愛華AWA5936振動計使用說明書
AWA5936型振動計是采用數字信號處理技術的新一代手持式振動測量儀器,可以同時測量多種評價指標,可以測量機械振動,也可以測量人體手傳振動;可以測量瞬時振動值,也可以測量積分時間平均值。儀器執行GB/T 23716-2009《人體對振動的響應 測量儀器》、企業標準Q/AQV 03-2011《工作測振儀》。
進行機械振動測量時,a、v、s三種振動量的有效值、峰值、峰峰值,以及兩種時間計權(F和S)是并行(同時)進行測量的。以15.92Hz為參考頻率,加速度、速度、位移的線性范圍均大于80dB。
當選配手傳振動測量軟件時,可按GB/T 14790.1-2009(ISO 5349-1)《機械振動 人體暴露于手傳振動的測量與評價 第1部分:一般要求》標準要求測量手傳振動。
內置FLASH RAM可靠保存測量結果;也可選配SD卡存貯數據,使具有大容量存貯、錄音、U盤、讀卡器等功能。
本儀器可用于機器、電機、車輛、建筑等振動的測量和手傳振動測量。也可將本儀器作為振動測量的采集系統,將數據采集后保存在儀器中,再傳到計算機中進行進一步分析處理。
2 主要性能指標
- 信號輸入插座:TNC座
- 傳感器:加速度傳感器,
靈敏度: (0.2-100 )pC/m·s-2
- 主要測量功能:振動的實時總值和積分時間平均測量
2.4 積分器:由數字濾波實現,并行(同時) 測量加速度、速度、位移
2.5 時間計權:并行(同時)F、S。F檔時間常數為1 s、S檔時間常數為8 s
2.6 檢波特性:并行有效值、峰值、峰峰值
2.7 積分平均時間:1秒到24小時可分檔設定或任意設定
2.8 主要測量指標:
機械振動時,F和S時間計權瞬時值、1秒等效值、等效連續值;加速度、速度、位移的有效值、峰值、峰峰值;
手傳振動時,BL(帶限)計權與Wh計權的1 s和8 s線性及指數計權瞬時值,積分時間內zui大值、zui小值、時間平均值,4h等效值、8h等效值。測量經歷時間(Tm)。
2.9 主要顯示內容:
機械振動時,實時顯示加速度、速度、位移的F和S時間計權的有效值,以及它們的峰值、峰峰值、1 s等效值及等效連續值等;
手傳振動時,可選擇顯示BL計權和Wh計權的zui大、zui小、平均值,4 h和8 h等效值等。
2.10 量程增益:0 dB、30 dB,誤差不大于0.2 dB
2.11 級線性范圍:60 dB以上。
2.12 A/D位數:24位
2.13 采樣頻率: 48 kHz
加速度 | 10Hz~8kHz |
速度 | 10Hz~4kHz |
位移 | 10Hz~250Hz |
2.14 頻率范圍:
機械振動:
按±5%誤差計算
手傳振動:(8~1000)Hz ±1dB誤差
(5~1600)Hz ±2 dB誤差
2.15測量范圍:
機械振動測量:
15.92Hz為參考頻率。
加速度:0.01m/s2~300m/s2
速度:0.1mm/s~3000mm/s
位移:0.001mm~30mm。
手傳振動測量:
(90~180)dB(以10-6m/s2為參考0dB)
注:配3pC/m/s2的加度速計.當用戶所配加度計的靈敏度不同時,測量范圍也會隨之不同。
2.16 基本測量誤差:5 %(在頻率15.92 Hz時)
2.17 顯示器:128×128點陣液晶顯示,對比度16級可調,有LED背光
2.18 數據存貯:128組等效連續值及1s等效值
2.19 輸出接口:
1) AC(交流)輸出:輸出信號幅度可在小信號、大信號、交流、1 kHz中選擇,輸出可接8 Ω監聽耳機,輸出功率:150 mW,諧波失真小于0.1 %。
