stringtranslate.com

Регистратор данных ударов и вибрации

Регистратор ударов и вибрации со встроенным 3-осевым цифровым акселерометром и литий-полимерным аккумулятором

Регистратор данных удара или вибрации — это измерительный прибор , способный автономно регистрировать удары или вибрации в течение определенного периода времени. Цифровые данные обычно имеют форму ускорения и времени. Данные удара и вибрации могут быть извлечены (или переданы), просмотрены и оценены после их записи.

В отличие от регистратора данных удара, детектор удара используется для индикации того, достигнут ли порог заданного удара.

Функции

Регистратор состоит из датчиков, таких как акселерометры , носители информации, процессор и источник питания. Датчики измеряют и сохраняют удары либо в виде всей формы волны, сводных данных или указания на то, было ли достигнуто пороговое значение. Некоторые устройства имеют встроенные в устройство акселерометры, в то время как другие могут использовать внешние акселерометры. Процессор обрабатывает измеренные данные и сохраняет их на носителе информации вместе с соответствующим временем измерения. Это позволяет извлекать данные измерений после завершения измерений либо непосредственно на регистраторе, либо через интерфейс к компьютеру. Некоторые имеют интерфейс RFID. [1] Программное обеспечение используется для представления измеренных данных в виде таблиц или графиков и предоставляет функции для оценки данных измерений. Данные об ударах и вибрации либо записываются непрерывно в течение определенного периода времени, либо на основе событий, когда запись данных определяется определенными критериями. Использование такого метода измерения на основе событий позволяет регистрировать определенные удары, которые превышают критическую продолжительность времени или силу. Некоторые имеют беспроводную возможность, такую ​​как передача данных по Bluetooth на смартфоны. [2]

Регистраторы ускорения обычно используют энергонезависимые носители для записи данных измерений. Это могут быть, например, жесткие диски или EEPROM . Такие устройства не теряют данные при отключении питания. Это также означает, что измеренные данные будут сохранены в случае сбоя питания.

Обзор измерения удара

Удары и воздействия часто описываются пиковым ускорением, выраженным в g (иногда называемым g-силами ). Форма ударного импульса и, в частности, его длительность одинаково важны. Например, короткий удар длительностью 1 мс и силой 300 г имеет небольшой потенциал повреждения и обычно не представляет интереса, но удар длительностью 20 мс и силой 300 г может быть критическим. Также полезно использовать анализ спектра реакции на удар .

Место установки также влияет на реакцию большинства детекторов ударов. Удар по жесткому предмету, такому как спортивный шлем или жесткий пакет, может отреагировать на удар в поле неровным ударным импульсом, который без надлежащей фильтрации трудно охарактеризовать. Удар по мягкому предмету обычно имеет более плавный ударный импульс, и, следовательно, более последовательные ответы детектора ударов.

Удары — это векторные величины, причем направление удара часто имеет важное значение для рассматриваемого объекта.

Регистратор данных удара может быть оценен: отдельно в ходе лабораторных физических испытаний , возможно, на ударной машине с измерительными приборами; или установленным на предназначенном для него объекте в испытательной лаборатории с контролируемым креплением и контролируемыми входными ударами; или в полевых условиях с неконтролируемыми и более изменчивыми входными ударами.

Использование надлежащих методов испытаний , калибровки , а также протоколов проверки и валидации важно на всех этапах оценки.

Мониторинг товаров в пути

Регистраторы ударов могут использоваться для мониторинга хрупких и ценных товаров во время транспортировки и для измерения ударной и вибрационной среды при транспортировке. [3] [4] Регистраторы могут быть жестко прикреплены к товарам, упаковке или транспортным средствам, чтобы они могли регистрировать удары и вибрации, воздействующие на них. Некоторые крупные предметы могут иметь несколько датчиков ударов для измерения в разных местах. Измеренные данные показывают, подвергались ли товары в пути потенциально опасным условиям. На основе этих данных могут быть следующие варианты:

Данные об ударах и вибрации от нескольких повторных поставок могут быть использованы для: сравнения тяжести груза по разным маршрутам или поставщиков логистических услуг; [5] или разработки составных данных для использования в протоколах тестирования упаковки . Данные об обработке ударов часто наиболее полезны, преобразованные из ускорений в высоту падения или другие средства количественной оценки тяжести ударов. Доступно несколько средств статистического анализа падений и ударов. [6] Данные о вибрации часто наиболее полезны в формате спектральной плотности мощности, который может использоваться для управления случайными испытаниями вибрации в лаборатории.

Другие приложения

Регистратор ускорения, измеряющий вибрации на инструментальной карусели токарного станка с ЧПУ

Помимо прочего, датчики ускорения используются для:

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Тодд, Б.; Шлтц; Хокинс; Дженсен (2009). «Недорогие пороговые датчики удара RFID». Журнал датчиков IEEE . 9 (4): 464–469. Bibcode : 2009ISenJ...9..464T. doi : 10.1109/jsen.2009.2014410. S2CID  36057599.
  2. ↑ Даффи, А. (26 ноября 2011 г.), «Датчик шлема Shockbox предпринимателя из Оттавы смягчает последствия сотрясения мозга», Ottawa Citizen , архивировано из оригинала 28 ноября 2011 г. , извлечено 16 марта 2012 г.
  3. ^ Кипп, В. (1998), «Понимание современных измерительных приборов для транспортной среды», ISA 44th International Instrumentation Symposium (PDF) , ISA , получено 8 марта 2012 г.
  4. ^ "Shipping Monitor" (PDF) , Spinoff 2000 , NASA, январь 2000 , получено 30 октября 2014 г.
  5. ^ Сингх, Дж.; Сингх, Берджесс (июль 2007 г.), «Измерение, анализ и сравнение условий шока и падения при доставке посылок почтовой службой США с коммерческими перевозчиками», Журнал тестирования и оценки , 35 (3): 100787, doi :10.1520/jte100787
  6. ^ Шихан, Р. (август 1997 г.), Методы анализа данных среды распространения пакетов , Тестовая инженерия и управление, стр. 18–20
  7. ^ Миллер, Р. Э.; Уолден, Дж.; Роудс, С.; Гиббс, Р. (2010), «Ускорение и GPS-данные мониторинга толчков при перевозке грузов», Min Eng 2000 52(8):2010 (PDF) , NIOSH , дата обращения 29 марта 2012 г.
  8. ^ Milosavljevic, Stephen; David I. Mcbride; Nasser Bagheri; Radivoj M. Vasiljev; Ramakrishnan Mani; Allan B. Carman; Borje Rehn (2010), "Воздействие вибрации всего тела и механического удара: полевое исследование использования квадроциклов в сельском хозяйстве", Annals of Occupational Hygiene , 55 (3): 286–295, doi : 10.1093/annhyg/meq087 , PMID  21220741, архивировано из оригинала 15 апреля 2013 г. , извлечено 29 марта 2012 г.
  9. ^ Джонс, У. Д. (октябрь 2007 г.). «Шлемы чувствуют сильные удары». IEEE Spectrum : 10–12. doi :10.1109/MSPEC.2007.4337656. S2CID  36488065.
  10. ^ Мур, Северная Каролина (29 января 2014 г.). «Понимание сотрясений: тестирование датчиков удара головой». Michigan News . Мичиганский университет: 10–12 . Получено 3 ноября 2014 г.
  11. ^ «Тестирование шлема». 6 марта 2018 г.

Книги и общие ссылки