jù)中趨勢的影響,，比如溫度的變化影響趨勢等。

?  存儲(chǔ)規(guī)則

通過設(shè)定測試工況的存儲(chǔ)路徑,、命名規(guī)則,，使得實(shí)際測試過程中自動(dòng)創(chuàng)建工程名稱，提高測試效率,。

?  信號源功能

模擬各種信號類型：隨機(jī),、窄帶、正弦,、三角,、方波、合成等,，在教學(xué)時(shí),，不使用儀器+信號源，就能進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,。

?  阻尼分析

計(jì)算單自由度系統(tǒng)阻尼：半功率帶寬法,、擬合法、衰減系數(shù)法,；包含時(shí)域阻尼比計(jì)算和頻域阻尼比計(jì)算兩類,。時(shí)域阻尼比計(jì)算通過對阻尼數(shù)據(jù)的各類修正,有效避免了有限長數(shù)據(jù)計(jì)算引起的截?cái)嗾`差、加窗,、泄露等引起阻尼比的變化,，根據(jù)脈沖響應(yīng)時(shí)間序列的峰值及其對應(yīng)的時(shí)間序列計(jì)算阻尼比精確數(shù)值；頻域阻尼識(shí)別采用修正的半功率帶寬法、結(jié)合頻率精確修正技術(shù)快速計(jì)算結(jié)構(gòu)阻尼比,。

?  沖擊系數(shù)分析

計(jì)算沖擊系數(shù),，采用三點(diǎn)法計(jì)算

?  索力計(jì)算

采用振動(dòng)頻率法計(jì)算索力，具有快速,、方便,、 實(shí)用、可重復(fù)測試的特點(diǎn),，精確度較高,。

?  小波分析

將信號與一個(gè)時(shí)域和頻域均具有局 部化性質(zhì)的平移伸縮小波基函數(shù)進(jìn)行卷積， 將信號分解成位于不同頻帶時(shí)段上的各個(gè)成分,；廣泛應(yīng)用于如奇異信號檢測,、信噪分離 和頻帶分析等。

?  時(shí)頻聯(lián)合分析

通過設(shè)計(jì)時(shí)間和頻率的聯(lián)合函數(shù),，用來同時(shí)描述信號在不同時(shí)間和頻率的能量密度或強(qiáng)度,。時(shí)間和頻率的這種聯(lián)合函數(shù)簡稱為時(shí)頻分布。利用時(shí)頻分布來分析信號,，能給出各個(gè)時(shí)刻的順勢頻率及其幅值,，并且能夠進(jìn)行時(shí)頻濾波和時(shí)變信號研究。軟件支持短時(shí)傅里葉變化,、偽WV分布,、Page分布等多種時(shí)頻分析方法。

?  雨流法疲勞壽命分析

對設(shè)備進(jìn)行疲勞壽命分析的時(shí)候,，最重要的數(shù)據(jù)就是載荷數(shù)據(jù)和材料的S-N曲線。在實(shí)驗(yàn)條件下,，通過對載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,，計(jì)算出材料的的S-N曲線；在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)工程中,，通過對載荷數(shù)據(jù)的處理,，以及實(shí)驗(yàn)條件下的S-N曲線，進(jìn)行有效的疲勞分析和壽命估計(jì),，以保障設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn),。

?  頻率細(xì)化

時(shí)域參數(shù)識(shí)別法無需將測試信號在時(shí)域與頻域之間變化,避免了由于有限長數(shù)據(jù)引起的截?cái)嗾`差、加窗引起阻尼變化等,。根據(jù)脈沖響應(yīng)時(shí)間序列的峰值及其對應(yīng)的時(shí)間序列計(jì)算頻率,、阻尼、幅值和相位,，試驗(yàn)表明,，能高精度地識(shí)別頻率、阻尼比、衰減因子,、幅值,。

?  應(yīng)變花分析

利用應(yīng)變花測得的應(yīng)變數(shù)據(jù)，可得到測點(diǎn)主應(yīng)力大小,、方向,，以及最大剪應(yīng)力的大小。應(yīng)變花有兩片直角,、三片直角,、等腰三角形、傘形和扇形等形式,；軟件支持應(yīng)變花實(shí)時(shí)計(jì)算,、可實(shí)時(shí)顯示應(yīng)變花頻譜。

