awab环境振动使用说明.docx
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awab环境振动使用说明.docx
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awab环境振动使用说明
1
概述
2
2
主要性能指标
3
3
结构特征
6
3.1
外形图
6
3.2
按键
6
3.3
输入输出接口
7
3.4
过载指示
9
3.5
工作电源
9
4
常见符号及名词术语
10
5
工作原理
11
6
仪器的连接和开关机
11
6.1
连接
11
6.2
开关机
11
7
参数设置
12
7.1
参数设置菜单
12
7.2
预存测点名的输入
14
7.3
查看预存测点名
16
8
振动测量
16
8.1
显示界面和选项
16
8.2
进行测量
19
9
数据管理
20
9,1
数据调阅
20
9.2
用微型打印机打印输出
22
9.3
删除存储的数据
23
9.3
删除存储的数据
23
10
频率计权相对响应(ISO8041,2型)
24
11
为试验目的规定的信息
25
附录
装箱清单
26
1.概述
AWA6256B+型环境振动分析仪是一种采用数字信号处理技术的手持式分析仪,它既能测量全身垂向(W.B.z)计权振级(也是环境振级),又能测量全身水平(W.B.x-y)计权振级,以及不计权振动加速度级。
满足GB/T10071-1988《环境振动测量方法》标准对振动测量仪器的要求,也符合ISO8041:
1990《人体对振动的响应——测量仪器》。
AWA6256B+型是AWA6256B型的换代产品,与AWA6256B型环境振动分析仪相比,主要是频率计权、检波和时间计权是通过数字信号处理技术实现的,因此稳定性更好,动态范围更大,而且以后可升级为符合正在修订中的新的环境振动国家标准要求,外形更加美观。
环境振动对人体的影响与振动的加速度有效值、振动的频率特性、振动的作用时间、振动的方向和部位等等因素有关。
评价振动对人体的影响的基本量是频率计权加速度aW或频率计权加速度级VLW(简称计权振级):
频率计权加速度(指数平均)aW:
按公式4-1进行均方根计算
(1)
计权振级:
均方根计权加速度aw与基准加速度a0的比值取以10为底的对数再乘以20,即
VLW=20lg(aw/a0)(dB)
(2)
式中:
aW为频率计权加速度有效值(m/s2)
a0为参考加速度(10-6m/s2)。
本仪器内置有根据ISO8041:
1990规定的全身垂直频率计权(W.B.z)和全身水平频率计权(W.B.z-y),可分别直接测量全身垂直计权振级VLZ和全身水平计权振级VLX—Y。
仪器还具有平直频率计权特性,用于测量非计权加速度级VLa。
根据GB/T10070-1980《城市区域环境振动标准》,城市区域环境振动采用铅垂向z振级,也就是全身垂直计权振级VLZ作为评价量,因此本仪器可直接用于环境振动测量。
由于实际遇到的环境振动大都不是稳定的,而是随时间而变化,因此常常需要测量等效连续振级VLeq,它定义为在某一测点上,用某一段时间能量平均方法,将变化的振级以一个恒定的振级来表示该段时间内的振级大小,并称这个振级为此段时间的等效连续振级,即:
VLeq=10lg
(dB)(3)
=10lg
(dB)(4)
=10lg
(dB)(5)
式中:
aw(t)是瞬时计权加速度(m/s2);a0是参考加速度(10-6m/s2);VLw是变化计权振级的瞬时值(dB);T是某段时间的总量;VLWi是第i次采样的计权振级(dB);N是总的采样次数。
实际的环境振动,往往呈现不规则且大幅度变动的情况,因此本仪器中由单片计算机用统计处理的方法,测量并显示不同出现概率或累积概率的振级。
