Hallo zusammen, ich versuche seit kurzem eine Mechanische Schwingungsmessung mit dem Oszi durchzuführen. Dabei soll auf der Arbeitsplatte eines Druckluftvibrators die Frequenz, Beschleunigung und Ampitude gemessen werden. Ich hatte schon einige Vibrationsmessgeräte versucht, deren Problem ist aber immer, das durch Schwingungsüberlagerungen keine Frequenz gemessen werden kann..... Hat jemand schon Erfahrungen damit gemacht? Ist es überhaupt möglich die Schwingungen präzise zu messen? Über eure Hilfe würde ich mich sehr freuen! Danke vorab! Gruß l0lhaxx EDIT: Meine Tendenz geht in Richtung eines Piezoelements. Erst Versuche ergaben aber grausame Messergebnisse.
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...Piezo hätte ich auch gesagt. Also sind die Amplituden sehr gering? Welche Frequenz? Wieso kann ein guter g-Sensor das nicht auflösen? Vll geht es optisch mit einer linearen CCD Zelle und abgelenktem Laser? Klaus.
Hallo, ich hab jemand bei seiner Bachelorarbeit geholfen. Der musste einen Schwingförderer analysieren. Wir haben erst die Schwingung mit einem Piezo aufgenommen, nur bei Resonanz war das Ding halt kaputt. Dann haben wir eine Spule genommen und auf dem Schwingförderer einen starken Magneten angebracht, hat super funktioniert. Amplitude ist halt vom Abstand abhängig. Gruß Ecki
Welche Schwingungsmessgeräte hast Du denn probiert? Wie sind die Beschleunigungssensoren auf der Platte befestigt? Edel: Polytec Laser Scanning Vibrometer :D , Laser auf die Oberfläche richten, fokussieren, messen (Kaum noch zu toppen: 3D Scanning LDV (Laser Doppler Vibrometer) ... ... Wie stark ist die Schwingung? Wenn es eine horizontale Ebene (Arbeitsplatte klingt so ;) ) ist, einfacher Test: Wenn ein kleiner Gegenstand (Messingmutter) abhebt (das Schnarren kann man hören) dann ist a mehr als 1g. Bei Frequenzen < 1 kHz sind MEMS Beschleunigungssensoren billig und leicht beschaffbar. Die mit analogen Ausgängen kann man auch ans Scope hängen. Vorteil: MEMS sind üblicheweise DC fähig, man kann sie also im Erdschwerefeld grob kalibrieren. (Sagt nicht unbedingt etwas über den Frequenzgang aus... ist aber schon mal eine Hausnummer) Das Mikrofon im Wischphone mit einer Audio-Spektrum App zeigt Dir auch schon grob wie gut der Sinus bei welcher Frequenz ist :) Piezo-Beschleunigungssensoren können auch sehr robust sein... Habe hier welche bis 100 km/s² ....
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Karim B. schrieb: > Hat jemand schon Erfahrungen damit gemacht? Ja, über 25 Jahre > Ist es überhaupt möglich die Schwingungen präzise zu messen? Ja > Über eure Hilfe würde ich mich sehr freuen! Was möchtest du wissen?
