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Rotas Analisi acustica 27.01.2010 ROTAS Analisi acustica
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Rotas Analisi acustica 27.01.2010
ROTAS
Analisi acustica
27.01.2010 103 Pagine 27.01.2010
© 2009 Discom Industrielle Mess- und Prüftechnik GmbH
Neustadt 10-12, 37073 Göttingen
Tel.: (0551) 548 33 – 10
Fax: (0551) 548 33 – 43
Email : [email protected]
www.discom.de
Rotas Analisi acustica 27.01.2010
Indice
Introduzione ............................................................................................................................. 5
Informazioni su questo manuale ............................................................................................ 5
Componenti del sistema di analisi acustica ........................................................................... 7
Il computer di misura............................................................................................................. 8
La TAS Box........................................................................................................................... 9
Concetti e principi di base..................................................................................................... 11
Termini importanti............................................................................................................... 11
Valori limite......................................................................................................................... 14
Teoria dell’analisi acustica .................................................................................................. 18
Il programma TasAlyser ....................................................................................................... 27
Vista dall’alto....................................................................................................................... 28
Uso delle finestre ................................................................................................................. 31
Connessione al banco prova ................................................................................................ 35
Comando manuale ............................................................................................................... 36
Diritti utente e livelli di diritti di accesso............................................................................. 39
Gestione dei parametri .......................................................................................................... 41
Informazioni generali........................................................................................................... 41
Avvio della Gestione parametri ........................................................................................... 41
Utilizzo generale .................................................................................................................. 45
Funzioni generali del modulo .............................................................................................. 45
Creare e rimuovere un tipo .................................................................................................. 48
Impostazioni di controllo e apprendimento ......................................................................... 51
Impostazione dei limiti ........................................................................................................ 53
Grandezze misurabili e il loro significato............................................................................ 55
Parametrizzazione delle grandezze ...................................................................................... 59
Misure di sicurezza e di manutenzione................................................................................ 62
Apprendimento dei limiti ...................................................................................................... 64
Apprendimento .................................................................................................................... 64
Nuovo apprendimento “forzato”.......................................................................................... 65
Il controllo di apprendimento nel TasAlyser ....................................................................... 65
Il contatore di apprendimento e l’obiettivo di apprendimento............................................. 67
Ulteriori funzioni del TasAlysers.......................................................................................... 68
Configurazione sistema, preferiti e finestre ......................................................................... 68
Registrazione e riproduzione file Wave............................................................................... 70
Configurazione della TAS Box............................................................................................ 75
27.01.2010 103 Pagine 27.01.2010
Logbook............................................................................................................................... 78
Monitoraggio dei segnali e calibrazione............................................................................... 79
Monitoraggio dei segnali audio e modulazione ................................................................... 79
Calibrazione......................................................................................................................... 80
Avvio del modulo calibratore TAS...................................................................................... 81
Preparazione della calibrazione ........................................................................................... 82
Calibrazione......................................................................................................................... 83
Conferma del nuovo fattore di calibrazione......................................................................... 84
Modifica rilevante del fattore di calibrazione...................................................................... 85
Segnale di calibrazione scadente ......................................................................................... 85
Impostazioni avanzate I ....................................................................................................... 86
Impostazioni avanzate II ...................................................................................................... 87
Archivi dei dati e Presentazione ........................................................................................... 89
Archiviazione nel TasAlyser ............................................................................................... 89
Il programma Presentazione ................................................................................................ 91
Assistenza Discom.................................................................................................................. 93
Trasmissione dei file............................................................................................................ 93
Se il TasAlyser non funziona............................................................................................... 94
In caso di rumori insoliti ...................................................................................................... 95
In caso di risultati di prova indesiderati............................................................................... 95
Appendice A: sistema mobile Rotas ..................................................................................... 96
Preparazione dell'hardware .................................................................................................. 96
Il progetto mobile TasAlyser ............................................................................................... 98
Esecuzione delle misurazioni............................................................................................... 98
Salvataggio dei risultati ..................................................................................................... 100
Schema a blocchi ............................................................................................................... 101
Appendice B: elaborazione dei segnali............................................................................... 102
RMS, Crest, Kurtosis ......................................................................................................... 102
Media esponenziale............................................................................................................ 103
Introduzione Informazioni su questo manuale
5
Introduzione
Informazioni su questo manuale
Questo manuale descrive il sistema di analisi acustica Rotas e in particolare il programma di misura e il database dei parametri. Il nostro obiettivo è rendere l’utente in grado di utilizzare il sistema di analisi acustica facilitando il lavoro quotidiano e lo svolgimento delle attività che si presentano abitualmente in questo ambito.
Il sistema di analisi acustica è costituito da più componenti (vedi sezione successiva). Ciascuno di questi componenti è molto performante e offre numerose possibilità per eseguire applicazioni e compiti di diversa natura. Pertanto questo manuale rappresenta soltanto un’introduzione all’utilizzo del sistema e non una descrizione in dettaglio – per questa si rimanda ai manuali specializzati dei singoli componenti.
Il manuale parte da un’applicazione “tipica” dell’analisi acustica, vale a dire una prova in serie di gruppi di elementi (per es. ingranaggi) su un banco prova End-of-line. Sul banco prova vengono testati diversi tipi di gruppi di elementi (per es. degli ingranaggi con trasmissioni diverse). L’analisi acustica serve ad esaminare gruppi di elementi rumorosi per identificare i diversi tipi di difetti. Uno dei compiti principali consiste nella gestione dei valori limite, cioè nel distinguere tra un valore conforme (OK) e non conforme (non OK).
Il sistema Rotas può essere usato allo stesso modo per eseguire analisi acustiche mobili, per esempio durante le prove stradali nel veicolo stesso, oppure per testare la tenuta dei singoli gruppi di elementi su banchi di prova di collaudo. Fondamentalmente la prova in serie e la misurazione mobile sono molto simili. Spiegheremo dunque le differenze tra la misurazione mobile e la prova di tenuta in alcuni punti di questo manuale, là dove risulta di particolare importanza.
Panoramica del contenuto di questo manuale
Può darsi che all’inizio non abbiate molto tempo per leggere questo manuale nella sua integrità. D’altronde molti aspetti si chiariscono solo nel tempo, una volta che si sono acquisite le prime esperienze con un sistema di analisi acustica in funzione, oppure quando ci si trova di fronte a determinati problemi. Per questo motivo, vi proponiamo qui di seguito una breve descrizione del contenuto dei capitoli di questo manuale indicandovi ciò che dovete leggere se volete utilizzare immediatamente il sistema di analisi acustica.
Introduzione
Il resto di questo capitolo offre una panoramica dell’intero sistema e i suoi componenti, nonché spiegazioni generali sul computer di misura e le sue connessioni con l’ambiente. Il capitolo non è lungo, ma è molto utile per orientarsi e dovrebbe quindi essere letto per primo.
Concetti e principi di base
Questo capitolo illustra dapprima alcuni termini basilari e poi spiega il modo in cui i valori limite vengono determinati. Questi aspetti sono essenziali per capire come funziona un’analisi acustica e pertanto devono essere assolutamente letti. Il capitolo descrive inoltre il metodo di analisi sincrona con la velocità di rotazione e l’identificazione degli errori di produzione per mezzo di modelli di rumore. All’inizio questa parte “teorica” non è indispensabile, tuttavia permette di comprendere meglio le correlazioni.
Informazioni su questo manuale Introduzione
6
Il programma TasAlyser
Questo capitolo è dedicato al programma di misura “TasAlyser” e presenta gli elementi principali di comando, le schermate e le finestre. Vi invitiamo a scorrere il capitolo e guardare i titoli e le illustrazioni per vedere se c’è qualcosa che volete conoscere subito.
Il database dei parametri
Questo capitolo tratta l’uso del database dei parametri. Mostra come creare nuovi tipi di gruppi di elementi, come gestire i tipi esistenti e come impostare i valori limite. Le possibilità avanzate del database dei parametri, per es. la creazione di istruzioni di misura e dei profili di trigger, sono descritte dettagliatamente nel manuale separato del database dei parametri.
Apprendimento dei limiti nel programma di misura
Questo breve capitolo mostra come funziona l’apprendimento dei valori limite e come comandarlo per mezzo del programma di misura. Questo capitolo, come il precedente, è importante se desiderate impostare i limiti.
Ulteriori funzioni di TasAlyser
Questo capitolo descrive le diverse funzioni del programma TasAlyser che sono occasionalmente richieste nel funzionamento normale, come per es. la calibrazione. Consultare questo capitolo o riferirsi all’indice se cercate delle informazioni particolari.
Archivi dei dati di misura e Presentazione
Questo capitolo spiega come procedere con i dati di misura registrati e offre una breve introduzione nel programma di analisi “Presentazione”. Se lavorate frequentemente con il programma di analisi, è indispensabile consultare il manuale d’uso dettagliato.
Assistenza Discom
Naturalmente la Discom è a vostra disposizione per aiutarvi a risolvere qualsiasi problema riguardante l’analisi acustica; non solo per quanto riguarda il funzionamento, ma anche l’analisi dei fenomeni acustici. Questo capitolo vi spiega come fornirci le informazioni necessarie, affinché possiamo aiutarvi nel modo più efficace possibile.
Introduzione Componenti del sistema di analisi acustica
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Componenti del sistema di analisi acustica
Il presente manuale descrive il sistema di analisi acustica Rotas e i suoi componenti principali. Questi componenti sono:
• Il programma di misura “TasAlyser”: il TasAlyser funziona su un PC a cui è collegata una “Tas Box” che registra i dati. Il programma TasAlyser elabora questi dati in tempo reale, determina i valori di misura e le grandezze caratteristiche, li confronta con i valori limite, ne trae una valutazione e salva i risultati nei cosiddetti archivi dei dati di misura.
• Il database dei parametri: primo, il database dei parametri permette di gestire i dati di costruzione dei campioni da esaminare e dei tipi, in modo che il programma TasAlyser possa calcolare le posizioni di ordine e i rapporti di trasmissione. Secondo, nel database dei parametri sono definiti i metodi di misurazione da utilizzare per ciascun tipo di campione e i valori di misura da determinare. Terzo, il database dei parametri contiene le impostazioni per determinare i valori limite.
• Il database dei valori di misura: il TasAlyser salva i risultati e i dati di una singola misurazione in un file, nell’archivio dei dati di misura. Un programma ausiliario, il Collector, classifica questi file in un database centrale. Questo database funge da base per le analisi statistiche, per la gestione dei valori limite, nonché per rispondere a domande concernenti le proprietà dei singoli gruppi di elementi, che sono stati misurati eventualmente anche molto tempo prima.
• Lo strumento statistico AcuWeb: questo strumento basato su Intranet utilizza il contenuto del database dei valori di misura per fornire le statistiche di produzione e degli errori. Grazie all’analisi della distribuzione e dell’evoluzione dei valori di misura, AcuWeb dispone anche di una funzione di allarme rapido che rileva le potenziali aree di guasto prima che insorgano dei guasti reali.
• Il programma Presentazione: con questo programma si possono richiamare le informazioni registrate negli archivi e nel database dei valori di misura. La Presentazione permette di creare automaticamente dei rapporti, delle analisi statistiche, nonché degli esami dettagliati dei fenomeni acustici.
Oltre a questi importanti componenti, il sistema Rotas dispone di altri elementi come il Collector già nominato in precedenza. Anche questi programmi ausiliari sono trattati in questo manuale.
Il programma TasAlyser funziona sul computer di misura collegato al banco prova. Il database dei parametri e quello dei valori di misura possono essere installati a scelta, indipendentemente uno dall’altro, sul computer di misura oppure su un altro computer (server). Se più computer di misura (linee) sono utilizzati parallelamente, si consiglia l’installazione su un server, poiché questa permette di gestire tutti i banchi prova in un solo database dei parametri e di registrare i risultati in un database dei valori di misura comune.
I programmi di valutazione (AcuWeb, Presentazione) accedono ai dati tramite la rete. I dati possono essere dunque eseguiti sia localmente sul computer di misura o sul server, sia su un qualsiasi altro computer che ha accesso al database. Allo stesso modo l’interfaccia utente del database dei parametri può essere eseguita su un altro computer collegato tramite la rete.
Il computer di misura Introduzione
8
“Getting started”
Sul desktop del computer di misura si trovano di solito le icone collegamento per l’avvio del programma di misura, del database dei parametri e della Presentazione:
TasAlyser Database Presentazione
Talvolta il computer è configurato in modo che il programma di misura s’avvia automaticamente con un riavvio di Windows. Inoltre, ci possono essere icone di collegamento verso altri programmi e cartelle. Le tre icone di collegamento qui raffigurate rappresentano, tuttavia, gli strumenti più importanti installati sul computer di misura.
Il computer di misura
Il computer di misura è un PC Windows dotato di hardware TAS che serve alla rilevazione dei dati. La TAS Box è concepita in modo modulare ed è equipaggiata in base ai requisiti di prova richiesti. Maggiori informazioni sulla TAS Box si trovano nel capitolo “La TAS Box”.
La TAS Box è collegata in modo interno al computer di misura tramite USB anche se l’hardware TAS è installato in modo permanente nel computer di misura. Con i sistemi mobili, la TAS Box è fornita come apparecchio separato. Per applicazioni complesse è possibile usare più TAS Box per un computer.
Tramite la TAS Box, il programma TasAlyser rileva i dati del sensore (rumori, velocità di rotazione, eventuali coppie, temperatura, ecc.). Per poter eseguire il controllo, il TasAlyser richiede però anche delle informazioni sull’andamento della prova, come per es. il tipo e il numero di serie del gruppo di elementi oppure il livello di prova attuale (marcia). Queste informazioni sono trasmesse dal computer di comando del banco prova. Inversamente, il computer di misura invia al banco prova il risultato di analisi, nonché, su richiesta, altre informazioni come per esempio il rapporto degli errori.
Normalmente il computer di misura è collegato ad un server tramite la rete. Gli archivi dei dati di misura vengono inviati a questo server per essere classificati nel database.
La figura mostra il computer di misura nel suo ambiente:
Banco prova
Gruppo di
elementi
Comunicazione
Rumore(i)
Server
Rete
Computer
di misura
TAS-Box
Velocità di
rotazione
Banco prova
Banco prova
Gruppo di
elementi
Comunicazione
Rumore(i)
ServerServer
Rete
Computer
di misura
TAS-BoxComputer
di misura
TAS-BoxTAS-Box
Velocità di
rotazione
Introduzione La TAS Box
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La connessione di rete verso il server è opzionale e può anche essere disponibile solo provvisoriamente. Tuttavia, una connessione di rete permanente permette di eseguire la manutenzione a distanza del computer di misura.
Nel caso di un sistema mobile, non c’è il banco prova e la comunicazione ha luogo tra il programma di misura e il conducente. Se si desidera, la connessione con il server viene stabilita prima e dopo i percorsi di misura.
Comunicazione con il banco prova
La connessione con il banco prova può essere eseguita in svariati modi, come per es. tramite una linea seriale “antiquata”, Profibus o un protocollo di rete UDP. Nella maggioranza dei casi, il programma TasAlyser e il software del banco prova comunicano tramite un protocollo comandi con comandi in testo chiaro. Il programma TasAlyser è dotato di una finestra in cui è possibile monitorare la comunicazione.
L’entità della comunicazione dipende dai requisiti della prova e anche dalle possibilità del banco prova. In genere il banco prova trasmette all’inizio di una corsa di prova il tipo dei gruppi di elementi ed un numero di serie, durante la prova il nome della fase di controllo successiva (per es. marce con gli ingranaggi), e alla fine l’informazione che la corsa di prova è terminata. Dopodiché il banco prova richiede il risultato dell’analisi.
Il banco prova può richiedere anche i risultati provvisori, i rapporti degli errori dettagliati o gli stessi valori di misura. In altri punti di questo manuale ritorneremo più in dettaglio sul protocollo di comunicazione.
La TAS Box
L’hardware speciale di acquisizione dati del sistema TAS è composto di due moduli singoli che sono installati in uno chassis di 5¼ ’’ (la stessa dimensione per es. di un lettore DVD). Una TAS Box può contenere 8 moduli, due di questi posti sono occupati obbligatoriamente dal modulo di connessione USB e dal modulo di alimentazione che fornisce la tensione necessaria alle schede rimanenti. Gli altri sei posti possono essere occupati secondo i bisogni e le esigenze dell’utente.
Sono disponibili i seguenti moduli:
• Modo di connessione USB: come già menzionato, ogni TAS Box deve contenere un tale modulo.
• Modulo di alimentazione: serve ad alimentare le schede rimanenti con tensioni stabili, ogni Box necessita di un modulo di questo tipo
• Modulo convertitore analogico/digitale: un tale modulo è dotato di due canali di ingresso con una frequenza di campionamento massima di 100 kHz e una risoluzione di 32 bit. Un’alimentazione ICP per i sensori corrispondenti (accelerometri, microfoni) può essere attivata. È possibile anche la rilevazione delle velocità di rotazione oppure di segnali di tensione continua (per es. coppie). La tensione di ingresso massima per i segnali è di ±30V; si possono scegliere diversi range di sensibilità e livelli di guadagno.
• Modulo contagiri TIS: questo modulo è ottimizzato per la rilevazione e la preelaborazione di segnali dei trasmettitori di velocità, e permette frequenze degli impulsi fino a 10 MHz. Un modulo TIS è in grado di rilevare quattro velocità di rotazione contemporaneamente.
La TAS Box Introduzione
10
• Modulo convertitore analogico/digitale: oltre alla possibilità offerta dal TasAlyser di ascoltare i segnali dei sensori mediante la scheda audio PC, i segnali possono essere emessi anche tramite il modulo convertitore A/D.
• Modulo vuoto: i posti non utilizzati sono occupati da moduli vuoti.
