Verwendung verschiedener Führungsgrößen

Application Note – 11/15
Verwendung verschiedener Führungsgrößen
Verwendung verschiedener Führungsgrößen in der
ArtemiS SUITE
Mit der ArtemiS SUITE kann die Analyse von Audio-Dateien in Abhängigkeit von
verschiedenen Führungsgrößen durchgeführt werden. Viele Analysen werden zeitabhängig
berechnet und auch dargestellt, z. B. Pegel über Zeit, FFT über Zeit usw. Für andere
Anwendungsfälle ist aber auch die Auswertung der Veränderung in Abhängigkeit von
anderen Größen wichtig. Die häufigste Verwendung – neben der Darstellung über der Zeit
– findet die Darstellung in Abhängigkeit von der Drehzahl. Zusätzlich besteht in der
ArtemiS SUITE aber auch die Möglichkeit, die Analyse über einen beliebigen analogen
Kanal der Datei darzustellen. Auf diese Weise kann z. B. der Pegel in Abhängigkeit von
einer Kraft dargestellt werden.
Die Daten, die in der ArtemiS SUITE als Führungsgröße verwendet werden, können auf
mehrere Arten in einer Datei abgespeichert sein. Zum einen können die Informationen
über die Führungsgröße in Form von Pulsen in einem digitalen oder analogen Kanal
abgelegt sein. Aus diesen Pulsen wird dann durch die ArtemiS SUITE eine Drehzahl
berechnet. Zum anderen kann jeder analoge Kanal der Datei direkt als Führungsgröße
ausgewählt werden.
Wenn die Führungsgröße in Form von Pulsen aufgezeichnet wurde, muss diese unter
Umständen zunächst dekodiert werden. Umfangreiche Informationen hierzu finden Sie in
der Application Note „Drehzahlaufbereitung in der ArtemiS SUITE“.
Die vorliegende Application Note behandelt die folgenden Themen:
Auswahl der Führungsgröße
Pool-Projekt
Automatisierungs-Projekt
Analyse in Abhängigkeit einer Führungsgröße
Unterschiedliche Führungsgrößen für die Berechnung und die Darstellung
Digitale Pulskanäle in analoge Kanäle umwandeln
2
2
2
3
3
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Application Note
Verwendung verschiedener Führungsgrößen
Auswahl der Führungsgröße
Pool-Projekt
Die Auswahl der Führungsgröße bei der Verwendung eines Pool-Projektes erfolgt im
Daten-Pool auf der Eigenschaften-Seite einer einzelnen Marke 1 oder eines Ordners. In
Abbildung 1 ist ein entsprechender Ausschnitt einer solchen Eigenschaften-Seite
dargestellt.
Abbildung 1: Eigenschaften-Seite mit der Auswahl der Bezugsgröße (engl. Reference quantity )
Im Auswahlfeld Bezugsgröße (engl. Reference quantity ) können Sie einen Digitalkanal oder
einen Analogkanal als Führungsgröße auswählen. In der Liste stehen die Digitalkanäle
über den Analogkanälen. Im Beispiel in Abbildung 1 wurde ein analoger Drehzahlkanal
als Führungsgröße ausgewählt. Die Digitalkanäle enthalten Pulssignale und sind durch
ein
(Pulskanal) oder durch ein
(Triggerkanal) gekennzeichnet. Der Unterschied
zwischen diesen beiden Ablageformaten sowie die nötigen Vorverarbeitungsschritte sind in
der Application Note „Drehzahlaufbereitung in der ArtemiS SUITE“ beschrieben.
Automatisierungs-Projekt
In einem Automatisierungs-Projekt können Sie die Bezugsgröße über die Prozesse
Zeitbezogene Marke bzw. Drehzahlbezogene Marke (engl. Mark by time bzw. Mark by
rpm) festlegen. Dazu geben Sie auf der Eigenschaftenseite dieser Prozesse zunächst an, ob
es sich dabei um einen digitalen Pulskanal (engl. Pulse Channel) handelt oder um einen
Signalkanal (engl. Signal Channel), also eine Führungsgröße in einem Analogkanal.
Danach bestimmen Sie den Kanal entweder über den Kanalnamen oder durch Eingabe
der Kanalnummer. Letztere bezieht sich immer auf die jeweilige Auswahl, so dass 1
entweder den ersten Signalkanal auswählt oder aber den ersten Pulskanal. In Abbildung 2
ist der entsprechende Ausschnitt einer solchen Eigenschaften-Seite dargestellt.
