LabVIEW​で​次数​解析​を​行う

概要

ナショナル​イン​ス​ツル​メンツ​の​音響/​振動​計測​ソフトウェア​パッケージ​では、​次数​トラッキング、​次数​抽出、​タコ​メータ​信号​処理​を​行う​ため​の​次数​解析​機能​を​含む​LabVIEW​ベース​の​測定​および​オートメーション​アプリケーション​を​構築​する​こと​が​可能​です。​当​パッケージ​に​は、​時間/​周波数​共同​領域​解析​(JTFA)​に​基づく​特許​取得​アルゴリズム​「ガ​ボール​次数​トラッキング」​が​採用​さ​れ​て​おり、​また、​オンライン​処理​機能​に​対応​する​ため​に​従来​の​リ​サンプル​機能​が​搭載​さ​れ​てい​ます。

音響/​振動​計測​ソフトウェア​パッケージ​に​は、​カスタム​LabVIEW​アプリケーション​を​構築​する​ため​の​ドラッグ​アンド​ドロップ​が​可能​な​VI​が​含​まれ​て​おり、​以下​の​解析​を​行う​こと​が​でき​ます。

  • 回転​速度​を​計算​および​検証
  • 時間​または​回転​速度​の​関数​として​周波数​または​次数​領域​で​パワー​配分​を​測定
  • 騒音​または​振動​信号​から​次数​成分​を​抽出
  • 回転​速度​の​関数​として​次数​成分​の​振幅​および​位相​を​測定
  • 滝​型、​軌道、​ボード​線​図、​極​プロット​で​データ​を​表示

内容

説明

次数​解析​は、​時間​とともに​回転​速度​が​変化​する​可能性​の​ある​回転​および​往復​機械​の​研究、​設計、​監視​に​使用​さ​れる​強力​な​ツール​です。​次数​解析​は、​周波数​領域​解析​と​同様​に、​音響、​振動、​および​その他​の​ダイナミック​信号​を​機械​システム​の​物理​要素​に​関連​する​成分​に​分析​する​信号​の​メス​と​捉える​こと​が​でき​ます。​これ​により、​システム​を​より​良く​理解​し、​時間​および​動作​条件​によって​変化​する​特性​を​認識​する​こと​が​でき​ます。​次数​解析​は、​パワー​スペクトル​や​周波数​領域​解析​標準​と​は​異​なり、​信号​ソース​で​回転​速度​の​変化​や​周波/​ドップラーシフト​が​起​こ​っ​た​場合​に​も​使用​する​こと​が​でき​ます。

音響/​振動​計測​ソフトウェア​パッケージ​に​付属​する​次数​解析​VI​では、​回転​速度​を​計算​および​検証​し、​次数​成分​を​元​の​騒音​または​振動​信号​から​抽出​する​こと​が​可能​です。​パワー​配分​は、​時間​または​回転​速度​の​関数​として​測定​する​こと​が​でき、​さらに​次数​成分​の​位相​および​振幅​を​回転​速度​の​関数​として​簡単​に​測定​でき​ます。​データ​は、​滝​型、​軌道、​極、​または​ボード​線​図​プロット​で​表示​さ​れ​ます。

当​ツール​キット​に​は、​柔軟​で​詳細​な​制御​が​可能​な​解析​処理​を​提供​する​数種類​の​上級​VI​の​他​に、​プログラミング​の​必要​が​ほとんど​ない​Express VI​の​セット​が​含​まれ​てい​ます。​また、​当​ツール​キット​に​は、​アナログ​および​デジタル​タコ​メータ​信号​処理​を​行う​ため​の​データ​集録、​データ​表示、​ガ​ボール​次数​トラッキング、​および​リ​サンプル​次数​トラッキング​など​の​基本​的​な​次数​解析​タスク​の​サンプル​も​付属​し​てい​ます。​これらの​サンプル​を​使用​すると、​アプリケーション​を​より​素​早く​作成​する​こと​が​でき​ます。

次数​解析​は、​タービン、​コンプレッサ、​ポンプ、​および​エンジン​など​の​回転​または​往復​成分​を​含む​機械​システム​が​生成​する​ダイナミック​信号​に​適用​する​こと​が​でき​ます。​次数​解析​は、​機械​状態​監視​(MCM)​や​騒音/​振動/​ハーシュネス​(NVH)​テスト​など​の​アプリケーション​で​使用​する​の​が​一般​的​です。​オンライン​処理​の​追加​機能​により、​状態​監視​や​予知​保全​を​行う​ため​の​柔軟​な​アプリケーション​を​簡単​に​作成​でき​ます。​ナショナル​イン​ス​ツル​メンツのダイナミック​信号​集録​デバイスは、​24​ビット​A/​D​変換​器​および​アンチ​エイ​リア​ス​フィルタ​を​使用​し​て​音響/​振動​信号​を​集録​する​上​で​最適​な​デバイス​です。