La TAS Box è equipaggiata in base ai requisiti del progetto: ad esempio, con una scheda TIS e 5 schede A/D si possono rilevare in tutto 4 velocità di rotazione e 10 ulteriori segnali dei sensori.
Quattro moduli sono installati sul davanti dello chassis della TAS Box e quattro sul retro. La foto sotto mostra il lato frontale di una TAS Box esterna, vale a dire non installata in un computer di misura, la quale viene usata, per esempio, per un sistema mobile:
In alto a sinistra si trova il modulo di connessione USB e sotto il modulo di alimentazione. Sul modulo di alimentazione si trova l’ingresso per una alimentazione elettrica supplementare (vedi sotto) e il pulsante di reset. In alto a destra si trova il modulo A/D e in basso a destra un modulo TIS.
Il modulo convertitore A/D e il modulo TIS sono concepiti per un consumo energetico molto basso. Pertanto una TAS Box con in tutto fino a quattro moduli A/D e TIS può essere alimentata in corrente elettrica tramite USB. Tuttavia, l’alimentazione ICP deve essere attivata solo per un massimo di 5 canali A/D. Ad esempio, un sistema mobile con tre moduli convertitore A/D e un TIS (cinque microfoni oppure sensori di rumori strutturali) può essere alimentato soltanto attraverso USB e non necessita di una alimentazione in energia supplementare.
Se la TAS Box contiene più moduli o se si devono alimentare più sensori in tensione ICP, il modulo di alimentazione deve essere collegato ad una alimentazione di 12V.
Se la TAS Box è installata in modo permanente in un computer di misura, sul lato frontale (simile a quello nella foto sopra) si vedranno solo i quattro moduli. Le connessioni dei moduli che si trovano sul retro verranno quindi prolungate sul retro del computer.
Con un computer di misura completo, normalmente non si ha a che fare direttamente con la TAS Box, poiché tutte le impostazioni sono eseguite tramite il software TasAlyser. Lo stesso vale per un sistema mobile, basta collegare tutti i cavi richiesti alla TAS Box, anche se quest’ultima è comunque un apparecchio separato.
Concetti e principi di base Termini importanti
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Concetti e principi di base
Termini importanti
Lavorando con il sistema di analisi acustica, incontrerete sempre alcuni termini, di cui è d’uopo spiegarne brevemente il significato.
Tipo (di gruppo di elementi)
Il sistema di analisi acustica è concepito per funzionare con più tipi diversi di gruppi di elementi, per es. diversi tipi di ingranaggi che si differenziano attraverso le trasmissioni, oppure con diversi tipi di motori che si differenziano attraverso i gruppi di elementi supplementari.
Importanti per l’analisi acustica sono quelle differenze che provocano altre frequenze di rotazione, oppure che influenzano la rumorosità (per esempio la presenza di sorgenti di rumore aggiuntive). Sulla base di tali differenze si possono definire tipi differenti. Ciascun tipo ha i suoi propri valori limite e può avere una parametrizzazione individuale nel database. Maggiori informazioni sui tipi sono contenute nel capitolo dedicato al database dei parametri.
Stato di prova
Una prova completa, una corsa di prova, è costituita da una sequenza di fasi o sezioni. Nel corso della prova degli ingranaggi è possibile avere, per esempio, una fase “3° marcia, velocità di rotazione crescente”. Queste fasi vengono dette stati di
prova. In ogni stato di prova, tutti i valori di misura parametrizzati vengono rilevati e valutati; ciascun stato di prova è caratterizzato da valori limite individuali e da altre impostazioni.
Se il sistema segnala degli errori, il messaggio visualizzato indica in quale stato di prova si è manifestato l’errore. Anche negli archivi dei dati di misura i risultati sono suddivisi per stati di prova.
Rotore e trasmettitore di ordine
L’oggetto tipico dell’analisi acustica Rotas è composto di uno o più alberi rotanti e di elementi costruttivi (per es. ruote dentate) collegati a ciascuno di questi alberi e che causano uno o più rumori. Nella nomenclatura Rotas, un albero è un rotore e una ruota dentata è un trasmettitore di ordine. Il termine “trasmettitore di ordine” indica che tale elemento costruttivo ha una frequenza caratteristica (“ordine di base”), che appare in modo evidente nello spettro. Il “rotore” si riferisce invece alla frequenza di rotazione: tutto ciò che ruota con la stessa velocità di rotazione fa parte di un rotore.
L’analisi acustica Rotas può essere utilizzata per un ampio spettro di gruppi di elementi. Un determinato gruppo di elementi può avere rotori e trasmettitore di ordine molto differenti. Il rotore e il trasmettitore di ordine possono anche essere identici: se si esamina per esempio una singola ruota dentata, questa è allo stesso tempo rotore e trasmettitore di ordine.
Canali: sincrono e “Mix”
Una fase centrale dell’analisi acustica è rappresentata dall’analisi sincrona con la rotazione (per maggiori dettagli si veda il capitolo corrispondente a partire da pagina18). Mediante questa fase di calcolo è possibile separare una dall’altra le quote di rumore di diversi rotori. I valori di misura ottenuti da questa separazione, sono definiti valori sincroni (per es. spettri sincroni), abbreviato in Sync. Tuttavia, non tutti i rumori di un gruppo di elementi sono legati necessariamente ad un rotore. Ecco perché si determinano anche i valori di misura non sincroni con il rotore. Questi
Termini importanti Concetti e principi di base
12
valori di misura sono detti valori Mix (per es. spettro Mix) perché si basano sulla mescolanza di tutte le sorgenti di rumore.
A seconda del tipo di errore di produzione, l’errore può trovarsi dal lato sincrono o nel Mix. Un difetto su una ruota dentata viene rilevato mediante i valori di misura sincroni del rotore corrispondente, invece dei cuscinetti rumorosi più probabilmente in Mix.
In opzione può esserci ancora un altro tipo di canale di elaborazione, un canale di
frequenza fissa o canale fisso. Questo canale non si riferisce alle rotazioni di un rotore, ma possiede una frequenza di campionamento fissa. I canali fissi sono utilizzati, per esempio, per analizzare i rumori parassiti (per es. rumori di commutazione negli ingranaggi).
Riassumendo: tutti i canali di elaborazione (canali sincroni, canale Mix, canale fisso) sono delle copie elaborate di un solo segnale del sensore. Se il sistema di analisi acustica è dotato di più sensori, ciascun sensore ha un proprio gruppo di canali sincroni, un proprio canale Mix ed eventualmente un proprio canale fisso.
Strumenti
Il programma di misura calcola (in ogni stato di prova, vedi sopra) una grande varietà di valori e di curve di misura. Per organizzare tali valori esiste il termine Strumenti: ogni tipo di grandezza misurabile è determinato da uno strumento corrispondente. Esiste per esempio lo strumento “Spettro di ordine”, lo strumento “Livello totale” o strumento “Crest” (per rilevare i difetti; vedi “Crest & Co” a pagina 19). Molti strumenti dispongono di parametri che permettono di impostare in dettaglio il loro modo di funzionamento. Gli strumenti si trovano nel database dei parametri, nel TasAlyser con la rappresentazione dei risultati e naturalmente anche negli archivi dei valori misurati.
Gli strumenti si suddividono in due categorie principali: valori caratteristici e curve. Il risultato di uno strumento Valore caratteristico singolo è costituito da un singolo
numero. Lo strumento Crest può fornire per es. il risultato “3.49”. I valori caratteristici sono molto amichevoli: il valore limite è allo stesso modo un solo numero; i risultati sono rappresentabili in forma tabellare e sono molto facili da analizzare statisticamente (creare distribuzioni e serie temporali). Gli strumenti Curve hanno invece come risultato una curva, per es. uno spettro oppure un andamento del livello rispetto alla velocità di rotazione (“traccia di ordine”). I limiti di tali strumenti sono allo stesso modo delle curve; la rappresentazione richiede più tempo e la statistica è più complicata.
Limiti e codici di errore
Il senso ultimo di una prova acustica si rivela soltanto al momento della valutazione dei valori misurati. Il sistema Rotas esegue tale valutazione confrontando ogni singolo valore misurato (sia che si tratti di un valore caratteristico o di una curva) con un limite individuale. Se il limite è superato1, il sistema segnala un errore e il gruppo di elementi esaminato viene giudicato “non OK” (“non conforme”). (Valore misurato = il limite è in stretta misura ancora “OK”)
Il sistema Rotas non dà dei voti o dei risultati del tipo “quasi non OK”. Un gruppo di elementi è conforme e quindi può essere utilizzato (venduto), oppure non è conforme e quindi deve essere riparato.
1 superato verso l’alto o verso il basso, non all’interno della banda di tolleranza o di ciò che è previsto per la grandezza di misura corrispondente.
Concetti e principi di base Termini importanti
13
Per applicazioni speciali è possibile effettuare una suddivisione in più categorie. Ciò presuppone però un lavoro di parametrizzazione chiaramente maggiore da parte dell’utente (quindi per voi) e quindi dovrebbe essere usato solo se esistono dei motivi importanti. La nostra esperienza ci insegna che vale sempre il seguente principio: o un gruppo di elementi è in ordine o non è in ordine.
Tramite il database dei parametri viene assegnato anche un codice di errore a ciascuna grandezza misurabile oltre al suo limite (naturalmente, più grandezze misurabili possono utilizzare lo stesso codice di errore). Un testo di errore è a sua volta assegnato ad un codice di errore. Se una grandezza misurabile supera il suo limite, nella finestra di emissione del TasAlysers appare un messaggio costituito dal codice di errore, dal testo corrispondente e da altre indicazioni (per es. lo stato di prova e il rotore o il trasmettitore di ordine all’origine dell’errore). Di norma, i codici di cui avete bisogno sono relativamente pochi – tanti quanti i testi differenti che volete avere.
I codici di errore possono però essere trasmessi anche al banco prova che li memorizza su un supporto dati disponibile sul gruppo di elementi. In questo caso, è probabile che vogliate configurare più codici di errore. Maggiori informazioni sui codici di errore si trovano nel capitolo riguardante il database dei parametri.
Grandezze pilota e trigger
Una grandezza pilota è una grandezza misurabile che serve al comando della misurazione. La grandezza pilota tipica è la velocità di rotazione, e per ogni applicazione dell’analisi acustica è richiesta almeno una velocità di rotazione. Può essere che il vostro gruppo di elementi abbia varie velocità di rotazione indipendenti una dall’altra. Un’altra grandezza pilota frequente è la coppia. Anche il tempo è una grandezza pilota, tuttavia con proprietà particolari: tale grandezza esiste sempre, benché per questa non ci sia un sensore.
Uno svolgimento tipico della prova consiste in una successione di rampe di grandezze pilota: per esempio, la velocità di rotazione viene aumentata dapprima uniformemente passando da 1000 rpm a 4000 rpm e poi viene riportata a 1000 rpm. In questo modo si hanno due rampe (una rampa crescente e l’altra decrescente), ciò significa per l’analisi acustica risultano due banchi prova (vedi sopra).
Per definire ora un campo di misura all’interno di una rampa (per esempio da 1500 fino a 3500 rpm) e per registrare i valori riguardanti la velocità di rotazione all’interno di questo campo di misura, il programma di misura dispone del cosiddetto modulo trigger. Le impostazioni del trigger sono configurate nel database dei parametri e servono nel programma di misura a comandare la misurazione e a ottenere delle curve di misura.
Svolgimento della prova
Lo svolgimento tipico della prova di un gruppo di elementi nell’ambito di una prova in serie è riassunto nei seguenti punti:
1. Il gruppo di elementi viene installato sul banco prova. Il banco prova trasmette il tipo del gruppo di elementi e il numero di serie al TasAlyser che carica quindi i parametri e i limiti validi per questo tipo. Questa fase è chiamata Insert. A partire da questo momento inizia la corsa di prova.
2. Il banco prova trasmette il nome del primo stato di prova al TasAlyser, il quale inizia a monitorare la velocità di rotazione (oppure un’altra grandezza pilota secondo la parametrizzazione effettuata).
Valori limite Concetti e principi di base
14
3. La velocità di rotazione (oppure un’altra grandezza pilota) raggiunge il valore di avvio definito nella parametrizzazione del trigger. Ora inizia la rilevazione dei valori di misura. Questo momento è chiamato Avvio della misurazione.
4. Quando la grandezza pilota raggiunge il valore target definito, il trigger constata la Fine della misurazione. La rilevazione dei valori di misura viene terminata e il sistema analizza i risultati per questo stato di prova e poi li visualizza.
5. Il banco prova trasmette il nome dello stato di prova successivo. Procedere come descritto al punto 2.
6. Al termine della corsa di prova, il banco prova trasmette il comando Remove
al TasAlyser. Il risultato finale della prova è così determinato e il banco prova lo può richiedere. Il TasAlyser salva tutti dati di misura nel file archivio che poi, eventualmente, sarà inviato al database dei valori misurati.
Per quanto riguarda il TasAlyser, gli stati di prova possono avere un ordine qualsiasi. Uno stato di prova può anche essere ripetuto (subito o più tardi). Nel fare ciò tutti i risultati e i messaggi di errore della prima misurazione vengono annullati2 e rilevati nuovamente. Nell’ambito di una corsa di prova non è obbligatorio utilizzare tutti gli stati di prova previsti nel database3.
Se il banco prova annuncia un nuovo stato di prova (punto n° 5), prima che la condizione di fine misurazione dello stato di prova precedente sia stata raggiunta (punto n° 4), i risultati di questo stato di prova vengono annullati e lo stato di prova è considerato come non misurato.
Oltre alla normale misurazione all’interno degli stati di prova, si possono realizzare altre misurazioni che non sono associate agli stati di prova normali. È il caso per esempio dei rumori di commutazione degli ingranaggi che si producono in modo tipico durante il passaggio tra gli stati di prova. Un altro esempio è il controllo della trasmissione, nel corso del quale il TasAlyser esamina il corretto rapporto di trasmissione di un ingranaggio per mezzo di due velocità di rotazione. Il banco prova avvia e arresta il controllo della trasmissione mediante propri comandi.
Lo svolgimento della prova può essere comandato anche manualmente; ciò è obbligatorio per le misurazioni con il sistema mobile. Per il comando manuale, il TasAlyser dispone di finestre di comando apposite (si veda il capitolo successivo).
Vi è anche la possibilità di interrompere una corsa di prova sia mediante un comando del banco prova sia manualmente. In questo caso, il sistema non fornisce un risultato di valutazione, annulla tutti i valori misurati e non crea alcun archivio dei dati di misura.
Valori limite
Come già descritto nel capitolo precedente, la prova acustica utilizza dei valori limite per separare i valori corretti dai valori non conformi. Ad ogni grandezza di misura è assegnato un valore limite (o una curva limite) che può essere influenzato in modo individuale.
2 È possibile invece determinare il valore medio o il massimo di misurazioni ripetute. 3 È tuttavia possibile parametrizzare il TasAlyser in modo che venga segnalato un errore nel caso in cui non sono stati misurati tutti gli stati di prova previsti, oppure se mancano dei valori di misura.
Concetti e principi di base Valori limite
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Le seguenti spiegazioni si riferiscono ai limiti superiori, vale a dire valori limite il cui superamento comporta una valutazione “non OK”. Questo è di gran lunga il caso più frequente. I principi fondamentali valgono però allo stesso modo per le grandezze misurabili che sono esaminate in rapporto ad un limite inferiore o ad una deviazione dal valore target.
Determinazione dei limiti
Ogni valore limite viene determinato a partire da una combinazione di valori appresi e di specifiche fisse.
L’“apprendimento” consiste nel calcolo del valore medio e della deviazione standard (varianza) della grandezza misurabile – si veda a proposito il capitolo sottostante “Apprendimento dei limiti”. Il limite appreso a partire dal valore medio e dalla deviazione standard è calcolato nel seguente modo:
Valore limite = Valore di base (“Offset”) + Valore medio + Fattore × Deviazione standard
I due numeri Offset e Fattore sono impostati nel database dei parametri. Un esempio: per un valore medio di 77,5 e una deviazione standard di 2,8 si ottiene con i valori usuali Offset = 5 e Fattore = 3
Valore limite = 5 + 77,5 + 3 × 2,8 = 90,9
Oltre a Offset e Fattore, il database dei parametri contiene anche un limite inferiore e superiore per ciascun valore limite. Il valore limite vero non deve trovarsi al di fuori di queste limitazioni. Se nell’esempio sopra, una limitazione inferiore di 95 e una limitazione superiore di 110 sono state inserite nel database dei parametri, il valore limite usato è quindi 95 e non solo 90,9.
Il grafico seguente illustra ancora una volta la determinazione del valore limite:
Se nel database dei parametri la limitazione inferiore e quella superiore sono impostate sullo stesso valore, allora l’apprendimento è completamente disattivato: il valore di limitazione sarà sempre usato come valore limite (fisso).
La descrizione suddetta tiene in considerazione un valore caratteristico. Per gli spettri e le curve, ogni punto della curva viene appreso separatamente (valore medio e deviazione standard determinati). Offset e Fattore sono applicabili a tutta la curva. La limitazione inferiore e quella superiore non sono tuttavia numeri singoli, ma poligoni grazie ai quali è possibile definire l’evoluzione delle curve limite. Questi poligoni
Statistica del valore misurato Calcolo del limite:
Offset + V. medio + Fattore x Deviazione std.
limitato dalle specifiche nel database
Valore medio
Deviazione standard
Valore limite
Offset
+ Valore medio
+ 3 x deviazione std.
Limitazioni
Statistica del valore misurato Calcolo del limite:
Offset + V. medio + Fattore x Deviazione std.
limitato dalle specifiche nel database
Valore medio
Deviazione standard
Valore limite
Offset
+ Valore medio
+ 3 x deviazione std.