2) DC(直流)輸出:可選擇輸出a、v、s三種振動量、F、S兩種時間計權組合的瞬時有效值及峰值、峰峰值。輸出比例:20 mV/dB,a參考0 dB為0.0001 m·s-2,v參考0dB為0.01 mm/s,s參考0 dB為0.0001 mm。100 dB時輸出電壓為2 V,zui大輸出電壓3.3 V。
3) USB接口:當用戶選擇了SD卡大容量存貯模塊后,才具有USB接口功能,通過USB線將儀器與計算機相連后,儀器會轉為一個外置U盤。符合USB1.1標準,兼容USB2.0標準。
2.20 日歷時鐘:每月誤差小于1分鐘。
2.21 電源: 4節LR6(5號)電池或5V外接電源。工作電流約120 mA,zui大約200 mA。
2.22 測量時間:手動,1 s到99 h任意設置或分檔設置。
2.23 工作溫度:-10 ℃~50 ℃
2.24 相對濕度: 20 %~90 %
2.25 外形尺寸(mm):260×80×30
2.26 SD卡大容量存貯功能(選配):
1) 測量結果以文本文件格式保存在SD卡中,這些文件可用EXCEL直接打開;
2) 積分分析時也可同時記錄瞬時值和1秒積分值;
3) 采用FAT表進行文件管理,支持FAT16及FAT32格式,zui大SD卡容量2GB;
4) 當用USB接口連接到計算機時,儀器將SD卡轉為U盤。
2.27 錄音功能(需選配SD卡大容量存貯模塊)
錄音格式:125、250、500、1000、2k、4k、8k、16k、32k、3k、6k、12k、24k、48k采樣頻率可選,16位精度
文件格式:WAV格式,內含校準信息
錄音時間:1秒到1小時(48 k采樣頻率)
回放:可用儀器播放,也可用計算機播放。
3 結構特征
儀器的外形圖見P5圖。
在儀器的后端是輸出接口,左邊為交流輸出接口,交流輸出信號的幅度zui大不超過2V,與輸入信號的比例關系見下表:
交流輸出選擇 | 小信號 | 大信號 | 交流 | 159.2Hz |
交流輸出1 | 等于輸入信號的31倍 | 等于信號輸入 | 等于輸入信號的31倍 | 輸出159.2Hz,1Vrms的正弦波 |
交流輸出2 | 等于輸入信號 |
該插座采用立體聲輸出插座,當與插頭相配時,插頭各引腳的定義如圖;
![]() |
后端的中間為采用DB9插座的RS232接口;右邊為USB接口,它也是外接電源接口。在USB接口的下方有兩個指示燈,分別是工作狀態指示燈(綠色)及USB接口狀態指示燈(紅色)。
工作狀態指示燈:啟動測量時指示燈閃動,暫停測量時指示燈點亮,測量結束時指示燈熄滅。
USB接口引腳定義:
![]() |
DB9引腳定義:
-
電源
- RXD
- TXD
- 空
- 地
- DC輸出
- 空
- 保留(必須懸空)
- 保留(必須懸空)
4關鍵零部件
壓電式加速度傳感器 CA-YD-106
5 定義、符號和縮寫
5.1 指數平均計權加速度值:按公式4-1進行方均根計算
![]() |
¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼ (4-1)
5.2 時間平均計權加速度值
在軸方向上的頻率計權振動加速度均方根值,單位為米每二次方秒(m/s2)或弧度每二次方秒(rad/ s2)。其表達式為:
¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼(4-2)
式中:— 在軸方向上,作為時間x函數的直線或旋轉計權振動加速度,單位為米每二次方秒(m/s2)或弧度每二次方秒(rad/s2);
T — 測量時間。
5.3時間平均計權加速度振級
頻率計權均方根振動加速度振級,單位為分貝(dB),其表達式為:
![]() |
¼¼¼………………..(4-3)
式中:—時間平均計權加速度值;
— 參考加速度(定義為10-6 m/s2)。
5.4 運行均方根加速度值
頻率計權的運行均方根振動加速度,單位為米每二次秒(m/s2),其表達式為:
![]() |
¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼(4-4)
式中:— 時間x時的頻率計權瞬時振動加速度,單位為米每二次方秒(m/s2);
- — 測量的積分時間;
t —時間。
注 對于運行的均方根法,可以使用指數平均作為線性平均的近似值(見4-1)。
式中t 為時間常數。
5.5 振動總值
三軸向直線振動的合成振動,其表達式為:
¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼¼(4-6)
式中:、
、
— x、y、z三個正交坐標軸的振動值;
、
、
— 由測量應用確定的常倍數,對于手傳振動,它們都為1。
Ts 設定的積分測量時間
Tm 實際測量經歷時間
Nm 實際統計分析的采樣個數
N: 組名或測點的名稱,用戶可輸入。
a rms 加速度有效值
v rms 速度有效值
s rms 位移有效值
a p 加速度峰值
v p 速度峰值
s p 位移峰值
a p-p 加速度峰峰值
v p-p 速度峰峰值
s p-p 位移峰峰值
aeqT T時間內加速度有效值的等效值
veqT T時間內速度有效值的等效值
seqT T時間內位移有效值的等效值
x計權方式(對于手傳振動為Wh和帶限Wbl)
Exp 1s 指數平均,時間常數t為1s(式4-1)
Exp 8s 指數平均,時間常數t為8s(式4-1)
Lin 1s 線性時間平均,積分時間為1s(式4-4)
Lin 8s 線性時間平均,積分時間為8s(式4-4)
VWheq.T 頻率計權為Wh,積分時間為T的等效振級
VWheq4h 8小時為參考時間的日振動暴露量
VWheq8h 4小時為參考時間的日振動暴露量
VBLeq,T 頻率計權為BL,積分時間為T的等效振級
max zui大值
min zui小值
ave 平均值
電池電量顯示
電池欠壓
SD卡已插入
6 按鍵
開/復位 打開電源或復位儀器
關機 關閉電源,正在啟動測量時如按下此鍵,儀器會提示用戶是否真的要關機?
光標左移 光標向左移動
光標右移 光標向右移動
參數加 光標所在處的數據向上加1或向上翻頁。
參數減 光標所在處的數據向下減1或向下翻頁。
設置鍵 進入參數設置界面
確定鍵 輸入當前的操作
刪除鍵 刪除當前的測量結果或輸入的數據
退出鍵 退出當前菜單
輸出鍵 打印當前的測量結果或提前結束當前的測量并保存測量結果。
啟動/暫停 按一下開始測量,再按一下暫停測量
背光鍵 點亮或關閉LCD的背光
7使用方法
7.1 開機
按下開/復位鍵2秒以上后放開,儀器顯示杭州愛華儀器有限公司圖標,接著進入主菜單或簡易測量界面(未選配積分功能)。
7.1.1主菜單
主菜單下有測量、設置、調閱、校準四個子菜單。按下光標鍵可以使光標移動選項,按下確定鍵可以進入光標選中的子菜單。按下刪除鍵,系統參數恢復到缺省值。
7.1.2簡易測量界面
當未配置積分功能時,儀器開機直接進入測量界面,如圖所示。
界面*行為狀態顯示行,顯示電池電量、過載狀態和當前數據保持狀態。在正常測量過程中,保持狀態顯示為動態,表示當前顯示值隨時刷新;當按下啟動/暫停按鍵后,動態變為保持,界面數據停止刷新,保持為按下暫停鍵時的數據。再次按下啟動/暫停鍵恢復刷新。
第二行為當前時刻顯示,可按設置鍵進入設置界面進行設置
第三行為靈敏度,當光標在此閃爍時,可按確認鍵進入校準界面進行校準。
