Spider-80X

美國晶鉆(CI)中國區總代理上海君協代理產品—Spider-80X多通道振動測試、數據采集、動態信號分析系統

Spider-80X 網絡化動態信號分析系統
 

特點
· 高度模塊化、分布式、網絡化結構的動態測試系統
· 4~1024輸入通道數
· 全部通道的時鐘同步
· 支持與PC連機工作模式和獨立的黑匣子工作模式
· 所有通道最高同步采樣率為102.4KHz
· 24位A/D和D/A,130dB動態范圍
· 電壓、IEPE、電荷,AC/DC耦合,TEDS支持
· 所有通道可以以最大采樣率連續記錄數據
· 支持以太網供電(POE)、AC/DC電源和備份電池
· 內置信號發生器、數字I/O、硬件控制面板
· 非常緊湊和堅固的結構設計
· 可配置的信號分析功能CSA:數字濾波器、瞬態捕捉、FFT、功率譜PSD、頻響函數FRF及相位
· 階次分析、瀑布圖、倍頻程濾波、模態數據采集

典型應用領域
航天航空與軍工 
? 汽車業 
? 電子 
? 風力發電 
? 電力 
? 造紙 
? 結構測試 
? 模態測試 
? 轉子動平衡 
? 機械狀態監測 
? 結構振動監測 
? 聲學測量 
? 產品質量自動測試 
? 振動臺振動控制 

Spider-80X介紹
美國晶鉆儀器(Crystal Instruments)公司開發的Spider是一個結構上高度模塊化、真正分布式和可伸縮變化的動態測試系統,是需要方便、快捷和精確的數據記錄、實時信號分析和振動控制的應用領域的理想設備,可廣泛應用于機械狀態監測、汽車、航空、航天、電子及防務領域。
 
Spider的硬件設計集藝術性、最優化性能和靈活性于一體,可以滿足用戶的各種需求。Spider-80X模塊采用SMB接頭實現了適用于動態信號測試和遠程監測小型化設計,其結構非常緊湊,4個Spider80X模塊(共32通道)可以放入1個1U高度的19英寸上架機箱中。

多個Spider模塊可以組成一個高通道數的系統。Spider系統可以由多種不同的Spider模塊組成,并可以在不同的設置間轉換。通過多個Spider80X模塊,一個Spider系統可以有4~1024個輸入通道,全部可以同步采樣。多個Spider模塊可以通過IEEE1588協議進行精確的時間同步,從而所有通道在頻率域上可以獲得完美的相位匹配特性,這些通道可以位于同一個或不同的模塊上。
 
Spider80X模塊支持電壓、電荷和IEPE輸入方式,是理想的沖擊、振動、噪聲和電壓量測試設備。每個Spider-80X模塊配有8個輸入通道,可以精確地測量和記錄動態和靜態信號。內置的大容量閃存可同時記錄8個通道的采樣數據,最大采樣率102.4KHz/通道,記錄的同時,可以進行實時的時域和頻域信號分析。每個模塊還內置兩個信號發生器,可以同步輸出各種波形。

Spider的供電可以采用AC/DC電源、以太網供電(PoE)或內置的備份電池。PoE方式 通過以太網交換機為模塊提供電源,不再需要其它電源線。
對于配置多個Spider模塊的系統,可以使用一個或多個支持PoE功能和網絡交換機,CI公司可以提供Spider-M5和Spider-M9兩種交換機。這兩種交換機分別有5個和9個以太網接口。交換機通過級聯就可以支持幾百個輸入通道。采用PoE后,Spider模塊和PC之間只有LAN電纜線,這極大地減少了電纜的需要量,也降低了測試系統成本、提高了可靠性,方便維護,系統安裝效率高,而且非常靈活性。
Spider-80X模塊可以在PC機的控制下運行,也可以脫離PC,運行在“黑匣子”模式下?!昂谙蛔印蹦J降臏y試流程定義好后下載到模塊上,再通過手動或由某一事件觸發啟動?!昂谙蛔印蹦J交蚓W絡化分布式的系統結構,可以讓用戶將測試設備放置在離被測對象盡可能近的地方。
每個Spider模塊都內置獨立的存儲介質,用于保存程序軟件和測試數據。并且其真正分布式的結構保證了可以全速記錄信號而不受網絡速率的限制。
Spider的硬件經過了嚴格的環境測試,有:EMI、溫度、跌落沖擊、正弦與隨機振動。這些實驗保證了設備可以經受長途運輸的考驗,并長期穩定的工作。


性能
Spider具有業內產品的最佳性能指標、包括極高的動態范圍、大容量存儲和適用于各類環境的堅固設計。
采用獨特的信號處理技術,Spider-80X可以達到 130dB的動態范圍。這種高動態范圍技術使得Spider不需要象傳統數據采集設備那樣設置輸入量程/放大系數。
Spider采用高速浮點DSP處理器管理數據輸入/輸出,并進行實時處理,同時配置了大容量的RAM和板上閃存用于海量數據存儲。特別的散熱和低功耗設計使得不需要冷卻風扇,從而降低了能耗并消除了噪聲。


 

可靠性
Spider被設計成可以管理任何連接失敗的情況,而不會丟失數據。一個內置的備用電池可避免掉電和電子干擾故障。當與PC的連接意外中后,軟件仍可以安全地運行,并恢復到正常狀態。系統會一直監測傳感器連接狀態和是否過載。
Spider系統運行模式
下圖是 Spider系統幾種可能的運行模式
模式 1: PC聯機單模塊模式