Limitazioni
Valore medio
Deviazione standard
Valore medio
Deviazione standard
Valore limite
Offset
+ Valore medio
+ 3 x deviazione std.
Limitazioni
Valori limite Concetti e principi di base
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sono detti poligono minimo e poligono massimo. Anche qui vale quanto segue: impostando Poligono minimo = Poligono massimo (è possibile anche per sezioni), si ottiene in questa zona una curva limite fissa definita dal poligono.
“Cappelli” nei limiti spettrali
Per le curve limite degli spettri il sistema di analisi acustica Rotas dispone di un’ulteriore funzione speciale: i cosiddetti cappelli. Nel database si può eseguire un’impostazione, affinché i valori limite separati siano determinati per le frequenze caratteristiche (ordini, si veda anche “Frequenza, ordine, armoniche” a partire da pagina 20) del trasmettitore di ordine. Tali valori limite separati vengono valutati e appresi indipendentemente dal resto dello spettro e si manifestano sotto forma di valori caratteristici (per esempio come “ordine di ingranamento della ruota dentata A”). I limiti di questi valori caratteristici sono impostabili su valori fissi (impostando limitazione minima = limitazione massima), benché il resto dello spettro venga appreso normalmente.
Nella rappresentazione, i limiti di questi valori caratteristici spettrali sono aggiunti nella curva limite appresa, in modo che la curva limite mostri questi “cappelli” nelle posizioni corrispondenti.
L’uso dei “cappelli” è giustificato dal fatto che spesso si vogliono fissare determinati limiti per frequenze caratteristiche del trasmettitore di (ingranamenti, ecc.) indipendentemente dall’apprendimento dello spettro rimanente. Ma, dato che la posizione di tali frequenze nello spettro dipende dal tipo di gruppo di elementi (per le ruote dentate dal numero di denti), non si può semplicemente integrare i “cappelli” nei poligoni minimo e massimo. È invece il TasAlyser che s’incarica di calcolare le frequenze corrette in base al tipo di gruppo di elementi e al trasmettitore di ordine e di posizionare di conseguenza i “ cappelli”.
Nel database dei parametri i “cappelli” appaiono come valori caratteristici sotto la denominazione dello strumento “Valore spettrale”.
Apprendimento dei limiti
Per il valore medio e la deviazione standard, che sono presi in considerazione nei limiti appresi, è richiesto un certo numero di misurazioni. Come procede quindi il TasAlyser quando deve eseguire la prova del primissimo gruppo di elementi?
L’apprendimento si suddivide in due fasi: apprendimento base e apprendimento aggiuntivo. L’apprendimento base comprende un piccolo numero di gruppi di elementi (da 5 fino a 20), l’apprendimento aggiuntivo un numero decisamente superiore (per es. 200). Entrambi i numeri sono definiti nel database dei parametri, nel formulario mostrato a destra.
Durante l’apprendimento base, i gruppi di elementi vengono esaminati rispetto alla limitazione superiore definita nel database dei parametri. Se uno di questi primi gruppi di elementi risulta molto rumoroso, viene giudicato come “non OK”.
Alla fine dell’apprendimento base, il valore medio e la deviazione standard vengono determinati sulla base delle misurazioni di questo primo gruppo di elementi e così è definito il primo limite appreso. Con il gruppo di elementi successivo, inizia la fase dell’apprendimento aggiuntivo.
Ora si passa all’esame del gruppo di elementi successivo in base al limite appreso finora. Se il risultato è “non OK“, il gruppo di elementi viene scartato. Ma se il
Concetti e principi di base Valori limite
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risultato è “OK”, in tal caso i dati di questo ingranaggio sono aggiunti alla totalità dei dati e viene determinato un nuovo limite.
La totalità dei dati accresce con ogni ingranaggio e dunque il valore medio e la deviazione standard diventano man mano sempre più stabili. Una volta raggiunto il numero definito di gruppi di elementi da apprendere, l’apprendimento è terminato e il limite non cambia più.
La costante di tempo
Nel database dei parametri, oltre al numero di apprendimento base e all’obiettivo di apprendimento, vi è un terzo numero per i parametri di apprendimento: la “costante di tempo esponenziale” (“exp. time constant”).
Osservando attentamente, i valori medi di apprendimento non sono determinati in modo uniforme attraverso tutte le misurazioni apprese. Infatti, le misure successive (più recenti) hanno un peso maggiore rispetto a quelle più vecchie.
Questa ponderazione si basa sul fatto che durante l’esecuzione delle misurazioni più recenti, era valido un limite appreso molto migliore rispetto a quello delle misurazioni più vecchie. E dato che durante l’apprendimento base, i primi gruppi di elementi vengono esaminati soltanto rispetto ai limiti massimi, potrebbe essere che tali gruppi non siano “OK” se confrontati con i limiti attuali. Eco perché si desidera ridurre l’influenza di queste prime misurazioni.
Il tipo di ponderazione è impostato in funzione della costante di tempo. Tanto maggiore è la costante di tempo rispetto all’obiettivo di apprendimento, tanto più uniformemente saranno ponderate tutte le misurazioni. Costanti di tempo piccole ponderano più fortemente le misurazioni più recenti.
Supponiamo che il vostro obiettivo di apprendimento sia di 200. Con una costante di tempo lo stesso di 200, il peso della prima misurazione è soltanto di 37% circa rispetto all’ultima misurazione. Con una costante di tempo di 100, il peso della prima misurazione è di 14%, tuttavia con una costante di tempo di 500, il peso è di 67%.
È possibile reinizializzare l’apprendimento in qualsiasi momento, completamente o selettivamente solo per certi valori limite. Maggiori informazioni si trovano nel capitolo “Apprendimento dei limiti” a partire da pagina 64.
Apprendimento
base
Apprendimento
aggiuntivo
Limiti fissi
Gruppi di elementi misurati (dal riavvio dell‘apprendimento)
Apprendimento
base
Apprendimento
aggiuntivo
Limiti fissi
Gruppi di elementi misurati (dal riavvio dell‘apprendimento)
Teoria dell’analisi acustica Concetti e principi di base
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Teoria dell’analisi acustica
Questa sezione descrive “lo sfondo scientifico” dell’analisi acustica sincrona con la rotazione. Pertanto, ai fini dell’utilizzo del TasAlysers o per l’impostazione dei limiti, questa sezione per il momento è meno importante. Tuttavia, se volete comprendere che cosa significano le singole grandezze misurabili e come si deducono le cause partendo dai numeri, allora dovreste continuare nella lettura.
Analisi sincrona con la rotazione
L’esatta rilevazione degli errori dell’analisi acustica Rotas si basa essenzialmente sull’analisi dei rumori sincrona con la rotazione. Questa analisi consente di ricavare le quote di rumore dei diversi alberi e rotori interni del gruppo di elementi a partire dal segnale del sensore.
Il database dei parametri contiene i dati di costruzione di tutti i tipi di gruppi di elementi. A partire dalla velocità di rotazione dell’ingranaggio e dei rapporti di trasmissione, il TasAlyser è in grado di calcolare la velocità di rotazione di ciascuna ruota dentata dell’ingranaggio o di ogni rotore del gruppo di elementi.
La frequenza di rotazione di un rotore permette a sua volta di calcolare quanto tempo viene impiegato nell’effettuare un giro completo in base alla velocità di rotazione attuale. Per rotori diversi che non girano con la stessa velocità, i tempi impiegati per una rotazione sono anch’essi diversi. Per ogni rotore, il TasAlyser taglia in sezioni una copia del segnale totale, ognuna delle quali ingloba esattamente una rotazione di questo rotore.
Calcolando la media a partire da parecchi giri di un rotore, si ottiene infine un segnale temporale sincrono alla rotazione, nel quale le componenti di rumore che non sono sincrone con questo rotore, (e provenienti dunque da altri rotori), vengono soppresse.
Lo schema qui sotto illustra graficamente il principio dell’analisi sincrona con la rotazione:
Componenti di rumore separate dei rotori
Gruppo di elementi
(p.es. ingranaggi)
con rotori
(alberi interni)
e trasmettitori di
ordine (ruote dentate)
Rumore totale
(«Mix»)
Durata di
una
rotazione
(per rotore)
Componenti di rumore separate dei rotori
Gruppo di elementi
(p.es. ingranaggi)
con rotori
(alberi interni)
e trasmettitori di
ordine (ruote dentate)
Rumore totale
(«Mix»)
Durata di
una
rotazione
(per rotore)
Concetti e principi di base Teoria dell’analisi acustica
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Canali sincroni e Mix
Dopo la fase dell’analisi sincrona con la rotazione, il sistema dispone di varie versioni parallele del segnale del sensore, che sono di volta in volta sincrone con un rotore e che continuano ad essere analizzate parallelamente e indipendentemente le une dalle altre. Queste catene di elaborazione sono chiamate canali sincroni.
Tutti i rumori di un gruppo di elementi non sono necessariamente sincroni con un rotore integrato nella costruzione (esempio: rumori di cuscinetti). Dato che questi rumori non sono sincroni con nessun rotore, essi vengono soppressi in tutti i canali sincroni. Affinché questi rumori non sfuggano all’analisi, esiste anche un altro canale di elaborazione: il canale Mix. Questo canale si riferisce certamente anche alla rotazione di un albero di riferimento, contiene tuttavia la totalità delle componenti di rumore.
In opzione, è possibile avere anche un altro tipo di canale di elaborazione, un canale
di frequenza fissa o canale fisso. Questo canale non si riferisce alle rotazioni di un rotore, ma ha una frequenza di campionamento fissa. I canali fissi sono utilizzati, per esempio, per analizzare rumori parassiti (come rumori di commutazione negli ingranaggi).
Riassumendo: tutti i canali di elaborazione (canali sincroni, canale Mix, canale fisso) sono copie elaborate di un solo segnale del sensore. Se il sistema di analisi acustica è dotato di più sensori, ciascun sensore ha un proprio gruppo di canali sincroni, un proprio canale Mix ed eventualmente un proprio canale fisso.
Crest & Co
Il primo passo dopo la determinazione di un canale sincrono (o Mix) è l’analisi del dominio temporale. In questa fase si ottengono diverse grandezze caratteristiche a partire dal segnale di una rotazione. Le grandezze caratteristiche principali sono RMS, Peak e Crest.
Il valore corrisponde all’energia totale del segnale – per così dire al livello sonoro4. Un valore RMS elevato significa che il gruppo di elementi è rumoroso. Se il valore RMS di un canale sincrono è rumoroso, in tal caso il rumore proviene da questo rotore. Un valore RMS elevato nel canale Mix segnala la presenza di un gruppo di elementi generalmente rumoroso oppure una causa esterna al rotore. I valori RMS tipici sono compresi tra 1 e 10 (a seconda del tipo e della grandezza del gruppo di elementi, della velocità di rotazione e di altri fattori).
Occasionalmente, il valore RMS viene convertito in scala logaritmica dB in modo che sia direttamente confrontabile con i livelli che appaiono negli spettri. Questo valore è chiamato livello totale.
Il valore Peak è semplicemente il valore più alto che si produce, dunque il picco del segnale. Un solo rumore molto forte durante la misurazione comporta un valore Peak elevato. Ma è sufficiente anche un “tic” ben distinto durante ciascuna rotazione di un rotore, perché risulti un valore Peak elevato. Il picco del segnale si presenta quindi più volte.
Pertanto il valore Peak dà già una certa indicazione circa un danneggiamento del rotore o del trasmettitore di ordine, per esempio un dente difettoso. Tuttavia, l’altezza del picco del segnale dipende anche dal rumore di fondo: un gruppo di elementi o un
4 Per l’esattezza, il livello sonoro e l’energia totale sono dal punto di vista scientifico due cose ben distinte.
Teoria dell’analisi acustica Concetti e principi di base
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rotore nel complesso rumorosi (= valore RMS elevato, vedi sopra) producono per lo più anche valori Peak elevati. D’altra parte, l’altezza del picco del segnale non deve necessariamente aumentare con una velocità di rotazione crescente. In conclusione, il valore Peak è adatto solo in parte alla rilevazione dei difetti.
Molto più affidabile per la rilevazione dei difetti è il valore Crest. Questo valore è calcolato (per ogni singola rotazione) come il rapporto tra il picco e il valore medio, dunque come Peak/RMS:
Peak
RMS
Crest
Il valore Crest indica con quale intensità il picco del segnale esce dal sottofondo. Un valore Crest elevato indica dunque in modo più chiaro la presenza di un “ticchettio” rispetto ad un valore Peak elevato. I valori Crest tipici sono compresi tra 4 – 8 a seconda del tipo di gruppo di elementi.
Anche il valore Crest viene calcolato separatamente per ogni rotore (canale sincrono). Un valore Crest elevato in un canale sincrono lascia supporre che vi sia un difetto su un trasmettitore di ordine (ruote dentate) di questo rotore.
Affine al valore Crest è la kurtosis. Il valore della kurtosis aumenta quando il segnale contiene molti picchi. In termini di rumori questo corrisponde ad uno scricchiolio. Per esempio, cuscinetti a rullini difettosi possono causare un tale scricchiolio.
Frequenza, ordine, armoniche
Per ogni rotazione viene calcolato uno spettro a partire dal segnale temporale (sincrono con la rotazione) di ogni canale sincrono (per la formazione di uno spettro viene usata qualche volta l’abbreviazione “FFT” = “Fast Fourier Transform”). Nello spettro è possibile ritrovare le frequenze caratteristiche dei diversi trasmettitori di ordine. Se lo spettro differisce dalla norma (appresa), in tal caso è possibile dedurre dal tipo di deviazione una grande varietà di difetti.
Se il segnale temporale è sottoposto direttamente all’analisi spettrale, si ottiene uno spettro di frequenza. Se, per esempio, nel segnale temporale compare una componente ragguardevole con 160 oscillazioni al secondo, nello spettro di frequenza appare una linea a 160 Hz.
Ma se si applica l’analisi spettrale al segnale temporale sincrono con la rotazione, si ottiene come frequenze non degli Hz, ma dei multipli della frequenza di rotazione: se, per esempio, nel segnale temporale compare una componente ragguardevole con 16 oscillazioni a rotazione, nello spettro appare una linea a 16, da intendere come 16 volte la frequenza di rotazione oppure il 16° ordine. Ecco perché lo spettro del segnale temporale sincrono con la rotazione si chiama spettro di ordine.
Concetti e principi di base Teoria dell’analisi acustica
21
Quando si analizza il rumore di una ruota dentata di 16 denti, si sentono 16 piccoli “clic” a ogni rotazione, quando i denti della ruota dentata s’ingranano nei denti della ruota accoppiata. Questi 16 “clic” creano nello spettro di ordine una linea al 16° ordine. Questa linea è indipendente dalla frequenza di rotazione (numero di giri). Che la ruota dentata faccia 10 o 20 rotazioni al secondo non importa: si avranno sempre 16 “clic” a rotazione e quindi il 16° ordine. Ciò non è applicabile alla frequenza nello spettro di frequenza: con 10 rotazioni al secondo, i 16 “clic” generano una frequenza di 160 Hz, ma con 10 rotazioni al secondo la frequenza è di 320 Hz.
Questo esempio permette di capire il vantaggio dello spettro di ordine rispetto allo spettro di frequenza: lo spettro di ordine è indipendente dal numero di giri e si può facilmente assegnare le componenti spettrali alle sorgenti (come il 16° ordine ai 16 denti della ruota dentata).
I sistemi di analisi acustica semplici generano uno spettro di ordine creando uno spettro di frequenza e dividendo l’asse di frequenza per il numero di giri:
Nel sistema Rotas l’analisi sincrona con la rotazione del segnale temporale genera tuttavia degli spettri di ordine molto più precisi ed inoltre può calcolare il proprio spettro per ogni rotore. Il risultato dell’analisi di ordine è paragonabile invece al “canale Mix” del sistema Rotas (vedi sopra “Canali sincroni e Mix”).
Armoniche
Come abbiamo descritto nell’esempio, le sorgenti di rumore dominanti, in particolare per gli ingranaggi, sono gli ingranamenti, vale a dire il rumore generato dai denti delle ruote dentate quando s’ingranano. Similmente ad una corda di una chitarra, l’ingranamento non produce un suono sinusoidale puro con una sola frequenza, ma il rumore dell’ingranamento è composto di un suono fondamentale e suoni armonici (come per gli strumenti musicali).
Nello spettro si trova in particolare la frequenza fondamentale oppure l’ordine fondamentale (per es. il 16° ordine) e i suoi multipli (32°, 48°, 64° ordine, ecc.). Nell’ambito dell’analisi acustica Rotas, l’ordine fondamentale è chiamato “prima armonica” oppure “H1”, l’ordine fondamentale doppio “seconda armonica” o “H2”, ecc.
Nello spettro tipico di una ruota dentata, si riconoscono nettamente le armoniche. Ma per sapere se H1 è più alta di H2, oppure se H4 è riconoscibile ancora più nettamente, bisogna riferirsi alla geometria e alla superficie della ruota dentata in questione. Pertanto, non è possibile dare una specifica generale per i modelli delle armoniche (per quanto riguarda i valori limite), ma ci si deve orientare alle condizioni specifiche del progetto.
Oltre agli ordini di ingranamento e alle armoniche, si presentano in genere anche bande laterali. Bande laterali elevate possono indicare eccentricità o ovalizzazioni (vedi sotto “Modelli di rumore tipici”).
160 320
HzDivisione per il
numero di giriOrd.
Spettro di
frequenza
Spettro di
ordine
16 32160 320
HzDivisione per il
numero di giriOrd.