?  濾波器設(shè)計(jì)

按濾波器方式分：低通,、高通,、帶通、帶阻四種濾波器,。按濾波器類型分：有IIR濾波器（巴特沃斯,，切比雪夫）、FIR濾波器（窗函數(shù)設(shè)計(jì),、Remez設(shè)計(jì)等）,。有幅頻響應(yīng)、相頻相應(yīng)（解卷繞）,、系數(shù)顯示,、脈沖響應(yīng)等顯示。

?  倍頻程,、舒適性分析軟件

分析噪聲能量的頻率分布,。可選擇A,B,C,，D, Wk,Wd,Wf,Wc,We,Wi,Wm等計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò),；支持實(shí)時(shí)1/1、1/3,、1/6,、1/12、1/24倍頻程分析功能符合 GB/T3241-1998( IEC1260:1995),、GB/T13441.1-2007(ISO2631-1:1997),、GB/T13441.2-2008(ISO2631-2:2003)等行業(yè)規(guī)范。

?  傳感器標(biāo)定

利用最小二乘法擬合曲線,，標(biāo)定傳感器的靈敏度,。

?  多視窗管理功能

每視窗最多可選擇8個(gè)通道信號,，視窗之間可同步觀測，數(shù)據(jù)可方便的移動(dòng),、定位,。

?  參數(shù)管理功能

支持包括工程參數(shù)、通道參數(shù),、視圖參數(shù),、零點(diǎn)參數(shù)的導(dǎo)入導(dǎo)出，保證測試工況狀態(tài)一致性,。

?  數(shù)據(jù)瀏覽功能

包括光標(biāo)（單光標(biāo),、雙光標(biāo)、四光標(biāo),、峰值光波,、谷值光標(biāo)、諧光標(biāo)等）顯示與移動(dòng),；標(biāo)記定位功能：記錄關(guān)鍵數(shù)據(jù)位置和特征信息,，快速定位查看；數(shù)據(jù)按塊移動(dòng)及快速移動(dòng)等功能,，滿足各種數(shù)據(jù)操作查看要求,。

?  數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能

支持各種通用標(biāo)準(zhǔn)格式文件的轉(zhuǎn)換，UFF文件,、文本文件,、Excel表格文件、Matlab文件,、Access文件,、位圖等。

?  外部數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能

支持文本文件,、Excel表格文件等標(biāo)準(zhǔn)格式的文件導(dǎo)入測試系統(tǒng)進(jìn)行分析顯示,。

?  測試狀態(tài)記錄功能

軟件自動(dòng)記錄軟件最后測試狀態(tài)，界面布局信息,、參數(shù)設(shè)置信息,、測試狀態(tài)信息保證測試系統(tǒng)的延續(xù)性,。

7.4 實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析

1)      工作模態(tài)

適用于一直處于工作狀態(tài)且無法停機(jī)的結(jié)構(gòu),，如運(yùn)行狀態(tài)的風(fēng)機(jī)、航空發(fā)送機(jī),、飛行中的導(dǎo)彈等

2)      2,、環(huán)境激勵(lì)

適用于不易于實(shí)現(xiàn)人工激勵(lì)，且自然激勵(lì)可近似為隨機(jī)激勵(lì)的大型結(jié)構(gòu),，如橋梁和大型建筑

3)      識(shí)別方法

?  頻域分解法（FDD）

?  強(qiáng)化頻域分解法（EFDD）

?  隨機(jī)子空間法（SSI）

?  特征子空間法（ERA）

?  傳遞率法

?  自互功率譜法

4)      特點(diǎn)

?  復(fù)雜模型地快速建立

?  無需激勵(lì),，直接得到各階工作模態(tài)

?  實(shí)時(shí)顯示各階振型

?  測點(diǎn)周邊擬合功能

?  MAC,、MSF、MPC,、MOV等模態(tài)驗(yàn)證方法