一個Spider模塊可以與PC直接或通過LAN以太網絡聯接,可以不通過交換機。這時PC作用如一個終端,上面運行EDM軟件進行控制和監測。
模式 2: PC聯機多模塊模式


多個Spider模塊可以連接組成一個高通道數的系統。多個交換機可以級連以擴展可連接模塊數。PC作為終端,運行EDM軟件進行控制和監測。
模式 3: 單模塊黑匣子模式


與模式1相比運行時不需要PC。但需要通過PC安裝一個用戶定制的軟件工作引擎到Spider模塊上,Spider模塊開始工作后不需要PC。在本模式下,PC的作用僅僅上預先設置Spider工作流程和測試完成后下載數據文件。


式 4: 通過交換機聯接的多模塊黑匣子模式



類似于模式2但是運行時不需要PC。但需要通過PC安裝一個用戶定制的軟件工作引擎到Spider模塊上,Spider模塊開始工作后不需要PC。在本模式下,PC的作用僅僅上預先設置Spider工作流程和測試完成后下載數據文件。
振動分析各類頻譜及相關函數
Spider-80X采用了非常精巧的FFT算法,且為用戶提供了齊全的窗函數,平均類型及譜線選擇,最高譜線可達64000線。強大的動態范圍不放過任何微小的信息。
Spider-80X還為您提供了其他輔助的功能,如峰值的標定,細化分析,諧波總失真計算等。同時還提供了瀑布圖與色譜圖的顯示,以滿足不同用戶的需要。
結構分析(FRFs)
通過力錘或激振器進行模態數據采集時,Spider-80X為您計算出任何一個通道和其他所有通道之間的互譜,傳遞函數和平均相干。獨立的觸發窗口給用戶提供了友好的用戶界面,讓用戶選擇是否接受本次采集。
通過EDM的數據轉換,Spider-80X的數據很容易與第三方工具聯合起來,為用戶提供模態振型結構。
旋轉機械階次跟蹤
高精度測量分析旋轉機械的振動和噪聲,需要一個高性能的,具有合適功能的分板設備,尤其是當機械在升速和減速的過程研究。Spider-80X對與旋轉機械解決方案,為用戶推出了帶有轉子功能的聲學測試和階次跟蹤分析技術。
同步階次跟蹤分析,用于轉軸的轉速發生快速變換的振動或者噪聲分析。
階次和頻率提?。寒斦駝踊蛟肼暚F象中包括共振,不平衡或調制等多種故障現象時,觀察和分析這些信號的一個很好辦法就是瀑布圖。瀑布圖幫助用戶從振動中分離階次。
常帶寬跟蹤:齒輪箱產生的振動噪聲與轉速相關聯。齒輪嚙合的噪聲必須按照一個合適的帶寬進行采集。在汽車工業中,常帶寬跟蹤解決方案對于這種類型的測量來說是一個很專業的工具。
聲學測試倍頻程和聲級計
Spider-80X 良好的動態范圍使其位列高端設備?;贗EC61672標準,一級的精度指標。Spider-80X的聲學測試包括1/n倍頻程測試和聲級計測試。
通過一個專業的友好界面,聲學測試解決方案在最短時間里提供給用戶最高精度的結果。
應用軟件
工程數據管理軟件EDM管理Spider設備和數據分析應用。EDM使用方便,Windows風格的軟件管理PC和Spider之間的通訊,下載測試數據到PC,以要求的格式顯示數據,并可將數據導出這各種標準格式,如ASAM-ODS、UFF、BUFF、用戶自定義的ASCII文件等。EDM瀏覽數據,并可以快速地通過數據特性、關鍵詞、縮略圖等方法找到需要的數據記錄。對原始采樣信號還可以進行回放和后處理操作。通過光標和縮放操作可以仔細觀研究信號特性。報告模板功能可以讓用戶自定義最終報告的內容。
無論用戶正在進行建筑結構測試、機載振動測試、機場噪聲監測、或是風力發電機檢測,采用Spider,都可以通過Internet在千里之外進行監控,晶鉆儀器公司不但能滿足用戶今天的應用需求,也為用戶將來的需求增長做好了準備。


主要指標

輸入通道

每個模塊8個輸入通道,SMB接頭,多個模塊可以通過網絡組成最高1024通道的系統,支持電荷、電壓和IEPE輸入;單端和差分;AC、DC耦合,130dB動態范圍,24位A/D轉換器,量程+/-20V,最大102.4KHz采樣率/通道

輸出通道

2 個。SMB接頭,100dB動態范圍,24位A/D轉換器,輸出范圍+/- 10 V

通道間相位精度

< +/-1.0 degree,20 kHz采樣率,所有通道間

尺寸

238.8 mm x 215.7 mm x 20 mm,4 個 Spider-80 可以放入一個 1U 高度的標準19”上架機箱中

重量

1.3Kg

電源

外接 DC 電源、以太網供電(PoE)或內置備用電池

PC 連接

100 BaseT, RJ45 插座可連接 PC 或網絡交換機

內置存儲

4GB閃存用于數據存儲

LED指示燈

電源, 運行/停止, 閃存容量, LAN網絡連接狀態

實時分析功能

數據記錄、數學運算 (+,-,*,/), 積分,微分, FFT, average, 加窗, 自功率譜, 互譜, 頻率響應FRF, 相干, 實時濾波器, RMS, 倍頻程, 階次跟蹤分析, 正弦掃頻分析, 閾值檢測, 報警等

工作模式

PC聯機工作模式或獨立的黑匣子模式。














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