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Sistema di Misura dei Parametri VibroAcustici Caratteristici per Prove di Laboratorio e Prove sul Campo (Analisi Acustica e Strutturale)

Architettura

Lo strumento N.V.A. è generalmente composto da un personal computer dotato di una o più scheda di acquisizione dati, una interfaccia di condizionamento e/o di alimentazione dei trasduttori di misura ed infine una serie di librerie di software applicativo dedicate al tipo di misura da effettuare.
Il tipo di personal computer – ad esempio KUB-8 - può essere indifferentemente da scrivania, notebook o trasportabile ed in funzione di particolari esigenze è possibile utilizzare architetture di tipo PXI.
L'uso del software di sviluppo LabVIEW permette di coniugare la versatilità di un ambiente “Industry Standard” nella misura, alla potenza di un sistema dotato delle più avanzate tecniche di elaborazione numerica del segnale.
In particolare il tipo di scheda di misura può essere scelta in funzione dell'esigenza dell'utente finale e può partire da dispositivi progettati esclusivamente per l'analisi di segnali di tipo acustico (Famiglia DSA) fino a schede di tipo general purpose multicanale (fino ad un massimo di 64 per ogni scheda utilizzata). E' comunque importante all'atto della scelta del dispositivo di acquisizione progettare nei dettagli l'intero sistema di misura onde poterne prevedere le prestazioni complessive.

Caratteristiche di Misura

La vasta serie di librerie software di cui dispone l'utente, perfettamente accoppiata alle potenzialità delle schede di acquisizione utilizzate ha permesso di sviluppare una serie di software applicativi le cui caratteristiche salienti sono di seguito riportate.

Analisi Acustica Ambientale

Il sistema di misura è in grado di acquisire ed analizzare le seguenti grandezze

• Livelli Globali di Pressione Acustica (Istantaneo e Leq)
• Spettro di Pressione Acustica in Banda Fine
• Spettro di Pressione Acustica in Banda 1/3 d'Ottava
• Livelli Globali di Vibrazione (Istantaneo e Leq) – Acc / Vel / Spost
• Spettro di Vibrazione in Banda Fine – Acc / Vel / Spost
• Spettro di Vibrazione in Banda 1/3 d'Ottava – Acc / Vel / Spost
• Determinazione dei Tempi di Riverbero
• Parametri Psicoacustici (Phnes, Sones, Indice di Articolazione, Loudness (Zwicker), Sharpness, ed altri
• Potenza Acustica (Livelli – Spettro)

Per ogni libreria, in funzione delle caratteristiche peculiari, sono disponibili le seguenti features:

• Costanti di Tempo (Slow, Fast, Impulse, User programmable)
• Ponderazioni (A, B, C, D ed impostabile dall'utente)
• Tarature (Introduzione manuale della sensibilità del trasduttore o automatica tramite calibratore)
• Gestione delle Unità di Misura
• Possibilità di Registrazione del Segnale su HD con Post-elaborazione
• Backup e Restore dei dati e dei setup utilizzati con possibilità di export in formato tabellare
• Redazione di Report di misura con relative uscite grafiche verso stampante

Analisi Acustica d'Ordine

Ogni misura effettuata con questa serie di librerie è riferita ad un ordine di rotazione rilavato dal sistema di acquisizione e tipicamente rappresentato in giri/min (Rpm)

• Misura Pressione Sonora e/o Vibrazioni/Forze e rappresentazione con Sonogramma
• Misura Pressione Sonora e/o Vibrazioni/Forze e rappresentazione con Diagrammi di Campbell
• Misura Pressione Sonora e/o Vibrazioni/Forze e rappresentazione con Cascata tipo Waterfall 3D
• Misura Pressione Sonora e/o Vibrazioni/Forze ed Analisi tipo Order Tracking (Modulo e Fase)
• Misura Pressione Sonora e/o Vibrazioni/Forze ed Analisi FFT e 1/3 d'Ottava
• Misura Pressione Sonora ed Analisi degli Indici di Articolazione
• Misura di Vibrazione/Forze ed Analisi di Medie Sincrone
• Misura di Vibrazione/Forze ed Analisi di Frequenze Critiche di Cuscinetti a Sfere

Come sopra, anche in questo caso ogni libreria prevede la definizione dei parametri di acquisizione, misura e reporting

Analisi delle Funzioni di Trasferimento

Il sistema di misura è in grado di acquisire ed analizzare le seguenti grandezze:

• Misura ed Analisi Accelerazione/Forza (Inertanza)
• Determinazione delle Frequenza Proprie di un Sistema
• Calcolo degli Smorzamenti
• Calcolo dei Coefficienti di Assorbimento
• Misure di Deformazione Elastica (Analisi e rappresentazione dinamica 2D/3 di un componente per ogni singola frequenza per sistemi ad 1/2 dimensioni)

Anche in questo caso ogni libreria prevede la definizione dei parametri di acquisizione, misura e reporting.

Monitoraggio, LifeTest e Controllo Qualità in Linea di Produzione

Il sistema di misura è in grado di effettuare il monitoraggio delle variabili acustiche e di vibrazione in tempo reale ed in modalità automatica. In particolare è possibile programmare, mediante l’uso di semplici interfacce grafiche, i tipi di misure e le sequenze, la scelta degli ingressi ed i limiti di tolleranza consentiti. In particolare le caratteristiche essenziali sono:

• Funzioni di configurazione del sistema di misura; per ogni canale in ingresso o gruppi di canali vengono definiti i parametri di acquisizione (banda, guadagno, …) e particolari ranges di valori nei quali devono trovarsi i segnali acquisiti (funzioni di allarme)
• Funzioni di composizione delle procedure di monitoraggio (editing) utilizzando files di setup generati con le funzioni di configurazione
• Funzioni di esecuzione delle procedure di monitoraggio con differenti modalità di gestione degli allarmi (automatica o manuale)
• Funzioni di visualizzazione ed analisi delle misure effettuare con gestione di archivi storici per confronto e generazione report

Le possibilità di misura del sistema di monitoraggio sono le seguenti:

• Misure di vibrazioni (analisi spettrale e livello) con definizione della banda di acquisizione e visualizzazione con differenti unità di misura a scelta dell’operatore
• Misure di rumore (analisi spettrale e livelli) con definizione della banda di acquisizione e visualizzazione con differenti unità di misura a scelta dell’operatore
• Possibilità di equalizzazione e pesatura indipendente per ogni canale Analisi per confronto rispetto a condizioni “standard” rilevate dal campo (sistema esperto) o preimpostate dall’operatore
• Definizione di un sistema di riconoscimento “allarmi” in base alla distrubuzione spettrale e tempo/frequenza delle vibrazioni e/o pressione sonora con analisi in frequenza e determinazione di soglie limite in bande con limiti di tolleranza percentuale definiti singolarmente dall’utente
• Display run-time delle condizioni di allerta con indicazione alfanumerica delle possibili cause di allarme
• Gestione dei setup (configurazione acquisizione e limiti) relativi ad ogni singola procedura di monitoraggio

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