VLN表示某一振级,且大于此振级的出现概率为N%。
本仪器能够测量并直接显示累积百分振级VL5、VL10、VL50、VL90、VL95以及衡量振级起伏状况的标准偏差SD:
SD=
(dB)(6)
2.主要性能指标:
1)符合标准:
GB/T10071-1988和ISO8041:
1990
2)
3)加速度传感器:
灵敏度:
40mV/m·s-2,质量:
550g
4)
5)频率范围:
1Hz~80Hz±1dB
6)
7)频率计权:
并行W.B.z(全身垂向,简称z计权)、W.B.x-y(全身水平,简称x计权)
8)
9)时间平均方式:
并行指数、线性
10)
11)时间平均常数:
1s、8s
12)
13)测量范围:
48dB~158dB(以10-6m/s2为参考)
14)
15)主要测量指标:
并行瞬时VL12、最大VL12、最小VL12、VLeq1、VL5、VL10、VL50、VL90、VL95、SD
16)1为:
频率计权z、x
17)
2为:
1s指数平均、8s指数平均、1s线性平均、8s线性平均
18)显示分辨率:
0.01dB
19)
20)显示刷新:
瞬时值1秒一次
21)
22)显示器:
240×160点阵LCD显示器,有EL背光
23)
24)对比度调节:
按键30级可调
25)
26)积分测量时间:
1s到24h分档或任意设定
27)
28)级线性范围:
大于90dB
29)
30)A/D位数:
24位
31)
32)采样频率:
750Hz
33)
34)统计采样间隔:
0.1s
35)
36)统计采样指标:
Lwz1s、Lwx1s指数平均值
37)
38)数据存贮:
64kB的FLASH可以保存128组测量结果
39)
40)量程增益:
0dB、10dB、20dB
41)
42)量程显示:
48~138dB、58~148dB、68~158dB,参考量程48~138dB
43)
44)量程控制误差:
不大于0.1dB
45)
46)信号输入插座:
X9-6z
47)
48)信号输入阻抗:
150kΩ//100pF
49)
50)最大输入电压:
3V(有效值)
51)
52)信号输出插座:
立体声插座
53)
54)信号输出阻抗:
1kΩ
55)
56)最大输出信号电压:
3.2V
57)
58)输出接口:
RS232接口,可接微型打印机打印测量结果,也可接PC机送出测量结果
59)
60)工作电源:
6节LR6碱性电池或可充电电池,可连续使用16小时以上,也可使用5V外接电源
61)
62)内部日历时钟:
误差小于1分钟每月
63)
64)仪器内部自带符合GB2312标准的汉字库,可在仪器上输入中英文测点名
65)
66)开机稳定时间:
不大于1分钟
67)
68)尺寸:
210×90×38(mm)
69)
70)质量:
0.5kg
71)
72)工作环境:
73)
工作温度:
-10℃~50℃
存贮温度:
-20℃~70℃
相对湿度:
25%~90%
37)仪器的后备电池:
可保证仪器内部日历时钟在关机后继续运行三个月。
注意:
如连续三个月以上不使用仪器,应在三个月内开机8小时以上,让仪器自动给后备电池充电,后备电池电压过低可能导致日历时钟错乱。
3.结构特征:
3.1外形图
图1仪器外形图
3.2按键
①开机/复位:
打开仪器电源或对仪器进行复位
②关机:
关闭仪器电源
③删除:
删除仪器内部存贮的信息,或删除当前测量数据
④:
按一下点亮背景光,再按一下关闭背景光。
由于强光环境下使用背景光效果不明显,而且会增加耗电量,建议用户在光线较暗处使用。
⑤退出:
从当前界面退到上一级菜单
⑥确定:
进入下一级菜单或确认当前输入
⑦输出:
将当前测量结果送到微型打印机打印,或提前结束测量并保存当前测量数据
⑧启动/暂停:
开始或暂停积分测量
⑨参数设置键:
设置:
快速进入参数设置界面
“←”/“→”:
光标移动键
向前/向后移动光标,按下不放,光标连续移动
“△”/“▽”:
参数设置键
增加/减小光标处的参数值,按下不放,参数连续改变,或在“数据管理”窗口中左右移动窗口。
3.3输入输出接口
在AWA6256B+型环境振动分析仪的前端是信号输入插座,插座型号为X9-6z。
插座插脚排布见图2,各插脚功能如下:
第1脚电源
第2脚空
第3脚信号输入
第4脚空
第5脚信号地
第6脚空图2X9-6z插座
输入插座的第1脚是仪器为传感器供电的电源输出脚,电压约18V,最大输出电流2mA,此电源内部串有2kΩ的限流电阻。
信号输入引脚可以接输入电信号,其内部串有隔直流电容,最大输入电压为3V(有效值),输入阻抗150kΩ,输入电容:
≤100pF。
在仪器的后端是三种信号输出插座(图3),最左边为交流输出插座,该插座采用立体声输出插座,当与插头相配时,插头各引脚的定义如图4:
图3输出插座图4交流输出插头
仪器的交流输出是与输入信号成比例的,输出与输入的比例与仪器的量程控制器有关,当量程控制器放在0dB档,即最高测量量程档时,交流输出等于输入信号。
交流输出信号的输出阻抗是1kΩ,建议用户接入的负载电阻大于100kΩ,负载电容小于200pF。
RS232输出插座,采用RJ45型插座,引脚定义如图5:
图5RS232接口
当用RS-232与计算机相连时,波特率为115200,8位数据,1位停止、无奇偶校验。
当用RS232与微型打印机相连时,波特率自动改为9600,8位数据,1位停止、无奇偶校验。
外接电源插座:
采用MiniB型USB插座,USB输出插座的第1及5脚是外部电源输入端(图6)
1.+5V
2.NC
3.NC
4.NC
5.GND
图6USB电源接口
3.4过载指示
当输入信号超过仪器的测量范围时,分析仪的过载指示灯会点亮,过载指示的时间与过载状态存在的时间一样长并最短为1s。
过载指示是对信号的峰值进行判断,当信号的峰值因数比较大时,虽然仪器显示出的有效值比较小,但也有可能发生过载。
测量过程中过载指示灯点亮时,用户应选择高一档量程重新测量,否则可能会有测量误差。
3.5工作电源
仪器使用6节LR6(AA)电池或5V外部电源供电,当电压小于4.2V时,仪器开始提示欠压,当电压小于4.0V时仪器将自动关机。
供电电源的电压高低可以是图形表示,也可以是数字表示。
在“振动测量”界面下,屏幕左下角显示一个“ ”图形,当电压超过9.0V时,该图形内显示16条线,当电压低于4.2V时,该图形内不显示线条,表示仪器欠压,应及时更换电池。
在“参数设置”界面下,屏幕第一行文字的左、右两边分别显示“Vcc=x.xxV”和“Vbat=x.xxV”。
Vcc表示仪器电源电压,这个电压应大于4.2V仪器才能正常工作,低于4.0V仪器可能自动关机;当电压超过10V时显示over。
Vbat表示内部后备电池的电压,正常范围是2.2V~3.0V,超出此范围表示内部后备电池可能有故障,此时为确保日历时钟正常工作,应及时返厂更换内部后备电池。
说明:
内部后备电池是可充电电池,用于在关闭电源后为日历时钟供电。
当仪器开机时由电池仓或外部电源为其充电(关机状态下不能充电),最多24个小时可以充满,充满电后可供仪器内部的日历时钟走动3个月以上。
仪器也可由外部电源供电,外部电源由仪器底部的USB接口接入。
要求外部电源的电压为4.5V~5.5V,最大输出电流500mA,可以使用随机附带的外接电源,也可通过USB接口使用计算机的电源。
使用外部电源时,电池仓内的电池可以不取出,外部电源不会对电池充电,同时仪器会自动判别电池及外部电源的电压,并使用电压较高的电源。
用户使用外部电源进行测量时,如果外部电源突然中断,则仪器会自动转到使用电池仓的电源而不会中断测量。