第四、五、六行為數據顯示行,可同時顯示加速度、速度、位移的測量值,每行后面的peak、rms、p-p可選擇,從而可前方的物理量顯示真峰值、有效值、或峰峰值。
第七行為動態條圖顯示行,用于動態顯示數據的波動情況。
第八行為動態條圖屬性行,用于顯示當前量程的測量范圍。
zui后一行為菜單條,“測量”表示當前為機械振動測量界面;“t=1s”表示以1s的時間平均常數計算,可選擇為“t=8s”;“3Hz”表示當前的高通濾波器截止頻率為3Hz,可選擇為“10Hz”、“31Hz”;“L檔”表示當前的測量量程為L檔,可選擇為“H檔”。*行狀態欄中顯示“過載”時,需將量程切換到“H檔”。
7.2 參數設置
*次使用儀器時應設置測量時間、合適的量程及濾波器截止頻率等,系統參數設置好后,儀器會自動保存下來,下次再用時自動調入。按下儀器的電源開/復位鍵,在主菜單內移動光標到“設置”菜單上,按確定鍵進入參數設置。在測量界面下按下設置鍵也可直接進入參數設置。
當未選配積分功能時,只能按下設置鍵進入設置界面。設置界面中與積分功能相關的設置無用。
注意:啟動測量時不能進入參數設置。
*行為狀態顯示行,第二行后的“√”,表示此處確定鍵有效,按下確定鍵可以進入日歷時鐘調節功能;第三行的測量時間表示當前統計分析所設定的測量時間;第四行為組名,當前測量結果保存時用的測點名,對測量結果無影響;組名選取有手動、自動兩種可選。自動時,每積分測量一次,組名自動向下改變一次,儀器內部zui多可預存64個組名;“啟動延遲”可以在0到9秒之間選擇,當選0秒時,則按下啟動鍵就開始測量,選其它值時,則延遲時間再啟動測量。“背光延遲”可以在0到9秒之間選擇,當選0秒時,按下背光鍵背光點亮,再按一下關閉,選其它值時,背光點亮的時間后自動熄滅; “高通”是指內部數字高通濾波器截止頻率點,可在3Hz、10Hz、31Hz中選?。?“量程”有H(高量程)和、L(低量程)可選,兩者相差30dB; “交流”是指交流輸出接口上輸出信號的類型,可在大信號、小信號、交流、159.2Hz四種中選取,選取159.2Hz時儀器的本機噪聲提高3到5dB;“直流”可在測量加速度、速度、位移共21個測量量中選取。
若開機檢測有SD卡插入,或配有手傳振動測量軟件時,在設置*頁再按下設置鍵,可進入設置第二頁:
如圖,前兩行為選配SD卡時的記錄設置。當記錄開關開時,啟動積分后,將按照第二行所選擇的模式對測量結果進行保存。模式有簡單、一秒、復雜三種可選。但選擇簡單模式時,只對瞬時的a有效值進行記錄,頻率為每秒47次;當選擇一秒模式時,記錄a1s,v1s,s1s值,每秒1次;當選擇復雜時,將記錄 a,S、ap、app、v,S、vp、vpp、s,S、sp和spp的瞬時值,頻率為每秒47次。
zui后一行為選配手傳振動時積分保存時的單位選擇。有dB和m/s^2兩種可選。
光標鍵可以左右移動光標,參數鍵可以修改光標所在處的參數,按下刪除鍵可以將系統參數恢復到缺省值。
7.2.1 日歷時鐘調整
進入參數設置后,將光標移到調整日歷時鐘處按確定鍵,就進入日歷時鐘調整界面。
儀器的電源關閉時,儀器的時鐘依靠內部后備電池供電,后備電池可以支持儀器時鐘連續工作1個月以上。后備電池是充電電池,儀器開機工作時就可以為其充電,當后備電池的電壓低于2V時,儀器的時鐘會丟失,需要重新設置。建議用戶每個月讓儀器開機工作8小時以上,以便為內部后電池充電。
7.2.2 測量時間設置