Danke für eure schnellen und super Antworten! ecki schrieb: > Dann haben > wir eine Spule genommen und auf dem Schwingförderer einen starken > Magneten angebracht Das hört sich nach einer guten Idee an, werde ich bei gelegenheit mal testen. Henrik V. schrieb: > Welche Schwingungsmessgeräte hast Du denn probiert? > Wie sind die Beschleunigungssensoren auf der Platte befestigt? Den Vibroscanner von der Fa. Netters konnte ich mir mal ausleihen. Der konnte aber die Frequenz nicht ermitteln da die Schwingungsüberlagerung zu stark ist.... Der Sensor wird dabei einfach auf die Arbeitsplatte aufgelegt Henrik V. schrieb: > Wie stark ist die Schwingung? Also die wir bewegen uns bei ca. 50Hz, 1-1,5G und einer Amplitude von ca. 1-4mm Henrik V. schrieb: > Bei Frequenzen < 1 kHz sind MEMS Beschleunigungssensoren billig und > leicht beschaffbar. Das ist eine super Idee! Habe mir mal einen rausgepickt, bei dem die Auflösung auch ziemlich interessant aussieht. Damit könnte ich dann die Frequenz und und Beschleunigung messen. Richtig ? :) http://www.is-line.de/fileadmin/user_upload/is-line/sensorik/hersteller/datasheets/mu_sca630-edcv1b_datasheet.pdf Joe G. schrieb: > Was möchtest du wissen? Wie ich mit einem Oszi Frequenz, Amplitude und Beschleunigung einer Horizontalen Arbeitsplatte eines Pneumatikvibrators bestimmen kann, ohne Anschaffung von Messgeräten >3000€
Karim B. schrieb: > Damit könnte ich dann die Frequenz und und > Beschleunigung messen. Richtig ? :) Prinzipiell ja, wenn er die gewünschte Empfindlichkeit und die gewünschte Messfrequenz hat. Bei MEMS-Sensoren solltest du beachten, dass sie in Richtung des Erdmittelpunktes immer statisch +/- 1g (je nach Orientierung des Sensors) anzeigen. Das bedeutet, dass dein Messsignal mit dieser statischen Größe überlagert ist. > Wie ich mit einem Oszi Frequenz, Amplitude und Beschleunigung einer > Horizontalen Arbeitsplatte eines Pneumatikvibrators bestimmen kann, ohne > Anschaffung von Messgeräten >3000€ Zunächst sind einige Vorüberlegungen notwendig: Mit deiner einfachen Anordnung kannst du nur harmonische Schwingungen messen. Kann dein Oszi keine FFT, dann kannst du nur harmonische Schwingungen mit einer Frequenz messen. Liegt dieser Sachverhalt vor, dann gehst du folgendermaßen vor: eine Schwingfrequenz 1. Befestigung des Sensors in Schwingrichtung (z.B. Kleben mit Wachs) 2. Messung des Sensorsignals 3. Messung der Schwingfrequenz 4. Umrechnung auf eine Beschleunigung 5. Berechnung des Schwingweges durch doppelte Integration mehrere Schwingfrequenzen 1. Befestigung des Sensors in Schwingrichtung (z.B. Kleben mit Wachs) 2. Messung des Sensorsignals 3. FFT des Sensorsignals 4. Bestimmung der Schwingfrequenzen 5. Bestimmung der Amplituden auf den jeweiligen Schwingfrequenzen 6. Umrechnung auf Beschleunigungen 7. Berechnung der Schwingwege durch doppelte Integration
Karim B. schrieb: > Der konnte aber die Frequenz nicht ermitteln da die > Schwingungsüberlagerung zu stark ist.... Welche Überlagerung, du redest von: Karim B. schrieb: > Also die wir bewegen uns bei ca. 50Hz, 1-1,5G und einer Amplitude von > ca. 1-4mm Wahrscheinlich hast du nicht nur eine, sondern mehrere Frequenzen. Um die herauszubekommen musst du vom gemessenen Signal eine Fouriertransformation machen. Siehe dazu das was Joe G. geschrieben hat.
Also nochmal genau: Was willst Du messen? Die Beschleunigung an der Oberfläche der Arbeitsplatte? Oder das was ein Gegestand abbekommt, der darauf liegt? Karim B. schrieb: > Der Sensor wird dabei einfach auf die Arbeitsplatte aufgelegt Da hoppelt der dann schön drauf rum.. welche Schwingfrequenz willst Du da messen? Karim B. schrieb: > Also die wir bewegen uns bei ca. 50Hz, 1-1,5G und einer Amplitude von > ca. 1-4mm 1mm Amplitude (2mm Spitze-Spitze) bei 50Hz sind aber schon etwa 10g !! Der Sensor den Du rausgesucht hast, ist bei deinen Angaben zu grober Frequenz und Schwingweg schon grenzwertig. Such mal was bis 50g Und dann Anschrauben/kleben!! Wenn der Sensor auf der Oberfläche springt, kommt es zu Stoßbeschleunigungen, wo der Sensor dann auch gerne mit 1 000 g bis 10 000 g (je nach Materialpaarung der Stoßpartner) beschleunigt wird :D WAS WILLST DU MESSEN?? oder Was willst Du mit den Messungen erreichen?