Spettro di
frequenza
Spettro di
ordine
16 32
Teoria dell’analisi acustica Concetti e principi di base
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Lo strumento “Valore spettrale”
In generale lo spettro indica la caratteristica di un rumore. Inoltre, le singole posizioni nello spettro, soprattutto in uno spettro di ordine, hanno un significato particolare e forniscono informazioni importanti su un elemento costruttivo da analizzare. È il caso delle “armoniche” già citate sopra e delle loro bande laterali, ma anche altre posizioni possono avere un significato particolare a seconda del gruppo di elementi.
Lo strumento “Valore spettrale” fornisce un valore caratteristico che corrisponde al valore dello spettro in una precisa posizione – quindi per esempio l’altezza della prima armonica come valore caratteristico.
Nella pratica si può notare che nello spettro di ordine si presentano delle posizioni che corrispondono alle parti dell’ordine di ingranamento (per es. metà ingranamento). Ruote abrasive danneggiate o consumate utilizzate nella fabbricazione di ruote dentate possono letteralmente “intagliare” tali caratteristiche insolite in una ruota dentata. In tal caso si parla di errori di passo.
Se confrontato allo spettro generale, il valore spettrale ha il vantaggio che permette di definire un limite separato (vedi «“Cappelli” nei limiti spettrali» a pagina 16) e codici di errore individuali, e di eseguire più facilmente l’analisi statistica di un valore caratteristico.
Inoltre, lo strumento “Valore spettrale” non si limita ad estrarre un singolo ordine dallo spettro. Ad esempio, si può definire come ordine spettrale anche il valore massimo da una banda di ordine oppure l’energia totale di una banda di ordine.
Andamenti dei valori misurati
Tutte le grandezze di misura considerate finora hanno una cosa in comune: i valori vengono massimizzati, minimizzati e mediati (a seconda della parametrizzazione) durante il tempo di misurazione (per esempio per la rampa della velocità di rotazione) e forniscono il risultato finale, per es. uno spettro. Tuttavia, in questo modo non viene preso in considerazione l’andamento della grandezza rispetto alla velocità di rotazione, al tempo o alla coppia. Di frequente, una caratteristica insolita non appare durante il tempo di misurazione, ma soltanto in determinate condizioni di velocità di rotazione e di coppia, e scompare se si determina solamente un valore “Peak Hold” sull’intero tempo di misurazione.
Per colmare questa lacuna, esistono diverse grandezze di misura dell’andamento per Peak, Rms, Crest, Kurtosis, Valore spettrale e Spettri. Grazie a queste è possibile definire e analizzare l’andamento di una grandezza di misura in una curva in funzione di una grandezza pilota. L’andamento di un valore spettrale in funzione di una grandezza pilota viene anche detto evoluzione del livello di ordine oppure “traccia di ordine”.
Registrando l’andamento degli spettri in funzione di una grandezza pilota, si ottiene uno spettrogramma. Per quanto riguarda il volume di dati, questi richiedono molto tempo, tuttavia forniscono un quadro molto preciso del comportamento acustico durante una prova.
Strumenti secondari
Le grandezze di misura trattate finora sono determinate direttamente durante il tempo di misurazione mediante la formazione della media, la massimizzazione, minimizzazione o la registrazione. L’unica eccezione è rappresentata dal valore spettrale che può essere determinato solo dopo aver terminato il calcolo dello spettro in questione.
Concetti e principi di base Teoria dell’analisi acustica
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Gli strumenti, il cui risultato si basa sull’elaborazione dei risultati degli altri strumenti, sono chiamati strumenti secondari. Oltre al valore spettrale, ci sono altri strumenti secondari di questo genere che sono determinabili solo dopo il calcolo di un’altra grandezza di misura. A questi appartengono l’intervallo della curva e il poligono della curva.
Entrambi gli strumenti secondari necessitano di una curva di evoluzione come dato di ingresso. A partire da questa curva, l’intervallo della curva calcola un valore caratteristico per una sezione di questa curva (massimo, minimo, valore medio). Applicando l’intervallo della curva ad una curva di evoluzione, è possibile dividere l’analisi dell’andamento in alcune sezioni per poter calcolare in queste un valore singolo che rispecchia la caratteristica dell’intero andamento. Ciò permette di analizzare statisticamente anche le caratteristiche di andamento (come tutti i valori singoli).
Il poligono della curva viene usato per confrontare una curva con un poligono e determinarne un valore caratteristico. Nel caso più semplice si può determinare il minimo o il massimo all’interno dell’intervallo di validità del poligono (simile all’intervallo della curva), ma si può anche determinare la superficie tra i poligoni e la curva. Questo di tipo di valutazione viene eseguita, per esempio, durante l’analisi di curve che rappresentano la forza del cambio in funzione della corsa del cambio. Il valore di misura che ne risulta caratterizza il lavoro del cambio.
Per quanto riguarda la parametrizzazione, la determinazione dei valori limite e la valutazione, gli strumenti secondari non si differenziano dagli altri strumenti. Per poter utilizzare uno strumento secondario (per es. l’intervallo della curva), è importante avere lo strumento che sta alla base (l’andamento dei valori misurati).
Teoria dell’analisi acustica Concetti e principi di base
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Fasi dell’analisi
Le spiegazioni date in precedenza delineano lo svolgimento approssimativo dell’analisi acustica: analisi sincrona con la rotazione e divisione dei canali sincroni, calcolo di Crest & Co, analisi spettrale, strumenti secondari.
Lo schema seguente mostra le fasi tipiche dell’analisi acustica:
Analisi sincrona
con la rotazione
Media del segnale
temporale
Media del segnale
temporaleMedia del segnale
temporale
Calcolo dello
spettro
Media spettrale
Spettri
massimizzati
Calcolo di Crest,
RMS, ...
Valutazione (confronto con il valore limite)
Divisione dei rotori
Andamenti del
livello di ordine
TAS-Box (sensori)
Determinazione
della velocità di
rotazione
Analisi sincrona
con la rotazione
Media del segnale
temporale
Media del segnale
temporale
Media del segnale
temporale
Media del segnale
temporaleMedia del segnale
temporale
Media del segnale
temporale
Calcolo dello
spettro
Calcolo dello
spettro
Media spettraleMedia spettrale
Spettri
massimizzati
Spettri
massimizzati
Calcolo di Crest,
RMS, ...
Calcolo di Crest,
RMS, ...
Valutazione (confronto con il valore limite)
Divisione dei rotori
Andamenti del
livello di ordine
Andamenti del
livello di ordine
TAS-Box (sensori)
Determinazione
della velocità di
rotazione
Determinazione
della velocità di
rotazione
In base al vostro gruppo di elementi o al vostro progetto, l’analisi può comprendere anche altre fasi. Questo grafico serve da orientamento e illustra le tre sorgenti importanti di grandezze di misura analizzabili: valori caratteristici provenienti dal segnale temporale, spettri di ordine massimizzati e andamenti del livello di ordine in funzione della rampa di misurazione.
Modelli di rumore tipici
Ogni tipo di gruppo di elementi possiede rumori propri caratteristici e modelli di rumore. Non è quindi possibile redigere una lista generale intitolata per esempio: “Se sentite o vedete ciò nel TasAlyser, il gruppo di elementi presenta il seguente difetto”.
Concetti e principi di base Teoria dell’analisi acustica
25
Questo capitolo descrive solo alcuni dei problemi tipici che possono insorgere con le ruote dentate. L’obiettivo è piuttosto di illustrare come si possano interpretare i risultati di misura del TasAlyser.
La seguente tabella mostra alcuni errori di produzione frequenti rilevabili sulle ruote dentate, nonché il segnale di rumore (qualitativo) che ne risulta e lo spettro di ordine (anche qualitativo). Le spiegazioni si trovano alla pagina seguente.
Ruota dentata in buono stato
Segnale temporale regolare, ordini di ingranamento chiari
Dente difettoso
Valore Crest elevato. “Pettine” nello spettro (tutti gli ordini sono più elevati)
Superficie difettosa
Per es. valore RMS più elevato, ordini aggiuntivi (“ordini fantasma”)
Ruota dentata
ovalizzata, eccentrica Modulazione del segnale temporale; nello spettro bande laterali dell’ordine di
ingranamento
Se una ruota dentata è in buono stato, nello spettro sincrono con il rotore (“canale sincrono”) si vedono principalmente gli ordini di ingranamento H1, H2, H3, ecc..
Teoria dell’analisi acustica Concetti e principi di base
26
I difetti sulle singole ruote dentate si manifestano principalmente nel segnale temporale e sono segnalate dal valore Crest. Nello spettro potete vedere un “pettine” per tutti gli ordini interi, ma solamente per difetti molto rumorosi.
I difetti della superficie, come per es. ondulazioni o errori di passo, si manifestano mediante linee spettrali aggiuntive che sono chiamate “ordini fantasma”, poiché in realtà non esiste una ruota dentata con questo numero di denti.
Ovalizzazioni ed eccentricità provocano una modulazione del rumore di ingranamento che a sua volta provoca delle bande laterali più elevate accanto agli ordini di ingranamento. Per la rilevazione delle bande laterale si utilizzano dei “cappelli” aggiuntivi nelle curve limite dello spettro (vedi “Cappelli” nei limiti spettrali” a pagina 16).
Il programma TasAlyser Teoria dell’analisi acustica
27
Il programma TasAlyser Il programma TasAlyser, chiamato anche TasAlyser o programma di misura, elabora i segnali del sensore, calcola i valori acustici misurati e li analizza rispetto a dei limiti. Il TasAlyser esegue quindi l’analisi acustica propriamente detta.
Il TasAlyser è configurabile in modo personalizzato in funzione del progetto di misura e delle esigenze del cliente, sia per quanto riguarda le componenti di analisi contenute in un progetto sia il layout delle finestre. Questo capitolo mostra un progetto di misura “tipico” e le schermate, finestre e funzioni di comando più correnti.
La directory di progetto
Nello stesso modo con cui aprite ed editate un documento in Word con il programma
Microsoft, il programma TasAlyser apre un progetto di misura. Il programma TasAlyser è installato come in Windows in una cartella C:\Programme\Discom. Tuttavia, senza un progetto di misura, il TasAlyser è soltanto un involucro vuoto.
A differenza di Word, un progetto non è contenuto in un unico file (e non si può neanche creare un nuovo progetto così facilmente come un nuovo documento Word). Il progetto è costituito, infatti, da una serie di file che sono tutti contenuti in una directory di progetto comune.
Usualmente la directory di progetto è una sottodirectory di C:\Discom\Measure-ment\..., per esempio C:\Discom\Measurement\MultiRot\MeinProjekt. La diretory di progetto contiene una serie di sottocartelle e di solito un’icona di collegamento per avviare il TasAlysers con questo progetto di misura.
Per una spiegazione precisa del contenuto della directory di progetto si rimanda al capitolo “Ulteriori funzioni del TasAlysers”. Alcune sottocartelle, tuttavia, sono già trattate nei seguenti capitoli dedicati al database dei parametri e all’apprendimento. Al momento è importante soltanto sapere che esistono i progetti e che possono essere molto diversi. Se non sapete dove si trova la directory del vostro progetto di misura, potete localizzarla mediante il comando di menu Directory di progetto nel menu File
del programma TasAlyser.
Vista dall’alto Il programma TasAlyser
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Vista dall’alto
La seguente figura mostra una “tipica” videata del programma di misura. La videata contiene diverse finestre e display. Queste finestre (e altre non visualizzate) possono essere ordinate, aperte e chiuse a scelta, secondo le proprie esigenze individuali. Non vi sono indicazioni fisse per quanto riguarda la ripartizione dello schermo.
Potete persino creare ripartizioni dello schermo differenti, memorizzarle come posizione delle finestre di preferenza e poi commutare facilmente tra le videate. (Maggiori informazioni nel capitolo “Ulteriori funzioni del TasAlysers”).
Passiamo ora alla descrizione delle finestre:
Come con i programmi Windows, in alto nella finestra principale si trova la barra del menu con i comandi generali per il programma di misura, nonché la “Toolbar” (barra degli strumenti) con i pulsanti per il richiamo diretto dei comandi di menu più importanti. I singoli comandi di menu verranno trattati nelle sezioni seguenti.
In figura, sotto la barra di menu e la Toolbar, si trova una finestra molto tipica del programma TasAlyser, il cosiddetto Scope. Il nome è – come il grafico – derivato dall’oscilloscopio. Gli scope servono a visualizzare le curve di misura di ogni genere (come per es. gli spettri di ordine oppure gli andamenti di livello). Con gli scope si possono visualizzare anche gli spettrogrammi. Per maggiori informazioni circa l’utilizzo degli scope si rimanda alla sezione “Scope” a pagina 32.
A destra, accanto allo scope, è aperta la finestra Mosaico. Questa finestra mostra i risultati dei valori caratteristici singoli misurati. Ogni casella corrisponde ad un valore misurato, e il colore indica quanto vicino è il valore misurato al suo limite. Se un
Bericht Finestra Analisi risultati
Menu principale
e“Toolbar” Ergebn Display dei risultati
Prüfabl Svolgimento prova
Strumenti di
visualizzazione (per
es. velocità di
rotazione)
Finestra Mosaico
Finestre di aggancio
“Scope” (spettri di
ordine)
Il programma TasAlyser Vista dall’alto
29
valore misurato supera il suo limite, la casella corrispondente diventa rossa. Mediante il pulsante Impostazioni, che si trova in alto a destra, potete configurare la visualizzazione, per esempio per limitare la quantità di valori misurati da rappresentare.
La finestra Mosaico appare anche in un’altra variante, sotto forma di finestra Valori
misurati. In questa finestra i valori misurati vengono elencati come righe in una tabella, in cui si possono leggere direttamente i valori misurati, i limiti, ecc. Anche nella finestra dei valori misurati i superamenti dei valori limite sono evidenziati in rosso.
Sotto alle finestre Scope e dei valori misurati si trova la finestra Analisi risultati. In questa finestra viene visualizzato il risultato complessivo (fino al momento) della prova, nonché gli eventuali errori trovati. Per maggiori informazioni su questa finestra, leggere la sezione sotto “Uso delle finestre”.
A destra in alto si trova il Display dei risultati, detto anche “semaforo”. Questo display mostra a colpo d’occhio i risultati della valutazione di tutti gli stati di prova: verde = in ordine, giallo = esame in corso, rosso = trovato errore, grigio = non ancora esaminato.
Sotto al “semaforo” appaiono tre strumenti di visualizzazione. Questi strumenti mostrano i valori delle grandezze pilota, vale a dire le velocità di rotazione, la coppia, e altro. Gli strumenti di visualizzazione possono mostrare anche altri valori, per esempio il livello totale attuale (“livello sonoro”) per un sensore. Per maggiori informazioni sugli strumenti di visualizzazione si rimanda alla sezione “Strumenti” a partire da pagina “34”.
Svolgimento della prova, centro di comando
Sotto agli strumenti, nella figura in basso a destra, è visualizzata la finestra per lo svolgimento della prova. (Questa finestra si chiama “Centro di comando” o “Command Center”.) Nella sezione “Svolgimento della prova” a pagina ”13 è descritto come viene suddivisa una corsa di prova in più stati di prova. La finestra Svolgimento della prova mostra quale tipo di gruppi di elementi è sotto esame e in quale stato di prova si trova al momento.
La finestra Svolgimento della prova consente anche un altro tipo di visualizzazione rispetto a quello mostrato sopra, in cui tutti gli stati di prova previsti appaiono sotto forma di elenco:
Usare il piccolo pulsante in alto a destra, contrassegnato dal simbolo Ø, per commutare da un tipo di visualizzazione all’altro.
Questa finestra, se aperta in tutta la sua grandezza, può essere usata anche per il comando dello svolgimento della prova (“comando manuale”), da qui il nome “Centro di comando”. Per prima cosa selezionate nella lista sotto Tipo/Prescrizione il tipo di gruppo di elementi da esaminare e premete Disposto. Poi selezionate nella lista uno stato di prova. Per avviare la misurazione, premere Misurazione; per terminare la misurazione, premere nuovamente il pulsante.
I comandi di prova possono essere inviati anche in parallelo al dispositivo di comando del banco prova. In questo modo si possono, per esempio, completare corse di prova incomplete o integrare istruzioni di comando mancanti del banco prova durante un intervento di manutenzione o di messa in funzione. Tuttavia, si consiglia di disattivare tale opzione durante il normale funzionamento di prova chiudendo il pulsante Manuale e riducendo la finestra di svolgimento della prova (pulsante Ø).
Vista dall’alto Il programma TasAlyser
30
Finestre di aggancio
Oltre alle varie finestre di visualizzazione (le più importanti delle quali sono state descritte nella sezione precedente), vi sono anche alcune finestre di aggancio. Queste finestre non servono alla visualizzazione dei valori misurati o dei risultati, ma piuttosto all’uso del programma di misura.
A sinistra, nel margine inferiore della finestra principale del programma, si trovano le finestre di aggancio Emisssione e Comando della sequenza di misurazione:
Eccetto una scheda, le finestre di aggancio sono di regola nascoste. Spostare il mouse sulla scheda e attendere un momento, oppure fare clic sulla scheda per visualizzare la finestra di aggancio. Nella finestra di aggancio visualizzata si trovano in alto a destra degli elementi di comando:
Tali elementi servono a gestire la finestra di aggancio. Ad esempio, con il simbolo “Pin” (simbolo centrale) si può fissare la finestra in modo permanente, affinché non venga nascosta automaticamente quando si clicca al di fuori di essa.
Emissione
Nella finestra di aggancio Emissione appaiono messaggi di programma e messaggi di stato. La finestra di emissione è a sua volta suddivisa in più sezioni (mediante una scheda corrispondente nel margine inferiore). Nella sezione Comunicazione vedete ad esempio una nota dei comandi interattivi che vengono scambiati tra il banco prova e il programma di misura.