進入參數設置界面下,可以將光標移到測量時間的h,m,s上。用參數鍵可以任意設置測量時間,也可按確定鍵分檔選取測量時間。Ts=00h00m00s表示測量時間無限制(手動)直到積分結果大到超出范圍為止。分檔的測量時間有:00h00m00s、00h00m10s、00h01m00s、00h05m00s、00h10m00s、00h20m00s、00h30m00s、01h00m00s、02h00m00s、04h00m00s、08h00m00s、16h00m00s、24h00m00s.測量時間應按測量標準的要求進行設定,下次開機使用上次設置的測量時間。
7.2.3組名(測點名稱)輸入及選擇
儀器內部可以保存64個組名供用戶測量過程中選用及修改,還可以預存256個組名,這256個組名保存在FLASH RAM中,需要通過計算機才能寫入。用戶可在所有組名列表顯示界面中將其調入到組名中,每次只能按順序調入64個。如果沒有預存組名或已將預存組名調完,則儀器會自動生成64個不重復的組名。
用戶可以為每個測量結果選擇組名,組名也就是測點名稱,它可由用戶任意輸入,zui多12個字符。進入設置界面,將光標移到“組名:”處,按下確定鍵進入組名編輯界面,顯示如下:
*行顯示當前組名,反白顯示處表示當前輸入光標的位置;中間是可選字符區;zui下一行是輸入方法菜單。組名可以由用戶任意輸入英文或中文,當zui下一行提示“英文”時表示當前為英文輸入狀態。用戶按光標鍵可以移動可選字符區的光標,當移到需要選取的字符上時,按確定鍵可以選中此字符,被選中字符代替*行輸入光標位置處的字符。設置鍵可以使輸入光標位置向右移動,刪除鍵可以使輸入光標位置向左移動,輸出鍵可以將當前測點名清空。輸入完畢按下退出鍵可以退出組名編輯狀態,返回參數設置界面。用戶按下參數加或參數減鍵可以從英文輸入狀態轉到中文輸入狀態。
中文輸入狀態支持拼音輸入方法,要想輸入一個漢字必須輸入聲母、韻母、聲調三部分,儀器根據這三部分找出相應的漢字,用戶再從列出的漢字中選擇所需漢字即可。先用光標鍵將光標移動到聲母上,按參數鍵可以選擇聲母,聲母選擇完后再將光標移到韻母上,按參數鍵可以選擇韻母,儀器自動列出相應的漢字,接著將光標移到聲調上,用參數鍵選擇聲調,儀器自動列出相應的漢字。
列出相應的漢字后,再將光標向右移,光標出現在可選漢字上,移到想選漢字上后,按下確定鍵,則相應漢字被選到組名
注意:一個漢字占兩個字符的位置。
7.2.4 組名的查看
儀器內部可以預存64個組名。在參數設置界面下的“組名選取”后括號里的數字表示當前所用組名的序號。光標在此處時按確定鍵可以進入組名列表顯示界面,如下:
*列為組名序號,第二列為組名。用戶可以提前用計算機將測點名稱輸入到儀器內,到了測量現場再根據需要每次測量前選擇,也可將組名選取設為自動,讓儀器每測一組數據自動選用下一個組名。一屏只能顯示10個組名,用戶按向上,向下鍵可以翻看其它組名。按“刪除”鍵提示用戶“是否要調入其它預存文件名?”,如果用戶按“確定”鍵,則從預存組名區調入組名,原來對組名的更改將丟失。
7.2.5 量程及濾波器選擇
在測量分析時優先選用L檔量程測量,當狀態欄顯示過載時要切換到H檔量程。濾波器根據分析的振動特性選擇,對于頻率較高的振動,可選擇截止頻率較高的濾波器,以減少低頻影響。
7.2.6 LCD顯示對比度調節
當LCD顯示器的對比度過大或過小時,可以在主菜單下按下參數鍵進行調節,也可進入參數設置菜單,將光標移到“對比度”上,按參數鍵進行調節。
無積分功能時,按下設置鍵光標默認移到“對比度”選項,按參數鍵進行調節。
7.3 測量
光標在“測量”上時,按下確定鍵,儀器可以進入測量界面 。測量界面有機械振動和手傳振動兩種。將光標移到顯示器zui后一行的菜單條上,將*個菜單項改為“振動”,則進行機械振動測量;改為“手傳”,則進行手傳振動測量。