次数​解析​Express VI

音響/​振動​計測​ソフトウェア​パッケージ​に​は、​以下​の​使い​や​すく、​通常​の​アプリケーション​に​対応​する​Express VI​が​含​まれ​てい​ます。

  • Analog Tachometer Signal Processing
  • Order Power Spectrum
  • Spectral Map Analysis for Waterfall and Colormap Plots
  • Order Tracking - Magnitude and Phase
  • Order Waveform Extraction

以下​は、​振幅​および​位相​に対して​4​次数​が​トラック​さ​れ​た​次数​トラッキング​(1x、​2x、​3x、​および​10x)​の​サンプル​アプリケーション​です。

次数​解析​関数​および​説明​リスト

  • Tachometer Processing
  • Order Power Spectrum
  • Order Tracking
  • Order Extraction
  • Angular Resampling
  • Waterfall Plot
  • Orbit & Shaft Centerline Plot
  • Polar & Bode Plots
  • Envelope Detection

測定

機能

説明

表示
  • 滝​型​表示
  • カラー​マップ​表示
  • 振幅/​位相​表示
  • カスケード​プロット
  • ボード​線図
  • 極​プロット
  • 軌道​プロット
  • 時間​ベース​プロット
  • シャフト​中心線​プロット
表示​VI​および​表示​器​パレット​に​含​ま​れる​グラフ​および​プロット​を​利用​し​て、​集録​データ​よ​び​処理​結果​を​表示​し​ます。
エンベロープ​(包絡​線)​解析 包絡​線​検出 包絡​線​解析​を​使用​し​て、​機械​の​振動​信号​に​振幅​変調​の​影響​が​ある​機械​的​障害​を​検出​し​ます。
次数​解析
  • ガ​ボール​変換​(オフライン)
  • リ​サンプリング​(オンライン)
  • 次数​パワー​スペクトル
  • 次数​波形、​振幅、​および​位相
次数​解析​VI​を​使用​し​て、​次数​マップ、​次数​振幅​および​位相、​次数​スペクトル、​および​次数​波形​など​の​次数​関連​結果​値​を​計算​し​ます。
スロー​ロール​補正 スロー​ロール​補正 「OAT Get Vector Reference」​VI​を​使用​し​て、​ベクトル​基準​信号​を​抽出​し​ます。​「OAT Get Even Angle Reference」​VI​を​使用​し​て、​スロー​ロール​振動​および​タコ​メータ​信号​から​等しい​角度​の​基準​信号​を​抽出​し​ます。​「OAT Compensate Vector Signal」​VI​を​使用​し​て、​スロー​ロール​誤差​を​ベクトル​信号​から​除去​し​ます。​「OAT Compensate Even Angle Signal」​VI​を​使用​し​て、​スロー​ロール​誤差​を​等しい​角度​の​信号​から​除去​し​ます。
タコ​メータ​信号​処理 アナログ​および​デジタル​タコ​メータ​信号​処理 タコ​メータ​振動​処理​VI​を​使用​し​て、​アナログ​および​デジタル​タコ​メータ​信号​を​処理​し​ます。

 

関連​リンク

製品​と​サービス: NI​音響/​振動​計測​ソフトウェア​パッケージ

LabVIEW​次数​解析​オンライン​ドキュメント

Developer Zone Web​イベント: Order Analysis for Machine Monitoring and NVH Interactive Tutorial

Developer Zone​チュートリアル: Patented Order-​Tracking Algorithm

Developer Zone​チュートリアル: Four Practical Applications of Joint Time-​Frequency Analysis

Developer Zone​チュートリアル: LabVIEW for Measurement and Data Analysis

LabVIEW​の​次数​解析​ソフトウェア​を​試し​て​みる

すべて​の​機能​が​使用​できる​LabVIEW​開発​環境​の​評価​モード​で、​LabVIEW​の​アド​オン​として​NI Sound and Vibration Measurement Suite(NI​音響/​振動​計測​ソフトウェア​パッケージ)​を​選択​し​て​を​お​試し​くだ​さい。
​また、​ウェブブラウザ​から​簡単​に​アクセス​できる​この​対話​式​オンライン​ツール​に​は、​VI​の​使用​を​開始​する​上​で​の​実践​的​な​練習​問題​および​音響/​振動​計測​ソフトウェア​パッケージ​の​基本​機能​の​使用​の​手順​が​含​まれ​てい​ます。