Comando della sequenza di misurazione
Questa finestra contiene dei pulsanti di grandi dimensioni mediante i quali è possibile comandare la corsa di prova. Questi pulsanti vengono usanti quando il programma di misura viene utilizzato nell’ambito di una misurazione mobile (p.es. durante una prova stradale con il veicolo) e se funziona su un computer con touch screen.
Configurazione del sistema
La scheda della finestra di aggancio Configurazione sistema si trova nel margine sinistro della finestra principale del programma insieme alla scheda per la finestra Preferiti:
Il programma di misura è costituito da un grande numero di singoli moduli software. La maggior parte di questi moduli lavorano in sottofondo e pertanto non vi è la necessità di conoscerne il funzionamento. Tuttavia, qualora ve ne fosse la necessità, la finestra di configurazione vi permette di accedere ad ogni singolo modulo software.
Preferiti
Nella finestra Preferiti sono contenuti i moduli software più importanti tra questi. Qui trovate per esempio il modulo per lo scope degli spettri di ordine, la finestra di analisi dei risultati oppure la registrazione di file Wave. Se avete chiuso una di queste finestre di visualizzazione, per es. la finestra Scope, e desiderate aprirla di nuovo, basta aprire i Favoriti e fare un doppio clic sulla voce corrispondente.
Il programma TasAlyser Uso delle finestre
31
Ogni modulo della configurazione del sistema può essere aggiunto ai preferiti. Maggiori informazioni sull’organizzazione dei preferiti e sull’utilizzo del sistema di configurazione si trovano nel capitolo “Ulteriori funzioni del TasAlysers”.
Se desiderate aprire di nuovo una finestra di aggancio che avete chiuso in precedenza (chiusa correttamente non solo nascosta), potete usare il menu Visualizza del programma di misura. Qui nel sottomenu Barre dei simboli e finestre di aggancio sono elencate le finestre di aggancio.
La riga di stato
La riga di stato si trova nel margine inferiore della finestra principale del programma. A destra si trovano diverse informazioni:
Tipo attuale (tipo base,
vedi pag.41)
4umero di serie Stato di
prova
Condiz
ione di
misura
zione
Informaz
ioni
aggiuntiv
e
Comando
manuale
attivato
La condizione di misurazione (misurazione in corso) viene visualizzata mediante un simbolo: se sulla ruota dentata vi è un dente rosso Discom, significa che la misurazione è in corso.
Se nella penultima casella appare MAN, significa che il comando manuale è attivato; ciò permette di comandare lo svolgimento della prova mediante i comandi di menu e della tastiera. Se la casella è vuota, il comando manuale è disattivato. (Per il normale funzionamento di prova vi consigliamo di disativare il comando manuale – si veda “Attivazione del comando manuale” a pagina 36).
La casella NUM all’estrema sinistra è un’icona standard di Windows e indica che il blocco numerico della tastiera è disattivato.
All’inizio di una corsa di prova, durante il caricamento dei dati per il tipo attuale del gruppo di elementi, appare a sinistra, vicino alla casella del tipo attuale, una barra di progressione. Questa barra indica che il banco prova ha appena avviato una nuova corsa di prova.
Al termine di una corsa di prova scompaiono le icone per lo stato di prova e il simbolo della condizione di prova. L’indicazione del tipo e il numero di serie rimangono invece visualizzati in modo da riconoscere che cosa è stato esaminato per ultimo.
Uso delle finestre
Finestra Analisi risultati
La finestra Analisi risultati mostra il risultato complessivo della prova (fino a quel momento), nonché eventuali messaggi relativi agli errori rilevati.
Nella prima riga viene caratterizzata la corsa di prova attuale. Le voci sono per ordine: nome dello stato di prova, tipo di gruppo di elementi, tipo base tra parentesi quadre (vedi “Termini base” 42 nel capitolo seguente; il tipo base viene indicato solo se ha un altro nome rispetto al tipo), poi il numero di serie e il timbro temporale. Il
Uso delle finestre Il programma TasAlyser
32
timbro temporale è, se il banco prova non comunica qualcos’altro, il momento dell’inizio della corsa di prova.
Sotto la riga di intestazione è evidenziato a colori il risultato della prova fino a quel momento.
Poi vi è la lista degli stati di prova misurati e gli eventuali messaggi di errore. (La visualizzazione degli stati di prova, in cui non sono stati segnali degli errori, è opzionale – vedi sotto).
Un messaggio di errore è costituito dai seguenti elementi: prima di tutto il codice di errore e il testo corrispondente come definto nel database dei parametri. Poi segue il valore misurato e il valore limite corrispondente, la cui violazione ha causato il messaggio di errore. Il valore medio appreso per questa grandezza misurabile è indicato tra parentesi quadre, in modo da avere un ulteriore punto di riferimento, oltre al valore limite, per giudicare la “natura erratica” del valore misurato. Oltre al valore misurato è indicata ancora una posizione. Il significato di questa posizione dipende dal valore misurato: le posizioni negli spettri di ordine sono ordini, le posizioni negli andamenti dei livelli sono grandezze pilota (per es. velocità di rotazione), ecc. Infine segue la caratterizzazione vera e propria della grandezza misurabile con informazioni relative al rotore, al sensore, ecc.
Facendo doppio clic sulla finestra appare la finestra di dialogo Opzioni:
Qui si può scegliere se si vuole la visualizzazione di tutti gli stati di prova misurati oppure solo di quelli con i messaggi di errore. Inoltre si può impostare se nei messaggi di errore debba essere indicato anche il sensore. (Se utilizzate solo un sensore, questa impostazione non è necessaria).
Di norma i messaggi di errore vengono raggruppati nell’elenco secondo gli stati di prova. Attivando Classificazione principale secondo priorità errori, i messaggi di errore vengono classificati in base all’importanza (come definito nel database dei parametri). Lo stato di prova diventa quindi parte del messaggio di errore.
La finestra Analisi risultati è in grado di memorizzare i rapporti di prova in propri file di testo. I rapporti di errore sono contenuti anche negli archivi di misurazione e possono essere richiamati tramite il programma Presentazione e il database dei valori misurati. Pertanto la memorizzazione dei rapporti in file di testo separati è soltanto un’opzione aggiuntiva che può essere attivata e configurata tramite la finestra di dialogo Opzioni.
Scope
Una finestra Scope può rappresentare una o più curve, oppure spettrogrammi. Nel programma di misura si vedono in questa finestra per lo più gli spettri di ordine e gli
Il programma TasAlyser Uso delle finestre
33
andamenti del livello, ma viene usata anche in molti altri posti come per esempio nel controllo di calibrazione o per la regolazione del rilevatore della velocità di rotazione.
Le curve possono essere distribuite all’interno dello scope su più riquadri (“Panes”). A destra dei riquadri si trova una legenda con le denominazioni delle curve presenti nel riquadro.
Utilizzare le barre di scorrimento in basso a sinistra, per impostare l’asse x o y, per ingrandire (zoom) o accedere ad altri campi:
Usare la barra di scorrimento vera e propria come di consueto per modificare la sezione visualizzata. I pulsanti + e – servono a ingrandire e rimpicciolire. Il pulsante O scala automaticamente quest’asse in modo da rendere completamente visibili tutte le curve. Il pulsante all’estrema sinistra (asse y in basso) sposta l’asse in modo che inizi con 0 (mantenendo lo zoom attuale) .
Dato che l’asse y è comune per tutti i riquadri, vi è una sola barra di scorrimento y. Quando la finestra Scope visualizza uno spettrogramma, sul lato sinistro appare in aggiunta anche una barra di scorrimento z.
Nella finestra Scope, in basso a destra, si trova un gruppo di pulsanti di comando. Questi pulsanti hanno le seguenti funzioni:
Auto-ridimensionamento di entrambi gli assi
“Immagine fissa” Mostra o nasconde le legende
Strumento per osservazione dati
Registra impostazioni di scala attuali
Ripristina le impostazioni di scala registrate
Apre finestra di dialogo con impostazioni dello scope
Apre finestra di dialogo per i colori delle curve
Nella finestra di dialogo per i colori delle curve (pulsante in basso a destra) potete modificare i colori delle curve e la loro distribuzione nei riquadri. (Premere poi il pulsante “Salva” della barra degli strumenti della finestra principale del programma per salvare le modifiche).
Uso delle finestre Il programma TasAlyser
34
Un clic destro in un riquadro apre un menu contestuale per questo riquadro, un clic destro al di fuori del riquadro apre un menu contestuale con funzioni per l’intero scope. Questa procedura vi permette anche di esportare le curve dello scope – sia come grafico sia come serie di dati in formato Excel. Un doppio clic su una legenda apre una finestra con indicazioni dei valori relativi alla curva corrispondente.
Per gli scope che mostrano dati in corso (per es. gli spettri di ordine) si può visualizzare un reticolo con indicatore dei valori tenendo premuto il tasto sinistro del mouse e spostando il mouse all’interno di un riquadro.
Alcune altre funzioni degli scope sono descritte nel capitolo “Ulteriori funzioni del TasAlysers”.
Strumenti
Una finestra Strumenti mostra un valore variabile, per esempio la velocità di rotazione attuale. Il compito dello strumento è di visualizzare in modo grafico questo indicatore.
Per risparmiare posto sullo schermo, la finestra Strumenti non dispone di una barra del titolo come è d’uso nelle altre finestre. Per spostare una finestra Strumenti, “toccatela” con il tasto sinistro del mouse in una parte qualsiasi del suo interno.
La finestra Strumenti vi permette di accedere a due aree di configurazione. Una riguarda l’aspetto grafico dello strumento, l’altra la generazione del valore (per es. la rilevazione della velocità di rotazione). Per accedere alla finestra di dialogo di configurazione della generazione dei valori, fare doppio clic con il tasto sinistro del mouse in un posto qualsiasi all’interno della finestra Strumenti. Ulteriori informazioni in dettaglio circa la rilevazione delle grandezze pilota si trovano nel capitolo “Ulteriori funzioni del TasAlysers”.
Cliccando a destra nella finestra Strumenti, si apre la finestra di dialogo per la configurazione dell’immagine visiva:
Anche questa finestra di dialogo non ha una barra del titolo. Essa appare sempre sotto lo strumento al quale appartiene e allo stesso modo può essere spostata “toccando” un posto qualsiasi.
Selezionare l’aspetto grafico dello strumento (barra, come in figura, indicatore, visualizzatore digitale, ...) e lo schema colori da usare.
Per la rappresentazione grafica dei valori, ogni strumento può anche visualizzare (per es. in aggiunta alla barra) il nome della grandezza misurabile, il suo valore numerico attuale e l’unità della grandezza misurabile. Attivare queste opzioni mediante la casella di controllo corrispondente.
Il programma TasAlyser Connessione al banco prova
35
Per la rappresentazione grafica è necessario indicare un campo di scala. Nella figura in alto la barra è compresa tra –100 e +100 (in questo caso Nm). Con valori che si trovano al di fuori del campo di scala, la visualizzazione grafica rimane ferma sul fondo scala corrispondente.
Ogni forma dello strumento di visualizzazione mostra inoltre una marcatura per un valore qualsiasi, nonché un limite superiore. Dato che i grafici non hanno una scala, la marcatura e il limiti sono utili per evidenziare determinati valori. Nella figura sopra, ad esempio, la marcatura su 0 viene utilizzata per rendere riconoscibile la posizione di zero; il limite è disattivato. Infine si può impostare il formato dell’indicatore numerico del valore (in cifre prima e dopo la virgola).
Usare il pulsante X per chiudere la finestra Strumenti (poiché non ha una riga d’intestazione con un proprio pulsante di chiusura). Premere OK per confermare le impostazioni e per chiudere la finestra di dialogo di configurazione.
Connessione al banco prova
In un ambiente di banco prova il TasAlyser viene comandato mediante istruzioni inviate dal controller del banco prova (cfr. “Il computer di misura” “Comunicazione con il banco prova” a partire da pagina 8).
Nella maggioranza dei casi il computer di misura e il banco prova sono collegati mediante una linea seriale classica, tuttavia, usando i protocolli appositi (UDP, TCP/IP), è possibile anche una connessione tramite rete. Il computer di misura può essere dotato di una scheda d’interfaccia Profibus e può persino comunicare con il banco prova mediante un’interfaccia a bit paralleli “low level”.
Il vantaggio della comunicazione basata su comandi è dato dal fatto che questa può essere monitorata e compresa facilmente, da un lato e dall’altro che è possibile e relativamente facile espandere il set di istruzioni. Con una comunicazione basata su bit bisogna sempre tenere a mente il significato di ogni bit e, a causa della mancanza di bit, risulta più difficile aggiungere nuove istruzioni.
Tutti i tipi di connessioni al banco prova vengono trasmessi all’interno del TasAlysers in un protocollo di comando unitario. Questo compito viene eseguito dal cosiddetto modulo decoder. Il decoder può essere dotato di funzionalità aggiuntive “Plugins”, per implementare ulteriori comandi. La comunicazione con il banco prova viene registrata nella finestra Emissione, sezione Comunicazione (vedi “Finestre di aggancio” a pagina 30).
Tramite la configurazione del sistema potete accedere alle impostazioni dell’interfaccia (vedi “Configurazione del sistema” 30). Qui trovate una visione ad albero di tutti i moduli del programma di misura. Aprite la sezione Thread principale e poi il nodo Centro di comando (o Command Center). Qui trovate il o i moduli d’interfaccia, per esempio un modulo denominato Interfaccia seriale. Facendo un doppio clic sul simbolo corrispondente nell’albero di configurazione del sistema, aprite la finestra di dialogo di configurazione.
Se la comunicazione funziona in modo normale, durante una corsa di prova potete osservare nella finestra Centro di comando come viene caricato il tipo del gruppo di elementi, come vengono commutati gli stati di prova, ecc.. Attenzione: nel centro di comando potete disattivare il comando tramite il banco prova! (Il pulsante a sinistra diventa rosso).
Comando manuale Il programma TasAlyser
36
Se avete chiuso la finestra Centro di comando, potete riaprirla cliccando due volte sulla voce del centro di comando nella visione ad albero del sistema (sopra avete già visitato questa voce, come modulo superiore dei moduli d’interfaccia). Nomalmente il centro di comando si trova anche nei Preferiti.
Ulteriori informazioni sulla finestra Centro di comando si trovano nella sezione “Comando della sequenza di misurazione” a pagina 30.
Comando manuale
Se il sistema Tas è integrato in un banco prova, normalmente è il banco prova che comanda lo svolgimento della prova inviando i comandi o le istruzioni al programma di misura (per es. “il tipo successivo del gruppo di elementi è ...”, “lo stato di prova successivo è ...”). Lo svolgimento della comunicazione può essere osservato nella finestra Emissione sotto Comunicazione (si veda la sezione “Finestre di aggancio: Emissione” a pagina 30).
Tuttavia, se utilizzate il TasAlyser nell’ambito di una misurazione mobile, allora lo svolgimento della prova deve essere comandato manualmente. Ciò potrebbe essere necessario anche durante la messa in funzione di un banco prova o per interventi di manutenzione.
I comandi interattivi base (cfr. anche “Svolgimento della prova” a pagina 13)sono:
• Comunicazione del tipo di gruppo di elementi e avvio in contemporanea di una nuova corsa di prova,
• Inserimento di uno stato di prova,
• Avvio e fine di una misurazione,
• Chiusura (o annullamento) di una corsa di prova.
È possibile inserire anche il numero di serie e altre informazioni aggiuntive.
I comandi interattivi possono essere dati mediante comandi di menu, elementi di comando o comandi di tastiera, come descritto qui di seguito. Tutte le procedure sono equivalenti e sono tra loro combinabili (per es. avvio della corsa di prova mediante comando di menu, selezione dello stato di prova attraverso la finestra “Centro di comando” e avvio della misurazione con il tasto F7).
Attivazione del comando manuale
Innanzitutto si deve attivare il comando manuale. Di regola, il comando manuale dovrebbe essere disattivato durante il funzionamento di prova automatico al fine di evitare errori di utilizzo accidentali.
Per attivare il comando manuale ci sono due possibilità:
• Attivare nel menu Progetto il comando Comando
manuale.
• Attivare nella finestra Centro di comando il pulsante Manuale (vedi figura a destra).
All’attivazione del comando manuale, nella riga di stato del TasAlyser (a destra nel margine inferiore della finestra principale), nella penultima casella, appare il simbolo MAN (vedi figura a pagina 31).
Il programma TasAlyser Comando manuale
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Centro di comando
Una volta attivato il comando manuale, potete comandare direttamente la corsa di prova tramite la finestra Centro di comando. Prima selezionate il tipo di gruppo di elementi da esaminare nella lista di selezione sotto Tipo/Prescrizione e poi premete Disposto. Dopodiché selezionate nella lista uno stato di prova. Premete Misurazione una volta per avviare la misurazione e due volte per terminarla. Poi selezionate un altro stato di prova. Al termine della corsa di prova, disattivate di nuovo il pulsante Disposto.
Ricordarsi di disattivare Misurazione prima di selezionare lo stato di prova successivo, altrimenti la misurazione nello stato di prova precedente sarà valutata come annullata e tutti i valori misurati andranno persi. (Al contrario questo metodo può essere usato, per es. durante una prova stradale, quando si desidera annullare una misurazione non riuscita e ripeterla subito dopo).
Finestra di aggancio per il comando della sequenza di misurazione
Come già descritto a pagina 30, la finestra di aggancio Comando sequenza di
misurazione contiene pulsanti di grandi dimensioni per richiamare i comandi interattivi base sopra menzionati. Questa finestra è stata creata per l’utilizzo su computer con touch screen e pertanto richiama le stesse funzioni come i comandi di menu e di tastiera descritti qui di seguito. A scopo informativo, sui pulsanti della finestra di aggancio sono indicati ancora una volta i tasti per i comandi.