Abbildung 2: Eigenschaften-Seite mit der Auswahl der Bezugsgröße (engl. Reference quantity ) für den Prozess
Zeitbezogene Marke
1
Der Daten-Pool arbeitet mit Marken, das sind Zeiger auf die eigentlichen Zeitsignaldateien. Führt man z. B.
eine Analyse oder Filterung durch, werden die Original-Zeitdaten nicht geändert.
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Analyse in Abhängigkeit einer Führungsgröße
In der ArtemiS SUITE stehen im Pool-Projekt und im Automatisierungs-Projekt eine große
Zahl von Analysen zu Auswahl. Die Analysen, die über der Zeit berechnet und dargestellt
werden, sind durch den Anhang über Zeit (engl. vs. time) gekennzeichnet. Analysen mit
dem Anhang über Drehzahl (engl. vs. RPM) werden in Abhängigkeit von der auf der
Eigenschaften-Seite der Marke eingetragen Bezugsgröße dargestellt. Dies kann ein
Drehzahlkanal sein, aber auch eine beliebige andere aufgezeichnete Größe. Das heißt,
wenn zum Beispiel in einem analogen Kanal ein Druckverlauf aufgenommen wurde, kann
mit der Analyse Pegel über Drehzahl ein vom Druck abhängiger Pegelverlauf dargestellt
werden.
Auf der Eigenschaften-Seite dieser Analysen kann die Schrittgröße für die Analyse
eingestellt werden. Je nach Führungsgröße bezieht sich diese Angabe dann nicht auf RPM,
sondern z. B. auf eine Kraft, so dass eine andere Schrittweite erforderlich ist. Die
Schrittweite sollte in einem sinnvollen Verhältnis zum Wertebereich der Bezugsgröße
stehen. Die Schrittweite für eine Analyse über eine Drehzahl mit einem Wertebereich von
1000 bis 6000 Umdrehungen/min kann deutlich größer sein als die Schrittweite für die
Analyse über einen Kraftverlauf mit einem Wertebereich zwischen 300 und 800 Newton.
Unterschiedliche Führungsgrößen für die Berechnung und die Darstellung
Die ArtemiS SUITE bietet die Möglichkeit, die Ordnungsberechnung auf der Basis einer
Drehzahl durchzuführen und die Analyse-Ergebnisse dann über einer anderen
Führungsgröße darzustellen. Um eine solche Berechnung durchzuführen, muss auf der
Eigenschaften-Seite der Marke bzw. auf der Eigenschaften-Seite des entsprechenden
Prozesses unter der Ordnungs-Referenz (engl. Order calculation) die Größe für die
Ordnungsberechnung eingetragen werden. Dabei können nur Kanäle verwendet werden,
die ein Drehzahlsignal enthalten. Die im Feld Bezugsgröße (engl. Reference quantity )
angegebene Größe dient der Darstellung der Analyseergebnisse. Zur Auswahl stehen wie
bereits beschrieben alle in der Marke enthaltenen Kanäle.
In Abbildung 3 und 4 ist ein Beispiel für die unterschiedliche Darstellung abgebildet. Das
Diagramm zeigt jeweils eine Ordnungsanalyse. Im ersten Fall wurden die Ordnungen auf
der Basis der Motordrehzahl (Engine speed) bestimmt und auch in Abhängigkeit davon
dargestellt. Im zweiten Fall wurde die Analyse auf der Basis der Motordrehzahl (Engine
speed) berechnet und in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Antriebswelle (Drive
shaft) dargestellt.
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Run up ( 0.00-77.68 s).1.Order Spectrum vs. RPM
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or/Order
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1500
35
40
2000
2500
45
50
3000
55
3500
60
65
4000
4500
70
n/rpm
6000
L/dB(SPL) 90
Abbildung 3: Ordnungsanalyse, Berechnung und Darstellung auf Basis der Motordrehzahl
Order Spectrum vs. RPM
10
or/Order
8
7
6
5
4
3
2
1
0
40
35
50
40
60
45
70
50
80
90
55
100
60
110
65
120
70
130
140
sp/km/h
180
L/dB(SPL) 90
Abbildung 4: Ordnungsanalyse, Berechnung auf Basis der Motordrehzahl, Darstellung in Abhängigkeit von
der Geschwindigkeit
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Verwendung verschiedener Führungsgrößen
Digitale Pulskanäle in analoge Kanäle umwandeln
Führungsgrößen, die in der ArtemiS SUITE mit einer statistischen Operation untersucht
werden sollen, z. B. um die Differenz zwischen der rechten und linken Raddrehzahl zu
bestimmen, müssen als analoge Kanäle vorliegen. Eine Führungsgröße, die als digitaler
Pulskanal vorliegt, muss zunächst in einen analogen Kanal umgewandelt werden. So kann
dann eine nachträgliche Analyse, die z. B. in Abhängigkeit der Differenz zwischen der
linken und rechten Raddrehzahl dargestellt wird, wertvolle Hinweise zur Verbesserung des
entstehenden Geräuschs liefern.