Ich glaube, bei einer Amplitude von 1-4mm bleibt nur die optische Messung mit Laser übrig. Bei einer mechanischen Messung wird sich der Messaufbau, Kabel usw. sehr schnell zerlegen. Sicher ist die Frequenz auch maßgebend. Vielleicht sind ja auch Elektrodynamische Sensoren verwendbar, wie sie in Auswuchtgeräten für Werkzeugmaschinen verwendet werden. Aber bei dem Hub habe ich da Zweifel. Gruß Thomas Edit: Sorry, ich muss mich koregieren. Ich meine natürlich eine Messung mit mechanischer Verbindung ist nicht optimal
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Hi
>Aber bei dem Hub habe ich da Zweifel.
Du hast wahrscheinlich noch keinen Schwingtisch gesehen, der Hübe im
cm-Bereich macht.
MfG Spess
Thomas B. schrieb: > Bei einer mechanischen Messung wird sich der Messaufbau, Kabel usw. sehr > schnell zerlegen. Messaufbauten mit piezoelektrischen Beschleunigungsaufnehmern sind quasi der Standard bei Betriebsschwingungsuntersuchungen. Hier zerlegt sich nichts.
Mal noch eine Frage dazu: Ich habe jetzt eine Schwingfrequenz und die maximale Beschleunigung dieser Frequenz. Kann ich da nicht irgendwie die Amplitude (Schwingweite) berechnen mit doppelter Integration? Beispiel: 35Hz, 0,61G Wenn ja, hat mal jemand eine Beispielrechnung für mich? Bekomme da mit der Formel oben nur wüste Ergebnisse raus! Danke!
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s = a * sin( 2*pi f t) s ist der Weg mit Amplitude a, beides in m (Meter), pi ist pi :) , f die Frequenz in Hz Die Geschwindigkeit v ist die erste Ableitung nach der Zeit (Kettenregel?) v = ds/dt = 2*pi*f*a*cos(2*pi*f*t) und hat die Einheit m/s (kommt von f in Hz mit 1/s und der Amplitude a in m) Die Beschleunigung a ist das Maß der Geschwingigkeitsänderung (wiederum die Ableitung nach der Zeit) a = (2*pi*f)² *a*(-)sin(2*pi*f*t) Einheit ist m/s² ... Umrechnung in g mach ich nicht, ich bleibe metrisch :D (1g sind 9,80665 m/s²)
Karim B. schrieb: > Kann ich da nicht irgendwie die Amplitude (Schwingweite) berechnen mit > doppelter Integration? genau so, einfach Integrieren oder, da du ja die Frequenz schon hast, durch omega² dividieren.
Also ich komm da auf etwas ganz anderes :| f = 36Hz a = 0,61g w = 2*Pi*f s = (1 / w²) * a w = 2*3,141*36 w = 226,2Hz s = (1 / 226,2²) * 0,61 s = 1,192 * 10^-5 M s = 1,192 * 10^-5 * 1000 s = 0,012mm 0,012mm kommen mir aber schon sehr gering vor. Ich dachte eher an ca. 1mm
Karim B. schrieb: > Also ich komm da auf etwas ganz anderes :| 0.61g = 5.982 m/s² > 0,012mm kommen mir aber schon sehr gering vor. Gefühle sind hier fehl am Platz
sowas geht schon, ist aber nur über ein FFT (Fast Fourier Transformation) auswertbar da nicht nur die Grundfrequenz präsent sein wird, sondern auch noch weitere Frequenzen. Ein gutes Oszi bzw. dessen Software kann von einem Beschleunigungssensor welcher die entsprechende Bandbreite der zu messenden Frequenz abdeckt das Signal auswerten. Es gibt bereits preisgünstige PC-basierte Oszilloskope (Picoscope, Vellemann etc.) welche FFT an board haben.
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