Como capturar e analisar sinais acústicos

Sistema de aquisição de dados
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Captura de sinais acústicos dinâmicos

A captura de sinais acústicos começa com a conversão do som ou da vibração mecânica em um sinal elétrico por meio de um transdutor apropriado e com a aquisição da forma de onda por meio de canais de medição sincronizados. O sistema de aquisição de dados (DAQ) deve realizar amostragens com rapidez suficiente para preservar o conteúdo de frequência de interesse, mantendo ao mesmo tempo a sincronização consistente entre os canais. Um digitalizador de amostragem simultânea permite que vários sinais de sensores sejam adquiridos no mesmo instante, possibilitando a comparação de respostas acústicas ou de vibração de múltiplos locais. Para sensores que utilizam interfaces piezoelétricas com eletrônica integrada (IEPE), o canal de medição também pode fornecer a corrente de excitação necessária para um transdutor compatível. Os registros de aquisição de dados dinâmicos resultantes fornecem as informações no domínio do tempo necessárias para a inspeção de formas de onda, a captura de sinais acústicos e a medição de vibrações.

A análise do sinal acústico pode, então, passar da forma de onda temporal capturada para o domínio da frequência. A aplicação de uma Transformada Rápida de Fourier (FFT) converte o sinal amostrado em um espectro, permitindo que os engenheiros identifiquem tons dominantes, componentes harmônicos e conteúdo de banda larga na resposta medida. O uso de taxas de amostragem e configurações de aquisição consistentes permite comparar medições entre diferentes estados operacionais, posições de sensores ou configurações de projeto. Vários canais simultâneos também podem ser avaliados em conjunto para determinar como as respostas acústicas ou mecânicas variam em um dispositivo. Essa combinação de aquisição de dados sincronizada, análise FFT, medição de vibração e visualização em computador oferece um fluxo de trabalho repetível para investigar o comportamento acústico em motores, compressores, ventiladores, bombas e outros conjuntos eletromecânicos.

Solução de medição acústica dinâmica

A medição acústica requer a captura de sinais de sensores de baixo nível com largura de banda suficiente, amostragem sincronizada e integridade do sinal para preservar o conteúdo de frequência de interesse. A solução da Keysight combina um sistema de aquisição de dados com um digitalizador de amostragem simultânea para adquirir múltiplos canais acústicos ou de vibração no mesmo instante, permitindo que os engenheiros comparem respostas entre diferentes localizações de sensores ou condições operacionais. A excitação integrada é compatível com sensores IEPE, reduzindo a necessidade de hardware separado para alimentação dos sensores. A digitalização de alta resolução e as taxas de amostragem configuráveis permitem a aquisição dinâmica de dados tanto de formas de onda no domínio do tempo quanto de componentes de sinal de alta frequência. Após a aquisição, os dados registrados podem ser analisados no domínio do tempo e transformados por meio da análise FFT para identificar tons dominantes, harmônicos e ruído de banda larga. Esse fluxo de trabalho permite a captura e a análise de sinais acústicos, a medição de vibração e a comparação repetível de fontes de ruído eletromecânico entre diferentes estados operacionais ou alterações de projeto.

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