Comandi di menu
I comandi per il controllo della corsa di prova sono contenuti nel menu Progetto. Qui, oltre ai comandi eseguibili tramite la finestra Centro di comando, si trovano anche le istruzioni per l’impostazione del numero di serie e per l’annullamento della corsa di prova.
Alcuni comandi interattivi nel menu sono nascosti per permettere una migliore visione d’insieme del menu. Per visualizzare tutti i comandi, puntare il cursore per alcuni momenti sul titolo del menu (“Progetto”), oppure cliccare sul simbolo di apri in basso nel menu.
Alcuni comandi interattivi sono disponibili anche come pulsanti nella barra strumenti (direttamente sotto la barra di menu).
Comando manuale Il programma TasAlyser
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Comandi di tastiera
La seguente tabella contiene una panoramica dei comandi interattivi tramite tastiera. Per alcuni comandi sono possibili a scelta più tasti:
Tasto Funzione
F2 Inserisce o modifica il numero di serie e delle informazioni aggiuntive
F3 Annulla la misurazione nello stato di prova attuale e la riavvia subito.
F4 Chiude la misurazione, inserisce nella lista lo stato di prova successivo e avvia la misurazione.
F5 Ctrl+I
Avvia la corsa di prova (appare la finestra per la selezione del tipo di gruppo di elementi).
F6
Seleziona nella lista lo stato di prova. Lo stato di prova può essere immesso tramite tastiera oppure essere selezionato mediante i tasti freccia ↑/↓.
F7 Tasto di spazio
Avvio/Fine della misurazione. (Solo se è inserito uno stato di prova e solo una volta per ogni stato di prova).
Alt+F7 Annulla la misurazione
F8 / Ctrl+R Termina regolarmente la corsa di prova
F9 / Alt+Ctrl+R Annulla la corsa di prova
Immagine↑↑↑↑ Seleziona nella lista lo stato di prova precedente
Immagine↓↓↓↓ Seleziona nella lista lo stato di prova successivo
Dettagli circa F3, F4, immagine ↑↑↑↑ e immagine ↓↓↓↓
Innanzitutto tutti questi comandi di tastiera chiudono la misurazione nello stato di prova attuale.
Solo con F3 la misurazione viene annullata (poiché deve essere ripetuta), per questo lo stato di prova attuale viene inserito nuovamente e la misurazione viene riavviata direttamente.
Gli altri tre comandi terminano regolarmente la misurazione nello stato di prova attuale, di conseguenza viene inserito lo stato di prova precedente o successivo contenuto nella lista. Qui vale l’ordine degli stati di prova presenti nella lista per come vanno letti, per es., nella finestra Centro di comando o nella finestra di selezione apribile con F6. L’ordine degli stati di prova è fissato nelle tabelle del database dei parametri e, se si desidera, può essere modificato.
Il tasto F4 avvia subito la misurazione dopo l’inserimento dello stato di prova. F4 permette di misurare durante un percorso di misura gli stati di prova che si succedono in modo rapido senza perdita di tempo (cfr. in “Appendice A: sistema mobile Rotas” a pagina 96).
Entrambi i tasti Immagine terminano la misurazione dello stato di prova attuale e passano allo stato di prova successivo o precedente senza che la misurazione venga avviata. Sono utilizzati quando la fine di uno stato di prova precedente e l’avvio della misurazione nello stato di prova successivo non si succedono immediatamente l’uno dopo l’altro.
Il programma TasAlyser Diritti utente e livelli di diritti di accesso
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Osservate che per l’uso della tastiera la finestra dello svolgimento della prova (“Svolgimento della prova, centro di comando”, pagina 29) nella sua forma grande non deve avere il “focus di input”, poiché questa finestra ingoia le pressioni dei tasti. Cliccate su un’altra finestra (per es. uno scope), oppure commutate la finestra Centro di comando nella rappresentazione ridotta:
Diritti utente e livelli di diritti di accesso
Il programma TasAlyser conosce tre livelli dei diritti di accesso: l’utente normale, il “preparatore” e l’amministratore.
L’utente normale ha soltanto possibilità di utilizzo molto limitate. Può aprire e chiudere finestre di visualizzazione, ma non ha accesso alla configurazione del sistema o alle finestre di dialogo di impostazione. L’esecuzione di modifiche delle posizioni delle finestre o delle impostazioni non sarà memorizzata in modo permanente, anche se è stato premuto il pulsante Salva nella barra degli strumenti.
Nel funzionamento normale del banco prova si consiglia di far funzionare il programma nel livello di diritti di accesso dell’utente normale per evitare modifiche accidentali delle impostazioni.
Il configuratore ha accesso alla configurazione del sistema e alla maggior parte delle finestre di dialogo di configurazione. Per esempio, può richiamare la funzione di calibrazione (vedi “Preparazione della calibrazione” a pagina 82 ), oppure le impostazioni di comunicazione per il comando del banco prova. Tuttavia, il configuratore non può accedere ad alcune impostazioni fondamentali come la parametrizzazione dei canali A/D della TAS Box.
Il livello amministratore consente l’accesso a tutte le impostazioni e funzioni del TasAlysers. Se avete appena installato il TasAlyser, esso si trova automaticamente nel livello Amministratore.
Per modificare il livello di diritto di accesso, richiamate nel menu TasAlyser Progetto il comando Diritti utente. Nella finestra di dialogo corrispondente è indicato il livello di diritti di accesso attuale:
Per modificare il livello di diritti di accesso, basta selezionare il livello corrispondente. Per il configuratore e l’amministratore è necessario immettere una password, mentre per l’utente normale non è richiesta la password. Se non desiderate modificare il livello di diritti di accesso, non dovete inserire una password (anche se rimanete nel livello di amministratore o configuratore).
Livello di diritti di accesso attuale “Amministratore”
Diritti utente e livelli di diritti di accesso Il programma TasAlyser
40
La password preimpostata sia per il configuratore che per l’amministratore è la seguente: discom
Altre password sono inserite con testo in chiaro nel file Application.sea sotto le identificazioni UserLevelPassword1 per il configuratore e UserLevelPassword2 per l’amministratore, per es.:
UserLevelPasswort1: e12345 UserLevelPassword2: a54321
Il file Application.sea si trova nella directory del progetto, nella cartella Applicazione; da aprire per es. con l’editor Notepad). In caso di bisogno per la preparazione o modifica delle password, non esitate a contattarci.
Gestione dei parametri Informazioni generali
41
Gestione dei parametri Il sistema Tas usa una gestione dei parametri basata su database. Senza il database dei parametri il sistema non può essere utilizzato. Per questo motivo è importante conoscere i concetti fondamentali della gestione dei parametri.
Informazioni generali
Cache dei parametri
Durante il controllo il programma di misura non preleva direttamente i dati dal database dei parametri, bensì usa i dati della cache dei parametri. In base alla concezione della gestione dei parametri, i dati possono essere generati dal database dei parametri in due modi. Con la variante 1, la gestione dei dati avviene tramite un computer centralizzato. Qui il database dei parametri è memorizzato in modo fisico e viene scaricato attraverso un programma ausiliare (il “Database-Cacher”) che crea i dati della cache dei parametri e li distribuisce ai banchi prova tramite la rete. Con la variante 2, i dati della cache dei parametri vengono creati in modo decentrato dallo stesso programma di misura sul computer di controllo. Quando dal banco prova viene segnalata una nuova prova, il programma di misura verifica se nel database dei parametri sono stati modificati i dati per il tipo richiesto. Se la risposta è positiva, allora la cache dei parametri viene aggiornata per questo tipo (operazione che dura un breve momento). In caso negativo, si continuano ad usare i dati esistenti e il programma di misura è subito pronto per eseguire la prova.
Due database per la parametrizzazione
Indipendentemente dalla concezione su cui si basa la gestione dei parametri (centrale o decentrale), per quest’ultima vengono usati due database. Attualmente sono entrambi database Access-2000 (estensione del file .mdb). Nel primo file di database (estensione QDb.Mdb) si trovano gli stessi parametri. Questo file di database viene scaricato quando i dati della cache dei parametri vengono generati. Il secondo file di database (TasForms.mdb oppure TF_XXXXXX.mdb con XXXXXX come data codificata) contiene il programma di gestione per l’adattamento dei parametri. I dati nel primo file di database possono essere modificati con il programma di gestione. Nel programma di gestione non sono memorizzati i parametri di misura, tuttavia in questo programma sono associate le tabelle del primo file di database in modo da poterle editare.
Nei seguenti paragrafi viene spiegato come usare questo programma di gestione, chiamato in breve “Gestione parametri”.
Avvio della Gestione parametri
La schermata di avvio
Per avviare la Gestione parametri è stata creato un collegamento. L’icona corrispondente raffigura una lettera “D” gialla come da figura:
Di solito il collegamento si trova sul desktop oppure in una cartella sul desktop chiamata “Rotas for Experts”. Per avviare la Gestione parametri, cliccare due volte sull’icona. Appare la schermata di avvio mostrata a lato:
Avvio della Gestione parametri Gestione dei parametri
42
Nell’intestazione della finestra grande è indicato il percorso nel quale si trova il database dei parametri, di cui si vuole elaborare i dati. La finestra più piccola è costituita quasi esclusivamente da pulsanti, con i quali è possibile aprire ulteriori finestre per l’elaborazione dei dati. Inoltre, sopra l’ultimo pulsante, che serve per uscire dal programma, è indicato il numero di versione. Per la richiesta di informazioni, è sempre importante indicare la versione del programma di gestione in modo escludere ogni malinteso, infatti è possibile che esistano nuove versioni con funzionalità modificate.
Con la casella di controllo “Ulteriori impostazioni” si può ampliare ulteriormente la lista dei pulsanti di selezione. Dato che le selezioni, rese accessibili da questa funzione, presuppongono delle conoscenze avanzate, queste non verranno trattate adesso ma in un momento successivo.
Termini base
Nella Gestione parametri sono trattati dei temi di origine alquanto diversa. Alcuni temi sono connessi all’organizzazione del database, altri derivano dal design degli ingranaggi, altri ancora dalla teoria fisica dell’acustica. I termini più importanti correlati alla parametrizzazione sono spiegati brevemente qui di seguito.
Record di dati: un record di dati è l’insieme di voci differenti registrate in un database. Inoltre in un database ci sono delle chiavi che consentono di reperire i record di dati. Ogni chiave (inserita per intero) identifica un record di dati in modo univoco, cioè una chiave non può riferirsi a due record di dati diversi.
Tipo/Tipo base: gli oggetti (per lo più ingranaggi) da analizzare durante la prova vengono indicati nella Gestione parametri sotto il nome di Tipi. Più precisamente questi sono i nomi sotto i quali il banco prova segnala i diversi oggetti di analisi (per es. ingranaggi) al programma di misura. Ad ogni tipo appartiene un Tipo base, che a sua volta identifica in modo univoco il record di dati. Questa distinzione è motivata dal fatto che, se un ingranaggio viene prodotto per lungo tempo, questo può essere soggetto a modifiche a ragione delle esperienze acquisite. Talvolta si apportano soltanto piccole modifiche alla scatola, tuttavia è logico che queste modifiche devono essere rintracciabili. Per questo motivo all’ingranaggio modificato viene dato un nuovo nome e per la Gestione parametri è considerato un nuovo tipo. Siccome queste piccole modifiche non influenzano il grado di rumorosità, il nuovo tipo viene assegnato al vecchio tipo base. Ecco perché sia per il vecchio come per il nuovo tipo viene utilizzato esattamente lo stesso record di dati.
Gestione dei parametri Avvio della Gestione parametri
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Banco prova/Gruppo banchi prova: quanto appena detto per i tipi, cioè la possibilità di richiamareun record di dati attraverso più “nomi”, vale anche per i banchi prova. Ogni gruppo di banchi prova rappresenta un record di dati che può essere utilizzato per banchi prova differenti, vale a dire anche qui tutti i banchi prova di un gruppo utilizzano lo stesso record di dati.
Famiglia: nella pratica può accadere che banchi prova esaminano ingranaggi di tipo diverso, per es. c’è un ingranaggio per la trazione anteriore e la trazione integrale. Tali differenze sono rappresentate attraverso famiglie differenti, nel caso esse siano importanti per la parametrizzazione. Inoltre, attraverso la famiglia si stabilisce secondo quale modello di calcolo vanno calcolate le frequenze per l’analisi. Quindi, in linea di massima, da un database è possibile parametrizzare anche ingranaggi molto diversi.
Stati di prova: le diverse sezioni possibili di una prova vengono rappresentate nella Gestione parametri come stati di prova. In genere un ingranaggio viene azionato attraverso tutte le marce ed esaminato in ogni marcia una volta con velocità di rotazione crescente (“trazione”) e una volta con velocità di rotazione decrescente (“spinta”). Gli stati di prova risultanti si chiamano per es. “1-T” (1° marcia, trazione) oppure “6-S” (6° marcia, spinta).
Luogo/ Ruota/ Rotore: quando nella Gestione parametri si parla di luogo si intende un determinato elemento costruttivo da analizzare. Gli ingranaggi, ad esempio, sono costituiti in particolare da ruote dentate, alberi e cuscinetti. I denti delle ruote dentate sono le principali fonti di rumorosità di un ingranaggio, pertanto sono definibili come ruote nella Gestione parametri. Le ruote che girano a frequenza diversa possono essere valutate con l’analisi sincrona con la velocità di rotazione. Spesso succede che più ruote nell’ingranaggio si muovano con la stessa frequenza (per es. perché sono fissate sullo stesso albero). In questo caso ha senso fare una differenziazione nella Gestione parametri e per cui viene usato il termine di rotore. A seconda della frequenza che si presenta nel sistema, ci deve essere esattamente un rotore in modo da evitare analisi doppie e conseguenti assegnazioni errate. Le singole ruote possono essere anche rotori, gli alberi sono tipicamente dei rotori. In alcune condizioni costruttive (rapporto di trasmissione sfavorevole) si possono trovare anche ruote associate ad un rotore che non hanno niente a che vedere tra loro direttamente (quindi per es. non si trovano su un albero).
Campionamento: all’inizio dell’analisi della rumorosità viene eseguita la registrazione e la conversione in forma digitale della rumorosità. Dopo la conversione si dispongono di blocchi di dati digitali, la cui risoluzione può variare in base all’obiettivo dell’analisi. Per l’analisi sincrona con la velocità di rotazione il campionamento è impostato in modo che un blocco contenga sempre multipli di una rotazione di un rotore da analizzare (vedi sopra). Ogni ulteriore elaborazione (determinazione della media, analisi FFT, massimizzazione, e simili) viene eseguita sulla base di questi blocchi.
Sensori/Grandezze pilota: per l’analisi della rumorosità sono richiesti dall’esterno i segnali più diversi. Oltre ai segnali di comando provenienti dal banco prova (informazioni riguardanti l’oggetto da esaminare e la fase di prova), ci sono in particolare il segnale di rumore e il segnale della velocità di rotazione. Nella fase di elaborazione questi segnali svolgono ruoli diversi: mentre i segnali di rumore (che possono essere registrati anche da più sensori) vengono preparati durante il campionamento (vedi sopra), il segnale della velocità di rotazione serve come riferimento (“quando è pronta una rotazione dell’elemento costruttivo”). Pertanto questo segnale è una grandezza pilota. Altre grandezze pilota sono il tempo oppure per es. un segnale di coppia. Per analisi speciali è possibile analizzare anche una
Avvio della Gestione parametri Gestione dei parametri
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grandezza pilota in relazione ad un’altra, per es. andamento della coppia a velocità di rotazione variabile, oppure un andamento della velocità di rotazione nel tempo.
Misurazione/Innesco (Triggering): in genere durante l’analisi acustica non si vuole analizzare permanentemente i rumori. Un’analisi sincrona con la rotazione non ha senso per es. in un momento in cui viene azionato un ingranaggio (ha senso invece un’analisi della forza del cambio). Per differenziare i diversi compiti di analisi, il programma di misura dispone dei trigger. I trigger possono essere attivati in diversi modi. Nel caso più semplice è il comando del banco prova che dà direttamente l’“avvio” e lo “stop” (per es. per l’analisi della forza del cambio) attivando così la misurazione; a questo proposito vengono usate di frequente anche grandezze pilota (vedi sopra), per es. la velocità di rotazione per avviare una misurazione a un numero di giri X e arrestarla ad un numero di giri Y. Alcune analisi non sono possibili senza un innesco mediante una grandezza pilota. Pertanto un andamento della coppia in funzione della velocità di rotazione necessita, oltre alle informazioni di Avvio/Stop, anche dell’informazione relativa alla risoluzione (determinare un valore della coppia per ogni modifica della velocità di rotazione di X rpm).
Strumenti/Parametro dello strumento: per eseguire le analisi più disparate nella Gestione parametri sono disponibili gli strumenti. Uno strumento identifica una determinata forma dell’elaborazione del segnale, ossia il risultato che ne consegue. Lo strumento “Peak”, ad esempio, identifica il risultato di un’analisi durante la quale viene rilevato soltanto il valore massimo esistente di un blocco di dati. Per fissare inoltre quali condizioni esterne sono importanti per l’acquisizione di un valore finale, si può indicare il parametro dello strumento. Qui, per es., si definisce in base a quale trigger (vedi sopra) avviene la reazione e se durante il tempo di misura fissato dal trigger i valori che si presentano vengano mediati, massimizzati o minimizzati per ogni blocco di dati.
Canali: il termine canale nella Gestione parametri permette di differenziare i percorsi di analisi che hanno compiuto i blocchi di dati di un segnale. I canali tipici sono Sync, Mix e Fisso. Il canale Fisso identifica un’analisi che è stata eseguita sulla base di un segnale campionato con frequenza fissa (per es. in relazione ad un’analisi della forza del cambio). Mix e Sync definiscono entrambi delle analisi sincrone con la rotazione. Si differenziano dal fatto che per l’analisi Sync gli effetti di rumorosità non sincroni con il rotore vengono soppressi il più possibile.
