Allgemeine Produktforschung und -entwicklung

Messung, Entwicklung, Fehlerdiagnose und Dokumentation der Schall- und Schwingungsaspekte von Produkten und Komponenten – von Stichproben bis zur Echtzeitanalyse und Datennachverarbeitung

Fast alle Produkte und Komponenten sind auf irgendeine Weise mit Schall und Schwingungen verbunden, auch wenn dieser Aspekt nicht immer im Vordergrund steht. Von einem Lautsprechersystem erwarten wir einen exzellenten Klang und von einem Fahrzeug, dass es gegenüber Schwingungen stabil ist – doch wir denken weniger darüber nach, auf welche Weise der Schleudergang einer Waschmaschine die Lebensdauer des Antriebsmotors beeinflusst oder dass sich hinter dem Brummen des Rasenmähers mehr verbirgt als unsere Ohren wahrnehmen.

Stichproben, Echtzeitanalyse und Nachverarbeitung

Hersteller müssen häufig akustische und Schwingungsprüfungen vornehmen. Diese können erforderlich sein, um allgemeine Anforderungen in Bezug auf Schall- und Schwingungsaspekte zu erfüllen, Leistung zu dokumentieren, interne oder externe Normen einzuhalten oder Kundenerwartungen zu erfüllen. Hierfür sind allgemeine Prüfungen häufig ausreichend. Diese reichen von Stichprobenmessungen zur Überprüfung und Dokumentation von Geräuschen und Schwingungen über die Echtzeitanalyse von Signalen zur Bestimmung von Pegeln und den Leistungsnachweis bis hin zur komplexen Datennachverarbeitung im Rahmen der Entwicklung und Qualitätssicherung von Produkten.

Bedienkomfort für Experten und Gelegenheitsnutzer

Wenn Schall und Schwingungen für das Produkt keine wichtige Rolle spielen oder wenn das diesbezügliche Fachwissen begrenzt ist, müssen Systeme einfach einzurichten und anzuwenden sein. Der Status des Datenerfassungssystems muss leicht erkennbar sein, z.B. ob alle Kanäle, Kabel und Sensoren einwandfrei funktionieren. Schnelle und einfache Einrichtung, beispielsweise die Einstellung von Eingangsbereichen und Identifizierung von Sensoren, spielt für übersichtliche, effektive Prüfungen eine ebenso wesentliche Rolle wie benutzerfreundliche, zweckmäßige Software. Erwartet man mit der Zeit steigende Anforderungen, wird auch die Skalierbarkeit zu einem wesentlichen Faktor bei der Auswahl eines Mess- und Analysesystems.

Es folgen einige Möglichkeiten, auf welche Weise Brüel & Kjær Ihnen helfen kann, allgemeine Aufgaben bei der Produktforschung und -entwicklung zu lösen. Für spezielle Aufgaben informieren Sie sich bitte in den anderen Abschnitten unter „Anwendungen“ über weitere Systemvorschläge.

Kleinere Unternehmen, Unternehmen mit begrenzten F&E-Ressourcen oder Unternehmen und Abteilungen, bei denen die Messung und Analyse von Schall und Schwingungen nicht zur Kernkompetenz gehört, stehen manchmal vor Herausforderungen auf diesem Gebiet. Beispielsweise kann die Dokumentation oder Überprüfung von Produktgeräuschpegeln, die Analyse grundlegender Struktureigenschaften oder die Fehlerdiagnose bei unerwünschten Geräuschen oder Schwingungen erforderlich werden.

Um solche Messungen einfach und fachgerecht durchzuführen, muss das System der Wahl einfach einzurichten sein. Häufig reichen zwei Messkanäle aus. Die Benutzeroberfläche der Mess- und Analysesoftware muss intuitiv sein, um den gelegentlichen oder ungeübten Benutzer zu unterstützen – andererseits muss man sich darauf verlassen können, dass die Ergebnisse korrekt sind.

Systemvorschlag

Für gelegentliche Messungen an Komponenten und Produkten im Labor oder vor Ort empfehlen wir Photon+, einen portablen Schall- und Schwingungsanalysator. Die Aufzeichnung und Überprüfung der Daten erfolgt über eine einfache PC-Softwareschnittstelle und das mitgelieferte Softwarepaket ermöglicht zahlreiche Analysen, darunter dynamische Signalanalyse, Modalanalyse, akustische Analyse sowie Diagnose und Analyse von rotierenden Maschinen.

Portable real time sound and vibration analysis

> Photon+

> Triaxialer CCLD Beschleunigungsaufnehmer mit TEDS - Typ 4535-B

Vor-Ort-Messungen sind häufig schwer planbar, haben kurze Zeitfenster und lassen sich schwer reproduzieren, falls sie misslingen. Deshalb ist es wichtig, dass die aufgezeichneten Daten, z.B. vom Straßentest eines Fahrzeugs oder der Überprüfung einer Pumpe eine hohe Qualität haben und lückenlos sind.