注意:
长期不用仪器时,应将电池取出。
4.常见符号及名词术语
VLz1s:
时间常数为1秒的z频率计权振级
VLz8s:
时间常数为8秒的z频率计权振级
VLzeqT:
频率计权为z,积分时间为T的等效振级
VLx1s:
时间常数为1秒的x频率计权振级
VLx8s:
时间常数为8秒的x频率计权振级
VLxeqT:
频率计权为x,积分时间为T的等效振级
VLa1s:
时间常数为1秒的加速度级(平直频率响应)
VLa8s:
时间常数为8秒的加速度级(平直频率响应),
VLaeqT:
积分时间为T的等效加速度级(平直频率响应)
z:
表示全身垂向频率计权(W.B.z)
xWx:
表示全身水平频率计权(W.B.x-y)
a:
表示加速度级(线性频率响应),
VL55%的振级超过此振级
VL1010%的振级超过此振级
VL5050%的振级超过此振级
VL9090%的振级超过此振级
VL9595%的振级超过此振级
SD均方偏差
Exp1s时间常数为1秒的指数平均值
Exp8s时间常数为8秒的指数平均值
VLin1s平均时间为1秒的线性平均值
VLin8s平均时间为8秒的线性平均值
5.工作原理
仪器主要由以下几部分组成:
1)输入接口:
具有输入保护功能,当用户输入电压的峰值超过最大输入电压时,仪器不会损坏。
2)
3)程控放大:
可以对输入信号进行0dB到20dB的可选放大,每档为10dB。
4)
5)A/D转换器:
用来将模拟信号变成数字信号,A/D转换前先对模拟信号抗混叠滤波,可以对造成混叠的信号进行100dB以上的衰减,A/D的位数为24位。
6)
7)数字信号处理器:
选用32位芯片及32位浮点运算,具有精度高、功耗小等优点。
8)
9)显示器:
240×160点阵液晶显示器,有EL背光。
可以显示数字、英文、汉字及图形。
10)
11)数字输出输入接口:
RS232接口,用户的计算机可以通过这些接口与仪器通信。
12)
6.仪器的连接和开关机
6.1连接
仪器可以通过电缆线与AWA14400型环境振动加速度计相接,电缆线一头接到AWA14400型环境振动加速度计,另一头直接插入分析仪的信号输入插座中,旋紧滚花螺母即可。
注意:
拆装加速度计及插拨RS232接口前应先关闭仪器的电源。
6.2开关机
将LR6(AA)电池装入电池仓,或接入5V外部电源,按下仪器上的红色“开机/复位”键后放开,大约1秒后LCD显示屏上显示“环境振动分析”并自检。
按“△”、“▽”键可以改变LCD显示器的对比度(共30级);按“确定”键,进入主菜单,如果用户5秒以上不按任何按键,则自动进入主菜单,如下所示:
主菜单共有3个图标(子菜单),它们分别是:
1)振动测量:
并行(同时)测量2种频率计权和1种平直频率响应、4种时间计权的振级或加速度级,统计振级等。
2)
3)数据管理:
查看仪器内已经保存的测量结果
4)
5)参数设置:
设定测点名、测量时间等参数
6)
显示屏右上角“”图标后的数字表示还可保存的数据组数。
按“←”、“→”键可以移动光标,按下“确定”键或5秒以上不按任何按键将进入相应子菜单。
开机后,任何时刻按下“开机/复位”键,仪器马上中断一切操作和测量,执行上述开机/复位操作。
仪器使用完毕,按下“关机”键可将电源关闭,仪器内部的日历时钟在内部后备电池的支持下继续走动,当后备电池充满电时可供仪器内部的日历时钟继续走动3个月以上。
测量结果保存在FLASH中,没有外部电源的情况下,数据也不会丢失。
7.参数设置
在开始测量前,应首先进行参数设置。
7.1参数设置菜单
在主菜单下,将光标移动到“参数设置”上,按下“确定”键,屏幕显示如下:
用光标移动键“←”、“→”将光标移动到需要改动的选项上,光标所在选项反白显示,用参数设置键“△”、“▽”改变参数值。