Grandezze misurabili: per grandezze misurabili s’intendono le analisi da eseguire per determinati luoghi e sensori in diversi canali utilizzando gli strumenti. Quali analisi siano possibili dipende dallo stato di prova (non ogni luogo può essere analizzato in ogni stato di prova). La maggiore parte degli strumenti sono in grado di eseguire parallelamente più analisi che poi vengono differenziate mediante il parametro dello strumento. Le grandezze misurabili possono produrre diversi tipi di risultati: numeri singoli (“valore caratteristico”), curve o anche gruppi di curve (per es. spettrogramma).
Limiti/Apprendimento: le grandezze misurabili rilevate possono essere confrontate con i limiti durante l’esecuzione dell’analisi. In tal caso, come le grandezze misurabili possono produrre diversi tipi di risultati, allo stesso modo ci sono diversi tipi di limiti. In linea di massima i limiti sono limiti appresi. Vale a dire, essi risultano dal fatto che il valore medio e la deviazione standard vengono determinati possibilmente attraverso molte prove e questi poi vengono calcolati rispetto ai “limiti appresi” utilizzando le specifiche nella parametrizzazione (maggiori dettagli in un’altra sezione).
Gestione dei parametri Utilizzo generale
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Utilizzo generale
Organizzazione dei dati in liste
Gli addetti alla cura dei dati sanno che vale la pena avere possibilmente pochi record di dati da gestire. In generale, ciò significa: possibilmente molti record di dati con validità ampiamente condivisa e possibilmente pochi record di dati suddivisi in modo altamente specializzato. Un primo approccio per raggiungere questo obiettivo è stato gia descritto sopra: la riunione dei tipi in tipi base e dei banchi prova in gruppi di banchi prova. Osservando questo metodo dal punto di vista del database, ciò significa che invece di usare la chiave diretta “Tipo” o “Banco prova” si interpone una chiave indiretta “Tipo base” e “Gruppo banchi prova”, la quale può essere assegnata alle chiavi “Tipo” o “Banco prova”.
Lo stesso principio viene applicato alle tre liste importanti usate per la parametrizzazione: la lista dei parametri di campionamento, la lista delle grandezze misurabili e la lista dei parametri di trigger. Qui si parte dall’idea di voler utilizzare su tutti i banchi prova possibilmente i medesimi parametri per tutti i tipi. Quindi si crea di volta in volta una lista dei parametri e si assegnano le liste ai singoli tipi per ogni banco prova.
Per aprire il modulo nella Gestione parametri, in cui è possibile eseguire le impostazioni, cliccare sul pulsante Impostazioni di controllo. Appare il seguente modulo:
Nella Gestione parametri ci sono molti moduli simili a questo in figura, ma che contengono dati differenti. Qui di seguito spiegheremo come leggere e usare tali moduli.
Funzioni generali del modulo
Campo di controllo e area dati
Tutti i moduli costruiti secondo lo schema raffigurato sopra sono divisi in due parti: nella parte sopra si trova il campo di controllo, con il quale si può influenzare la visualizzazione nell’area dati. A destra del campo di controllo si trova una barra dei
Funzioni generali del modulo Gestione dei parametri
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pulsanti con sei pulsanti, le cui funzioni verranno spiegate più avanti. Accanto, a sinistra, si trovano i campi di selezione delle chiavi, con i quali si può eseguire la selezione tra le diverse possibili impostazioni. I campi delle chiavi corrispondenti nell’area dati hanno sfondo grigio e non sono editabili. I campi con sfondo giallo nell’area dati contengono i dati che si possono modificare. L’intero modulo è modificabile nelle dimensioni. Ciò significa che è possibile adattare le dimensioni dei campi nell’area dati rispetto al modulo in modo da sfruttare al meglio lo spazio disponibile.
Tipi base e gruppi di banchi prova
Come già spiegato in precedenza, esiste soltanto un record i dati per tutti i banchi prova che appartengono ad un gruppo e per tutti i tipi appartenenti a un tipo base. Siccome la selezione viene eseguita per lo più secondo il tipo e il banco prova, le liste dei campi di selezione delle chiavi nel campo di controllo contengono altre voci rispetto ai campi corrispondenti nell’area dati. Mentre nei campi di selezione delle chiavi si può selezionare il tipo e il banco prova (tra parentesi è indicato il tipo base o il gruppo di banchi prova), nell’area dati è indicato il tipo base o il gruppo di banchi prova e tra parentesi tutti i tipi o banchi prova assegnati. Pertanto, selezionando un determinato tipo, nell’area dati si può sempre vedere per quali tipi il record di dati è ancora valido.
Uso dei campi di selezione delle chiavi
Mediante i campi di selezione delle chiavi si può specificare una selezione in diversi modi. Il significato della casella di controllo “Tutti i tipi” è chiaro: inserendo un segno di spunta nella casella, tutte le altre possibilità del campo di selezione chiavi corrispondente vengono disattivate e l’area dati mostra tutti i record di dati senza limitazione per il campo chiave in questione.
Se si desidera avere soltanto voci singole, non si deve inserire il segno di spunta nella casella “Tutti i tipi”. Dopodiché si possono marcare una o più voci nella lista (per marcare più voci premere il tasto CTRL o il tasto Shift, come in Windows, oppure utilizzare il campo di immissione e il pulsante “*”. Nell’esempio sopra è stato usato il pulsante con l’asterisco per marcare tutte le voci nella lista che sono idonee al modello “*(6001*”. Per definire i modelli, si possono utilizzare i comuni caratteri jolly “*” e “?”. (Per gli esperti di MS-Access: il pulsante con l’asterisco richiama la funzione “Like” (SQL)).
Per tutti i pulsanti che configurano qualcosa negli elenchi di selezione vale quanto segue: se dopo il primo clic non si ottiene il risultato previsto, premere il pulsante una seconda volta. In certe condizioni ancora non chiare, MS-Access ha bisogno di un secondo impulso.
Modifica delle voci di un’intera colonna
Spesso si desidera modificare in un sol colpo la voce di una colonna per molti record di dati. Per questa funzione è disponibile la casella raffigurata a lato. La funzione è semplice: si imposta qualcosa e un clic sul pulsante con la freccia compila la colonna corrispondente selezionata con questo valore.
Se la colonna contiene un valore numerico, vi è la possibilità, come funzione aggiuntiva, di modificare i valori in modo relativo. Ciò significa che non si compila la colonna con un valore fisso, ma si calcola con il valore esistente. A questo scopo si inserisce nella casella l’operazione di calcolo che deve essere svolta. Sono disponibili le seguenti opzioni: +X (valore X da addizionare), -X (valore X da sottrarre), *X
Gestione dei parametri Funzioni generali del modulo
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(valore X da moltiplicare). Se si vuole sottrarre un valore con “-X”, il programma vuole sapere esattamente quale operazione deve essere eseguita, in quanto il segno meno vale sia come segno di sottrazione sia come segno aritmetico.
Ordinare la visualizzazione
Non sempre è sufficiente limitare la visualizzazione a determinati gruppi di dati. Qualche volta si desidera anche visualizzare i dati secondo un certo ordine. In tal caso si può usare una funzione di MS-Access: basta cliccare con il tasto destro del mouse in un campo qualsiasi della colonna, secondo la quale si desidera ordinare la visualizzazione. Tra le varie funzioni di Access si può selezionare tra ordinare crescente e ordinare decrescente. Questa funzione è disponibile per tutte le colonne, sia per le colonne chiave che per le colonne di dati.
Copia, stampa, confronto
Nella parte destra del campo di controllo si trovano 6 pulsanti di cui si è già accennato brevemente sopra. Con questi pulsanti è possibile attivare delle funzioni importanti come copia, stampa e confronto dei dati.
Il pulsante “P” (Print) serve per stampare. Permette di stampare la selezione attuale (formato orizzontale). Altrimenti i simboli dei pulsanti hanno lo stesso significato dei tasti di un calcolatore tascabile. Pertanto la funzione dei pulsanti “M” e “R” è evidente: con “M” (Memorize) si memorizza una selezione, con “R” si ripristina (Restore, in caso premere due volte).
Premendo il pulsante “M”, per molti moduli si apre un ulteriore modulo che può anche essere aperto separatamente con il pulsante “F” (Field selection). Qui si possono selezionare diversi campi delle colonne per es. per la funzione di copiatura. La copiatura riguarderà soltanto i dati delle colonne selezionate.
Con il pulsante “<-” infine viene eseguita l’azione di copiatura nel modo seguente: i dati con la selezione memorizzata “M” vengono i letti e inseriti nella selezione attuale (per quanto possibile).
In modo analogo lavora la funzione di confronto attivabile con il pulsante “D” (Differences). Questa funzione confronta i dati della selezione memorizzata con i dati della selezione attuale e mostra le differenze. Quando si ha una grande quantità di dati e bassa potenza di calcolo, questa funzione deve essere utilizzata con precauzione, poiché la query eseguita è alquanto dispendiosa.
Per indicare che l’area dati non visualizza i dati della selezione attuale, lo sfondo del campo di controllo cambia colore diventando marrone. In questo modo vengono visualizzate tutte le differenze trovate tra le selezioni.
Premendo di nuovo il pulsante “D”, il colore diventa lilla. I simboli dei pulsanti “M” e “D” diventano anche lilla per indicare che al momento sono visualizzati solo i record i dati che sono disponibili in entrambe le selezioni e che hanno voci diverse.
Cliccando ancora una volta sul pulsante “D” appare lo sfondo e il pulsante “M” in rosa. In questo modo l’area dati visualizza tutti i record di dati che ci sono nella selezione memorizzata, ma non nella selezione attuale.
Il contrario si ottiene infine cliccando ancora una volta su “D”: vengono visualizzati tutti i record di dati che ci sono nella selezione attuale, ma non nella selezione memorizzata. Il codice colore è turchese per lo sfondo e per il pulsante “D”. Ancora un clic su “D”? Nessun problema, iniziamo di nuovo con il marrone...
Creare e rimuovere un tipo Gestione dei parametri
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Creare e rimuovere un tipo
Un nuovo tipo o un nuovo tipo base?
Un compito che si presenta di frequente in relazione alla parametrizzazione del sistema Tas è la creazione di un nuovo tipo. Come già accennato sopra, piccole modifiche alla scatola dell’ingranaggio possono far sì che il banco prova trasmetta una nuova identificazione del tipo. Nella pratica, inoltre, degli ingranaggi completamente nuovi per una nuova piattaforma di veicolo non sono una rarità.
Il perché ci sia un nuovo tipo è irrilevante: come prima cosa bisogna invece porsi la domanda se per il nuovo tipo è necessario o meno anche un nuovo tipo base. Dal punto di vista del sistema di misura un nuovo tipo base risulta necessario se tra i tipi base esistenti non c’è nessuno che utilizzi esattamente gli stessi numeri di denti. Se per quanto riguarda il numero di denti il nuovo tipo è identico ad un tipo base esistente, allora il nuovo tipo verrà assegnato a questo tipo base. In casi eccezionali, può succedere che, nonostante i numeri di denti uguali, si voglia usare comunque un nuovo tipo base. Questo avviene quando si prevede che il comportamento acustico del nuovo tipo, nonostante gli stessi numeri di denti, sarà chiaramente diverso da quello del tipo base esistente.
Creazione di un nuovo tipo base
Presupponiamo che il nuovo tipo si differenzi nei numeri di denti da tutti i tipi base esistenti. In tal caso bisogna creare un nuovo tipo base. Per accedere alla funzione corrispondente, azionare il pulsante del modulo di avvio: Aggiungi nuovo tipo base. Appare il seguente modulo:
Indicare nella casella di inserimento “Nuovo tipo base” il nome per il tipo base. Il nome può contenere sia lettere che cifre. Il nuovo tipo base si chiama qui 4711.
Dato che non ha senso iniziare con un record di dati completamente vuoto per il nuovo tipo base, per prima cosa bisogna selezionare come modello un tipo base esistente. I dati di quest’ultimo verranno caricati per il nuovo tipo base. Si consiglia di scegliere come modello un tipo base che sia possibilmente simile al nuovo tipo. Tanto più simili sono tra loro i due tipi, tanto minori saranno gli adattamenti per il nuovo tipo base.
Dopo che il tipo base è stato scelto e selezionato nella lista, cliccare il pulsante Aggiungi. Ora viene creato il nuovo tipo base e i dati del modello vengono copiati. Terminata questa operazione, il programma visualizza il messaggio Azione eseguita. Dopo la conferma del messaggio con OK, la finestra e il modulo di immissione per il tipo base vengono chiusi.
Dato che un solo tipo base non è sufficiente per rendere accessibili i dati nel programma di misura, allora insieme a questo viene creato contemporaneamente anche un tipo omonimo (cioè, per il tipo base 6000 esiste anche un tipo 6000 che è
Gestione dei parametri Creare e rimuovere un tipo
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assegnato al tipo base 6000). Non potendo escludere a priori che il nome del tipo base esista già come nome per un altro tipo base, questa azione può non avere successo. In tal caso, il tipo base risulta sì creato, ma per il momento non ancora richiamabile per mezzo del nome del tipo. In particolare, per il programma di misura non è ancora possibile accedere a questo tipo base. Soltanto la creazione di un nuovo tipo e l’assegnazione a questo tipo base risolve il problema.
In questo ambito ci sono due circostanze che non permettono la creazione di un nuovo tipo base. Entrambe le circostanze vengono segnalate con un messaggio di errore. Da un lato il programma protesta se viene premuto il pulsante Aggiungi senza aver prima selezionato dalla lista un tipo base esistente. Dall’altro appare un messaggio di errore se il nuovo tipo base esiste già. Per entrambi i casi è chiaro cosa si deve fare. Non vi è alcun messaggio se non è stato inserito nessun nuovo tipo base. E in questo caso neanche il programma reagisce.
A questo punto ancora un’indicazione, il modulo mostrato dal programma non viene usato solo per la creazione di un nuovo tipo base, ma appare anche in altri punti quando si tratta di aggiungere nuovi oggetti. La procedura e l’uso sono analoghi alla descrizione fatta in precedenza.
Creazione di un nuovo tipo
Se per il nuovo tipo si può usare un tipo base esistente, è sufficiente assegnare il nuovo tipo a questo tipo base. Si accede a questa funzione premendo il pulsante Aggiungi nuovo tipo nel modulo di avvio della Gestione parametri. Appare il seguente modulo:
La casella di inserimento e l’elenco di selezione a sinistra assomigliano al modulo per la creazione di un nuovo tipo base. In aggiunta qui appare a destra una lista in cui sono visualizzati i tipi disponibili (tra parentesi il tipo base assegnato).
La procedura per creare un nuovo tipo è semplice: inserire il nuovo tipo nella casella, selezionare il tipo base dalla lista (tra parentesi accanto al tipo base sono elencati i tipi già assegnati) e premere il pulsante Aggiungi tipo. Se l’azione è riuscita, il nuovo tipo appare nella lista dei tipi disponibili e anche tra le parentesi nell’elenco di selezione, accanto al tipo base.
Questa azione può fallire se sotto Nuovo tipo viene registrato un tipo che esiste già. Il programma in questo caso visualizza un messaggio di errore.
Cancellazione dei tipi e dei tipi base
Di tanto in tanto può capitare che siano progettati degli ingranaggi per la produzione, ma che infine non vengono costruiti come da progetto. Se per questi ingranaggi sono già stati creati dei tipi, ora si desidera anche cancellarli. Si accede a questa funzione premendo il pulsante Rimuovi un tipo nel modulo di avvio della gestione parametri. Appare il seguente modulo:
Creare e rimuovere un tipo Gestione dei parametri
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Mediante l’elenco di selezione si può ora selezionare un tipo (non un tipo base!). Cliccare su Cancella per rimuovere questo tipo dalla Gestione parametri; poi nel programma di misura questo tipo risulta sconosciuto.
Nel caso in cui il tipo da cancellare risulti l’unico tipo che è assegnato (ancora) ad un determinato tipo base, apparirà il seguente messaggio:
Confermando il messaggio con OK, il tipo e il suo tipo base viene rimosso. Tutte le impostazioni eseguite per questo tipo base andranno perse (limiti, numeri di denti, ecc.). Premendo Annulla non succede nulla. Sia il tipo che il tipo base rimangono disponibili nel database.
Questa procedura è sensata perché nel database non si vogliono mantenere dei parametri che non sono raggiungibili dal programma di misura. Come accennato per la creazione di un tipo base, tale circostanza potrebbe verificarsi. Per eliminare questo tipo base “invisibile”, bisogna innanzitutto assegnarlo ad un tipo (vedi sopra: Creazione di un nuovo tipo). Solo così si può accedere a questo tipo nel modulo e cancellarlo con la funzione corrispondente.
Modifica dei numeri di denti
Dopo aver creato un nuovo tipo base, l’azione successiva consiste nell’adattare i numeri di denti, dato che, in genere, il nuovo tipo base ha almeno parzialmente altri numeri di denti. Si accede alla funzione corrispondente cliccando sul pulsante Dati
costruttivi nel modulo di avvio della Gestione parametri. Appare il seguente modulo:
Gestione dei parametri Impostazioni di controllo e apprendimento
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Anche in questo modulo appaiono i campi di selezione delle chiavi già descritti. Per visualizzare solo i numeri di denti del nuovo tipo “XYZ“, lo selezioniamo nell’elenco di selezione per il tipo e appare la schermata mostrata sopra.
In questo modulo soltanto la colonna con i numeri di denti è aperta all’inserimento. A scopo informativo, nelle caselle verdi sono visualizzate come 1 le frequenze relative delle ruote dentate per ogni marcia in rapporto alla velocità di rotazione in ingresso o in uscita all’ingranaggio. Per quanto riguarda gli ingranaggi sopra, le frequenze relative si riferiscono alla velocità di rotazione in ingresso.