Für die Aufzeichnung und Überprüfung von Zeitdaten vor Ort und die Durchführung einfacher Benchmarking-, Fehlerdiagnose- und Analyseaufgaben wie FFT, Ordnungsanalyse, Spektrogramm-Analyse, Geräuschqualitätsmetriken, Schmalband- und synthetisierte Terzbandanalyse empfehlen wir ein System auf der Basis von Sonoscout.

Systemvorschlag

Das Sonoscout-System ist eine Kombination aus einer iPad-App und einem batteriebetriebenen Frontend auf der Basis eines LAN-XI Datenerfassungsmoduls. Dieses kann überall aufgestellt werden und ermöglicht den Anschluss von bis zu 12 Messsensoren, von denen die Daten drahtlos zur Aufzeichnung an die App gesendet werden. Ein Headset mit zwei Mikrofonen nimmt Umgebungsgeräusche binaural in Echtzeit auf und kann Aufnahmen sofort wiedergeben. Die Sonoscout-App zeigt kontinuierlich die Prüfinformationen an, um höchste Zuverlässigkeit zu gewährleisten, und ermöglicht die einfache Kontrolle und Analyse von Aufgaben wie dem Vergleich von Datensätzen. Für die weitere Analyse können Daten an PULSE Reflex oder andere Nachverarbeitungssoftware exportiert werden.

Field recording and validation of time data> Sonoscout

> 12-Kanal Eingangsmodul - LAN-XI Typ 3053

> Batteriemodul - LAN-XI Typ 2831

> 1-Modul Wireless LAN Frame - LAN-XI Typ 3660-A

> Binaural Recording Headphones Typ 4965

Unternehmen einer gewissen Größenordnung, bei denen Schall und Schwingungen nicht zum Kerngeschäft gehören, müssen häufig allgemeine Geräusch- und Schwingungsanalysen in Echtzeit durchführen, z.B. um den Schallpegel eines Elektromotors zu ermitteln oder zu gewährleisten, dass eine Pumpe keine Vibrationen in die Waschmaschine einleitet. Die Messanforderungen können von Kunden auferlegt oder Bestandteil interner Verfahren zur Qualitätssicherung sein. Es kann sich u. a. um Stichprobenmessungen, Messungen nach OEM- oder Industriestandards oder Schlagversuche handeln.

Systemvorschlag

Als Echtzeit-Analysesystem für allgemeine Zwecke schlagen wir ein System mit der PULSE LabShop Datenaufzeichnungs- und Echtzeit-Analysesoftware und LAN-XI-Hardware vor.

Dieses System eignet sich für FFT- und CPB-Analyse (1/n-Oktav), Berichterstellung und Aufzeichnung der Daten für die weitere Nachverarbeitung in PULSE Reflex oder einer anderen Nachverarbeitungssoftware.

Real time noise and vibration analysis

>  4- und 6-Kanal Eingangsmodule - LAN-XI Typ 3050

> Typ 7700 PULSE LabShop Digitalfilter- und FFT-Analyse-Software

> Typ 7708 Time Data Recorder

Viele Hersteller und Zulieferer, z.B. von Automobil- und Haushaltsgerätekomponenten, müssen Forderungen ihrer Kunden nach Geräusch- und Schwingungsanalysen sowie Dokumentation erfüllen. Da solche Aufgaben für diese Hersteller nicht zum Kerngeschäft gehören, sind benutzerfreundliche Werkzeuge zur Bestimmung von Pegeln und die Durchführung einfacher Analysen gefragt, um die Forderungen auf effektive Weise erfüllen zu können.

Systemvorschlag

Mit einem PULSE Reflex System können Sie Echtzeit-FFT-Analysen ausführen, um Daten zu analysieren, aufzuzeichnen, auszutauschen und zu vergleichen sowie Berichte automatisch zu erstellen. Mit Funktionen wie dem Hardware-Manager und der intuitiven Benutzeroberfläche ist PULSE Reflex eine gute Wahl für Gelegenheitsnutzer. PULSE Reflex Base, Datenviewer und Spektralanalyse ermöglichen Ihnen einen soliden Einstieg in die zahlreichen Nachverarbeitungsanwendungen, die für PULSE Reflex erhältlich sind.

Real-time noise and vibration analysis and basic post-processing 

> 4- und 6-Kanal Eingangsmodule - LAN-XI Typ 3050

> PULSE Reflex Messungen

> Typ 4189 - ½-" Freifeld-Mikrofon, 6.3 Hz bis 20 kHz, vorpolarisiert

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