关机时仪器自动保存各项参数,下次开机时仪器自动调入各项参数,不用每次去设。
各参数项含义如下:
“1.测点名”:
设置下一次测量时测量结果保存所用的测点名。
测点名后的“@ 1”表示此测点名在预存测点名中的位置为1。
当仅有1个预存测点名时,参数不可改变;若预存了多个测点名时,可从中选取需要的测点名。
预存测点名的输入见7.2。
“2.测点名选择”:
设置每次启动测量时测点名是否自动改变,选项为“自动”、“手动”。
“自动”表示测点名会自动改变,当用户一次积分测量结束后,再进行下一次积分测量时,测点名会自动改成下一个预存测点名。
“手动”表示测点名不会自动改变。
预存测点名的查看见7.3。
“3.启动前提示用户先设定参数”:
设置每次启动测量时是否都要设置参数,选项为“否”、“是”。
“否”表示用户按下启动键就可以开始统计分析。
“是”表示按下“启动”键后进入参数设置界面,由用户设定好测点名、积分测量时间等参数后按“退出”键,或直接按“退出”键,才能开始测量;这样做可以使用户明确每次测量所用的测点名、积分测量时间等参数。
“4.统计用频率计权”:
统计分析时只能选用1种频率计权或频率响应,因此需要设置统计分析所用的频率计权。
选项为“VLz1s”、“VLx1s”、“VLa1s”分别对z、x频率计权和平直频率响应a,时间常数为1秒的指数平均值进行统计分析。
“5.传感器的灵敏度”:
设置传感器的灵敏度,确保使用不同的传感器都可以得到准确的测量数据。
EU表示每单位,这里EU=m.s-2。
如果检定证书给出的传感器灵敏度不为40mV/m.s-2,应按检定证书的数值设置。
设置过传感器的灵敏度后,用户按“关机”键可以将新输入的灵敏度保存起来,如果按复位键,则灵敏度恢复回去。
“6.积分测量时间”:
设置积分测量时间。
积分测量时间可以分档设定,也可以按时分秒设定。
将光标移动到“6.”上,用“△”、“▽”键可以顺序设定手动、10s、1min、5min、10min、15min、20min、30min、1h、2h、4h、8h、24h共13档。
用户也可将光标移到“Ts=00h00m00s”的h、m、s上,分别修改h(时)、m(分)、s(秒)的数值,任意设定1秒到24小时的测量时间。
“7.时钟”:
设置仪器内部的日历时钟。
可单独调节年、月、日、时、分、秒。
“8.启动方式”:
设置仪器启动的方法,有按键、超限、等间隔三种方式可选。
7.2预存测点名的输入
在“参数设置”界面下,光标在“1.”上时,按下“确定”键,可以进入测点名输入界面,显示如下:
按下“确定”键,显示屏下方出现可用的数字、符号及英文字母,最下一行左边的0表示当前处在0区。
可选字符
显示字符区号
用“←”、“→”在可选字符中可移动光标,当移动到所需字符上时,按下“确定”键,该字符被复制到测点名输入区。
如果当前显示字符区内无所要字符,可按“△”、“▽”键向下或向上翻页,查看其它区的内容。
按上述方法,逐个选择需要的字符。
如果输入错误,可以按一下“删除”键,把最后一个字符删掉。
测点名最多允许输入14个字符(一个汉字占用两个字符的位置),当输满14个字符时,就不能再输入字符了。
完成后按“设置”键,将输入的测点名保存起来,显示屏最下一行提示保存的位置号。
按“退出”键可以返回“参数设置”界面。
注意:
仪器上可以预存的测点名数量为256个,当超过这个数时,仪器会自动清空原来保存的256个测点名,只保存最新的一个。
由于在仪器上输入测点名效率较低,建议用户在计算机输入所有预存测点名后,再通过RS232接口传到仪器内部。
在传输之前应先将原有预存测点名清空。
有关操作参考随机软件的使用说明。
7.3查看预存测点名
在“参数设置”界面下,光标在“2.”上时,按下“确定”键,可以进入预存测点名列表显示界面,显示如下:
第一列为位置号,第二列为预存的测点名。
测点名可以是英文、数字、汉字等,最长不能超过14个字符,一个汉字算两个字符。
如果下面或上面还有预存文件名,可以用“△”、“▽”键向下或向上翻页。
按下“删除”键可以将仪器内部的预存测点名全部清除,并自动产生一个缺省测点名“AWA6256B+91_DATA00”。
查看完毕按“退出”键可以返回到“参数设置”界面下。
7.4启动方式的设置
光标移到“8.”上,用“△”、“▽”键可以在“按键”、“>xxdB”和“△T=xx”上选取。
选中“>xxdB”上时,按下“确定”键,xx值加1,此值为超限启动的限值。
当测量到的振级超过这个限值时,仪器自动启动积分测量。
选中“△T=xx”时,按“确定”键可在“5min”、“10min”、“20min”、“30min”、“1h”中选取,表示仪器按5分钟、10分钟、20分钟、30分钟、1小时的间隔自动启动测量。
自动启动测量的时刻为当日历时钟能被所选间隔时间整除时。
用户设置好的参数在关机时自动保存起来,下次开机时自动按上次设定的结果调入。
注:
选为超限或等间隔启动时,按下启动键仍可以启动测量。
8.振动测量
8.1显示界面和选项
在主菜单下,将光标移动到“振动测量”上,按下“确定”键,仪器显示如下:
在显示屏上有一个黑方块一秒闪动两次,这个黑方块就是光标。
用光标移动键“←”、“→”将光标移动到需要改动的选项上,用参数设置键“△”、“▽”改变参数值。
启动测量后显示量程处变成测量经历时间(在积分测量过程中不能改变量程),当光标移到“+”上时,用“△”、“▽”键可以将“+”号变为“-”,显示剩余的测量经历时间。
屏幕显示如下图:
当没有进行统计分析时,VLmax、VLmin、VL5、VL10、VL50、VL90、VL95显示为0.00dB。
显示屏各部分的含义介绍如下:
1)时间:
显示屏第一行文字的左边和中部,显示当前的日期和时间,用户不能修改本项。
2)量程:
显示屏第一行右边的区域。
“R:
48-138dB”表明量程测量下限为48dB,测量上限为148dB。
可选量程48-138dB、58-148dB、68-158dB,改变量程后应有3秒左右的稳定时间,对于8s时间常数的指数平均值稳定时间更长。
仪器在参考量程下的级线性有90dB以上,测量一般环境振动可以不换量程,但用户应合理选择量程。
如量程显示“R:
48-138dB”,表明对正弦波信号的测量上限为138dB,测量下限为48dB。
当用户测量的信号不是正弦波时,测量上限会受到峰值因数的影响而减小。
过载指示是对测量信号的峰值进行判断,用户应将量程放在测量过程中过载指示灯不会亮的量程上。
3)电压:
显示屏最下一行左边的图标,表示当前工作电源电压的高低,用户不能修改本项。
4)状态:
显示屏最下一行显示“准备”的栏,表示仪器当前的状态,可显示“准备”、“暂停”、“结束”。
“准备”表示仪器处于准备状态,按“启动”键“准备”变成“启动”,就可以启动统计分析了。
“暂停”表示仪器处于暂停状态,按“启动/暂停”键可以继续测量。
用户不能修改本项。
5)界面:
显示屏最下一行显示“列表”的栏,表示当前所处的界面状态。
选项为“列表”和“醒目”,表示当前处在列表测量界面或醒目测量界面。
醒目测量界面显示如下:
第二行中的“N:
AWA6291_DATA00”为测点名称;“VLz1s”表示大字显示测量结果的测量项目。
测量结果显示下面是瞬时指动态条图,由图可反映振级的变化。
6)最大、最小保持功能复原:
按△”、“▽”键可以对最大、最小值保持功能复位。
7)统计用频率计权:
“VLz1s”表示统计用频率计权,在开始统计分析前,用户可以将光标移到该栏,再
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