無積分功能選項時,開機自動進入測量界面。該節講解對配有積分功能儀器說明。
7.3.1 機械振動測量
將*個菜單項設為“振動”,則進行機械振動測量。
在振動測量界面下有:常用、列表和積分三種顯示模式,列表和積分模式下又分加速度、速度、位移三類測量指標顯示。各類指標顯示形式基本相同。
1)常用顯示界面
當光標在“顯示模式”處,按參數加、參數減鍵,可以進入“常用”顯示界面。常用顯示界面同時顯示a、v和s的測量值,并有動態條圖,以便觀查振動的變化趨勢。a、v和s的單位通過光標移動和參數鍵分別選擇peak、rms或p-p;動態條圖也可選擇為ai、vi或si。
*行為狀態顯示行。第二行為當前日期及時鐘。第三行前面為測點名,后面的“T.1s”表示平均時間為1s,測量值為積分時間為1s的運行均方根值。光標移到此處可以將大字顯示的指標改為T.8s;中間為同時測量a、v和s的結果,每秒刷新一次,他們的單位都可改變為rms、peak和p-p。顯示下方有個條圖,條圖與ai對應,當光標移到ai上,按下參數加、參數減鍵可以將下面的條圖順序改為:vi、si。
zui后一行為菜單條,光標鍵可使光標在每個菜單選項上停留,用參數加、參數減鍵改變菜單選項。
當光標在“振動”處時,如果用戶選配了SD卡或手傳振動軟件,按參數加、參數減鍵,可以進入手傳振動或錄音界面
當光標在“常用”處時,按參數加、參數減鍵,可以進入列表或積分顯示界面。
當光標在“3Hz”處時,按參數加、參數減鍵,可以修改高通濾波器截止頻率為10 Hz,31 Hz。
當光標在“L”處時表示低量程,按參數加、參數減鍵,可以轉換為高量程“H”。
根據實際情況設置好量程,設置高通濾波器截止頻率。界面上顯示值就是機械振動測量a、v和s的瞬時值。
當未啟動積分時,測量狀態顯示“準備”,表示未啟動積分平均測量。這時,按一下面板上的啟動/暫停鍵開始測量,儀器的狀態顯示“啟動”。啟動測量時該界面仍顯示振動的瞬時值,如要看積分測量的詳細結果,可將光標移到“常用”,按上下鍵切換到積分界面觀看。儀器啟動測量后同時計算所有測量指標,用戶可以切換各量值是rms、peak或p-p,不會影響測量。
2)列表測量界面
當光標在顯示模式處,按參數加、參數減鍵,可以進入“列表”顯示界面??梢酝瑫r顯示更多參數。下面以速度為例來說明各模式界面。
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*行為工作狀態提示行,從左到右分別是:供電電壓指示、SD卡指示、空余組數、過載指示、測量狀態提示。供電電壓指示標志內zui多可以有10條線,當10條線填滿時,供電電壓約為5.6V,當供電電壓低于3.6V時內部空白,表示欠壓。當開機時檢測到SD卡,則SD卡指示顯示。當測量的信號超過測量上*,過載指示顯示。測量狀態有:準備、啟動、暫停、等待、打印、結束。
第二行為當前日期及時鐘。
第三行為組名(測點名)。
中間為速度的1s時間計權有效值、8s時間計權有效值、峰值、峰峰值、1s等效值及積分等效值共6個指標。6個測量結果每秒刷新一次,并隨著振動的變化不斷變化。
zui后一行為菜單條,其操作與常用界面同。
當光標在“速度”處時,按參數加、參數減鍵,可以進入加速度、位移界面,顯示a或s的更多參數。
3)積分顯示界面
當光標在顯示模式處,按參數加、參數減鍵,可以進入“積分”顯示界面,可以同時顯示積分過程中各振動量的zui大zui小及平均值等更多參數。下面以速度為例來說明各模式界面。
當開機后未啟動積分時,改界面內數據為0。啟動積分時,該界面內容隨振動情況變化,顯示啟動積分后的一段時間的振動指標。當積分結束后,該界面將保持為此次積分的結果,直到再次啟動積分或重啟儀器。