Für die Umwandlung eines digitalen Pulskanals in einen Analogkanal verwenden Sie das
Dekoder-Projekt mit einem Puls-Dekoder. Ein neues Dekoder-Projekt 2 rufen Sie über Neu
-> Dekoder-Projekt auf (engl. New -> Decoder Project). Ein Dekoder-Projekt besitzt drei
Pools, die ähnlich strukturiert sind wie die Pools in einem Pool-Projekt (siehe Abbildung 5).
Abbildung 5: Neu erzeugtes Dekoder-Projekt
In den Daten-Pool auf der linken Seite fügen Sie die Zeitsignale ein, deren digitalen
Pulskanal Sie in einen analogen Kanal umwandeln möchten. Im mittleren Dekoder-Pool,
vergleichbar zum Analyse-Pool, fügen Sie über den Button Puls-Dekoder einfügen (engl.
Insert Pulse Decoder) einen Puls-Dekoder 3 ein. Mit Hilfe des Dekoders berechnet die
ArtemiS SUITE einen zusätzlichen analogen Kanal, in dem die Drehzahl unkodiert abgelegt
wird. Im unterhalb der Pools eingeblendeten Vorschau-Fenster des Dekoder-Projektes
(siehe Abbildung 5) können Sie die berechnete Drehzahl vorab überprüfen.
Der zusätzliche Kanal kann zusammen mit den Original-Kanälen in einer neuen Datei
abgespeichert werden. Im rechten Ziel-Pool des Dekoder-Projektes definieren Sie das
Format, in dem diese neue Datei abgelegt werden soll. Es stehen das HDF-, das ATFXund das UFF-Format 4 zur Verfügung. Das HDF-Format eignet sich besonders gut, wenn
2
Ein Dekoder-Projekt können Sie nur aufrufen, wenn Ihre ArtemiS-SUITE-Lizenz über das Data Preparation
Module (ASM 24) verfügt.
3
Eine Erläuterung der Einstellungsmöglichkeiten für den Puls-Dekoder finden Sie in der Application Note
„Drehzahlaufbereitung in der ArtemiS SUITE“ und in der Online-Hilfe.
4
Den UFF-Export können Sie nur verwenden, wenn Ihre Software-Lizenz das Advanced Import & Export
Module (ASM 23) beinhaltet.
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Verwendung verschiedener Führungsgrößen
Sie die Datei weiter in der ArtemiS SUITE untersuchen möchten, denn eine HDF-Datei
können Sie ohne weitere Umwandlungen in ein Pool-Projekt für die Analyse einfügen.
Den Export in ein Fremdformat können Sie verwenden, wenn Sie die Daten mit SoftwareApplikationen weiterverarbeiten möchten, die keine digitalen Pulsinformationen
interpretieren können. Mit der beschriebenen Umwandlung wird die digitale
Pulsinformation vor dem Daten-Export in eine Form gebracht, die durch andere SoftwareProdukte ausgewertet werden kann.
In einem Dekoder-Projekt sind stets alle Eingangssignale aktiv, so können Sie die
Umwandlung der Drehzahl für mehrere Dateien gleichzeitig durchführen lassen.
Durch einen Klick auf das Abakus-Symbol starten Sie die Umwandelung. Danach können
Sie die Dateien in ein Pool-Projekt für die weitere Analyse einfügen. Dies geht besonders
komfortabel über die Liste Letzte Ergebnisse (engl. Recent Results) des HEAD Navigators.
Die zuletzt berechneten Ergebnisse stehen am Anfang dieser Liste und können einfach per
Drag&Drop in ein Pool-Projekt eingefügt werden.
Haben Sie Fragen an den Autor?
Schreiben Sie uns an: [email protected].
Wir freuen uns auf Ihre Rückmeldung!
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