Inoltre, a scopo informativo, nella riga inferiore viene mostrato il rapporto di trasmissione totale dell’ingranaggio per ogni marcia. Ciò si rivela utile quando per es. sul banco prova si ricava facilmente il rapporto totale di trasmissione mediante misurazione. Per lo più il rapporto di trasmissione è indicato anche negli elenchi degli elementi costruttivi. Se ora si constata che il rapporto di trasmissione calcolato nella Gestione parametri non concorda con quello misurato sul banco prova, si consiglia di verificare i parametri impostati. In questo caso è stato selezionato per es. un tipo sbagliato oppure i numeri di denti non sono stati registrati in modo corretto (per es. si è scambiata la ruota conduttrice con la ruota condotta). L’esperienza insegna che i rapporti di trasmissione visualizzati devono coincidere esattamente con le specifiche costruttive.
Qualora si vogliano controllare i rapporti di trasmissione parziali, si può modificare la visualizzazione selezionando a sinistra in alto Visualizza valore inverso delle
frequenze. Si ottiene la visualizzazione del rapporto di trasmissione dell’ingranaggio a partire dal regime di riferimento fino al componente corrispondente.
Infine si può selezionare anche Visualizza ordini base. Si ottiene la visualizzazione del prodotto derivante dal numero di denti e dalla frequenza relativa dei diversi componenti. Questo valore è interessante per l’analisi di ordini. In presenza di uno spettro che è campionato con il fattore relativo 1 rispetto al regime di riferimento, allora il valore visualizzato rappresenta la posizione in questo spettro, in cui compare il contributo acustico della ruota in questione. (Maggiori informazioni sulle posizioni nello spettro verranno date in seguito.)
Dopo la spiegazione delle diverse possibilità di visualizzazione ritorniamo al punto: modifica di un numero di denti. Una volta eseguita la modifica di un numero di denti e dopo aver lasciato la casella di inserimento, la Gestione parametri calcola nuovamente le frequenze relative delle ruote. A seconda della complessità degli ingranaggi o della potenza del computer usato, questa operazione di calcolo richiede un po’ di tempo. Qualora vi siano molti numeri di denti da modificare (forse anche per diversi tipi) e notando che il calcolo istantaneo ritarda in modo considerevole l’immissione, vi è la possibilità di disattivare il calcolo delle frequenze per mezzo della casella di controllo Sopprimi calcolo. Tuttavia, rimandare non significa annullare l’operazione. Le frequenze devono essere calcolate dal programma e quindi il calcolo verrà eseguito non appena la casella di controllo verrà disattivata oppure il modulo verrà chiuso.
Impostazioni di controllo e apprendimento
Quattro liste di parametri di controllo
In precedenza abbiamo già dato uno sguardo al modulo Impostazioni di controllo
richiamabile tramite il pulsante Impostazioni di controllo del modulo di avvio della Gestione parametri. A questo punto diamo un breve accenno ai parametri che appaiono nelle quattro liste.
Impostazioni di controllo e apprendimento Gestione dei parametri
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La Lista dei parametri di campionamento definisce, in particolare, quali luoghi o rotori (vedi sopra) vengono campionati e con quali sensori. Solo per le combinazioni luogo/sensore parametrizzate in questa lista, compaiono nel sistema i record di dati (in particolare gli spettri) per l’ulteriore elaborazione. Qui viene definito anche l’esatto contenuto dei record di dati (lunghezza, numero di rotazioni per ogni blocco, ecc.). Molto raramente è necessario apportare delle modifiche in questa lista. Tuttavia, qualora fosse necessario, si consiglia di rivolgersi alla Discom. Se vengono parametrizzate più famiglie di ingranaggi dal database, in tal caso per ogni famiglia esiste di regola una propria lista di parametri di campionamento.
La Lista dei parametri di trigger definisce, in particolare, la velocità con cui vengono eseguite determinate misurazioni, spesso anche in quale ambito (si veda sopra la spiegazione del termine Grandezza pilota). Dato che di frequente è lo stesso programma di misura che avvia e arresta le misurazioni principali in funzione della velocità di rotazione, qui si trovano a riguardo anche le velocità di rotazione di avvio e di stop. Sono richieste più liste se si devono controllare banchi di prova o tipi differenti in diverse gamme di velocità.
La Lista dei parametri di valutazione definisce quali grandezze misurabili (spiegazione vedi sopra) devono essere misurate. Maggiori informazioni su come adattare le voci verranno date in seguito. Se vengono parametrizzate più famiglie di ingranaggi dal database, in tal caso per ogni famiglia esiste di regola una propria lista di parametri di valutazione.
Condizioni generali per l’apprendimento
La lista Modo di apprendimento definisce infine secondo quali condizioni generali vengono apprese le grandezze misurabili. Oltre a queste condizioni generali, si può stabilire per ogni misura di riferimento una limitazione superiore e inferiore in modo da evitare che il limite calcolato mediante il modo di apprendimento sfugga completamente al controllo. Il valore limite calcolato non supererà mai la limitazione superiore e non scenderà mai sotto la limitazione inferiore. Se entrambi i valori sono uguali, l’apprendimento è in pratica disattivato e si ha un limite parametrizzato in modo vincolante. Durante l’apprendimento si distinguono tre fasi: l’apprendimento base, l’apprendimento totale e l’apprendimento compiuto.
Dopo aver cliccato sul pulsante Modo di apprendimento appare il seguente modulo:
Durante l’apprendimento base, i dati appresi non vengono ancora presi in considerazione ai fini della valutazione, poiché questi si basano su un numero troppo basso di prove. Al contrario, viene eseguita la valutazione con la limitazione superiore impostata di volta in volta come limite. Conformemente alle impostazioni visualizzate nel modulo in figura, tale valutazione viene applicata per le prime 5 prove del tipo base in questione.
Dopo l’apprendimento base si prosegue ulteriormente con l’apprendimento. In questa fase il limite viene già calcolato e usato dai dati appresi ma è sottoposto ad ulteriori miglioramenti. Ciò si applica fino alla completa acquisizione del numero di prove parametrizzato sotto Totale. Dopodiché il limite è fisso e non viene più modificato.
Se si vuole eseguire l’apprendimento su un numero maggiore di prove (per es. con l’apprendimento non-stop), è spesso auspicabile che le nuove misurazioni abbiano un effetto più forte sul limite rispetto alla prima misurazione di alcune migliaia di prove fatte in precedenza. Questo comportamento viene comandato tramite la Costante di
tempo esp. Ci si può immaginare che funzioni così: per un valore impostato di 200
Gestione dei parametri Impostazione dei limiti
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ogni nuova misurazione viene trattata come se fosse la duecentesima misurazione. Con l’apprendimento non-stop è possibile bilanciare leggere divergenze nella produzione.
Impostazione dei limiti
Limiti per i valori caratteristici
I limiti per i valori caratteristici (valori singoli) possono essere impostati con il seguente modulo che apribile con il pulsante Limiti dei valori singoli dal modulo di avvio della Gestione parametri. Oltre al modulo per la parametrizzazione dei limiti della curva (vedi sotto), questo modulo è quello con il maggior numero di campi di selezione delle chiavi nel campo di controllo.
Qui si deve parametrizzare come dati (caselle gialle) se è il caso di eseguire o meno un’analisi, nonché quali limitazioni siano applicabili per il modo di apprendimento (vedi sopra). Se la limitazione superiore e quella inferiore hanno la medesima impostazione, il modo di apprendimento è praticamente disattivato.
Impostazione dei limiti Gestione dei parametri
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Limiti della curva
Il modulo per i limiti della curva è quasi simile a quello per i valori caratteristici. L’unica differenza sta nel fatto che qui non si possono inserire i valori singoli per le limitazioni dell’apprendimento, bensì si deve indicare una poligonale. Per adattare o creare i poligoni ex novo, si deve per prima cosa selezionare nel campo di selezione delle chiavi corrispondente lo strumento per il quale il poligono debba essere valido (a causa dell’unità differente dell’asse x per i diversi strumenti). Poi viene attivato il pulsante Poligoni, che si trova in basso a sinistra, con cui si può aprire il modulo riguardante la gestione dei poligoni. Come le liste descritte sopra, anche i poligoni sono parametri indipendenti dal tipo e dal banco prova: Essi assumono significato per una prova solo se vengono utilizzati nel modulo per i limiti della curva.
Il modulo nella figura accanto mostra come esempio le impostazioni per un poligono “StdMinSpectrum”. Questo è definito per lo strumento analizzatori di spettri. Le impostazioni eseguite vanno lette nel seguente modo. Ogni riga con valore X e Y va letta insieme. La sequenza dipende dai valori X (il valore X più piccolo sta sempre in alto). Secondo questa sequenza si costruisce il poligono nel programma di misura collegando linearmente i punti di appoggio inseriti. Nell’esempio sopra è definita una linea orizzontale come poligono, il quale ha un valore 65 tra i valori X 0 e 10000 (compreso).
Per spiegare il concetto della congiunzione lineare, modifichiamo il poligono sopra come segue (i valori X/Y annotati in coppia): (0/55), (10/65), (10000/65). La parte posteriore di questo poligono è di nuovo una linea orizzontale con 65 tra i valori X 10 e 10000. Interessante è la parte anteriore. Tra 0 e 10 i punti di appoggio segnati vengono congiunti da una linea retta, così che per 0 viene accettato il valore 55 e per
Gestione dei parametri Grandezze misurabili e il loro significato
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10 il valore 65. Dopo una breve riflessione dovrebbe essere chiaro come questa linea debba apparire. I seguenti punti intermedi si trovano come esempio su questa linea: (1/56), (2/57), (5,60) e (9,64).
A questo punto è da notare che, a condizione del fatto che il poligono viene ordinato secondo i valori X, non si può avere nel poligono due riporti per il medesimo valore X. Per parametrizzare per così dire un “livello” (per es.: a sinistra della posizione 100 vale il valore 50, a destra invece i valore 70), si devono inserire dei valori X leggermente differenti (l’esempio qui indicato può essere ottenuto per es. con i punti (100/50) e (100,01/70)).
Per la definizione stessa di poligono non si conosce innanzitutto quale unità o quale relazione abbiano i valori X e Y. Il fatto che i poligoni siano associati ad uno strumento, ne circoscrive un po’ le possibilità. Tuttavia un poligono, che si applica a una curva di evoluzione, per es. traccia Crest, può avere come riferimento al valore X la velocità di rotazione, il tempo o anche la coppia, per esempio, a seconda della grandezza pilota che è stata parametrizzata.
Per i poligoni per l’analizzatore di spettri ci possono essere ugualmente diverse entità di riferimento. La prima differenza importante è che si può trattare di uno spettro della frequenza fissa (valori X in Hz) oppure uno spettro di ordine (valori X in ordine). Dato che per gli spettri di ordine, anche il riferimento alla velocità di rotazione svolge implicitamente un ruolo importante, per la definizione di poligono si può determinare anche questo riferimento sotto forma di un luogo (i valori di ordine del poligono vengono quindi indicati relativamente alla velocità di rotazione di questo luogo).
Grandezze misurabili e il loro significato
Introduzione
Il sistema di analisi è in grado di calcolare una varietà di misure standard. Se necessario, su richiesta, si possono integrare anche altre misure. Tuttavia si dovrebbe già poter riconoscere con il metodo standard la maggior parte degli errori che in genere si presentano in un ingranaggio, in un motore o durante la prova di rotolamento delle ruote dentate.
Qui di seguito presenteremo le grandezze misurabili standard e daremo una breve spiegazione del significato che assumono nella determinazione degli errori.
Il percorso di elaborazione standard
Prima di passare alle grandezze misurabili vere e proprie, abbozziamo brevemente il percorso di elaborazione a cui sono sottoposti i segnali nel sistema di misura.
Nella prima fase di elaborazione ha luogo la conversione analogico-digitale (A/D). I segnali analogici applicati alle uscite del sistema di misura (rumorosità, coppia, velocità di rotazione, corsa del cambio, forza del cambio, ecc.) vengono convertiti in segnali digitali per mezzo di un convertitore A/D avente una frequenza di campionamento fissa regolabile. Ogni valore determinato dal convertitore A/D rispecchia il livello istantaneo del segnale sull’ingresso corrispondente. Questi valori vengono generati in continuo in modo che per ciascun ingresso si ottenga un flusso di livelli istantanei corrispondenti, elaborabili ora in modo digitale.
La fase successiva dell’elaborazione è il cosiddetto campionatore. Qui i dati in arrivo dal convertitore A/D vengono preparati a blocchi secondo criteri ben precisi. All’uscita del campionatore non si ha un flusso di dati continuo, bensì blocchi di dati in continuo. Di solito il campionatore viene impostato in modo che i blocchi di dati contengano il multiplo intero di una rotazione di un rotore. Come già accennato
Grandezze misurabili e il loro significato Gestione dei parametri
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sopra, ciò viene stabilito per mezzo dei parametri di campionamento. Questi blocchi di segnali sono anche definiti come “segnali temporali”, in quanto rispecchiano come prima il livello continuo del segnale.
Elaborazione Sync ed elaborazione Mix
Un segnale temporale fornito dal campionatore può essere elaborato generalmente in due modi diversi: come “Mix” o come “Sync”.
L’elaborazione Mix si contraddistingue per il fatto che qui il segnale temporale viene elaborato quasi senza filtri. Di conseguenza i livelli all’ingresso si rispecchiano qui nel modo più chiaro. Praticamente durante l’elaborazione Mix non viene eseguita alcuna media dei blocchi in funzione dei segnali temporali e l’analisi FFT relativa alla conversione spettrale viene azionata con una “finestra”.
Al contrario, con l’elaborazione Sync viene eseguita una media in funzione dei blocchi dei segnali temporali. Ne consegue che i livelli, che nei blocchi di dati non compaiono sempre nelle stesse posizioni, vengono filtrati. L’effetto contrario è che tali livelli, che compaiono sempre nelle stesse posizioni, vengano messi chiaramente in risalto attraverso il calcolo della media. Detto in altre parole: le componenti sincrone al rotore non vengono filtrate. Anche l’analisi FFT seguente viene azionata in modo differente durante l’elaborazione Sync rispetto all’elaborazione Mix. Durante l’elaborazione Sync essa viene eseguita senza finestrazione. Come risultato si ha quindi il filtraggio delle componenti non sincrone al rotore.
Per alcune applicazioni, per es. durante la prova di rotolamento delle ruote dentate, il segnale temporale viene filtrato ancora una volta mediante il cosiddetto “dentista”. Con questo filtro vengono “pescate” dal segnale le componenti che rientrano direttamente nella media dei denti. Come effetto si ha un segnale dal quale vengono fuori soprattutto le differenze tra i singoli denti. In questo modo si migliora la rilevazione di difetti leggeri. Dato che un segnale così filtrato serve poco alla analisi degli ordini, questo viene usato solo per l’analisi del segnale temporale.
L’unità Ordine
Isolatamente si è già parlato di ordini e analisi degli ordini. Ora è giunto il momento di spiegare il concetto di ordine.
Per definire le frequenze di parti rotanti sono disponibili due possibili sistemi di riferimento: Hertz e Ordine. Entrambi i sistemi di riferimento si orientano per definizione ad una oscillazione sinusoidale. Si ha una frequenza di 1 Hertz se durante un secondo si produrrà esattamente un’oscillazione (un monte e una valle).
In presenza di parti rotanti, l’unità Hertz non è sempre adatta per le frequenze. Infatti, se le parti modificano la loro velocità di rotazione, si modifica anche la frequenza della rumorosità che producono. Più precisamente: raddoppiando la velocità di rotazione, la rumorosità generata ha anche una frequenza doppia. Per poter confrontare le due rumorosità, è necessario un sistema di riferimento che dipende dalla velocità di rotazione. Questo è l’Ordine. Si ha una frequenza di Ordine 1 se durante una rotazione si produrrà esattamente un’oscillazione (vedi sopra).
La grandezza Peak
Nella figura accanto è raffigurata l’istantanea di un segnale nell’elaborazione Sync dopo il calcolo della media dei blocchi dei segnali temporali. Il campionatore è parametrizzato in modo che un blocco di dati contenga 4 rotazioni di un rotore; ciò è ben riconoscibile grazie all’inserimento
Gestione dei parametri Grandezze misurabili e il loro significato
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delle linee rosse. Si vedono chiaramente i livelli di picco ricorrenti nel segnale, la cui causa è da imputare ad un difetto del rotore. Con la misura di riferimento Peak è possibile rilevare direttamente questi picchi. Dal blocco di dati raffigurato il programma di misura ha rilevato un valore Peak pari a poco più di 100.
La grandezza Rms
Ora non è importante solo il livello di picco di un segnale, bensì anche quanta energia contiene complessivamente. La grandezza misurabile RMS ci dà a riguardo una risposta. Il valore per ogni blocco di dati si forma elevando al quadrato i valori dei singoli punti nel blocco e poi determinando la media. Infine dal risultato viene estratta la radice (RMS è l’acronimo del termine inglese usato per questo procedimento: Root Mean Squared).
La grandezza Crest
Per la diagnosi di un difetto, il valore di picco non è sempre sufficiente. Pertanto può succedere che per due campioni in esame si abbiano valori di picco di altezza differente, poiché uno dei due ha una rumorosità di base elevata, il quale presenta con il valore di punta più basso un difetto chiaramente riconoscibile (dunque un picco nel segnale temporale). A questo scopo si usa la misura Crest.
Il valore Crest viene calcolato determinando il valore Peak e il valore Rms di un blocco di dati e poi rapportandoli tra loro. Questa relazione può essere espressa con la formula: Crest = Peak/Rms.
In presenza di un valore di Peak elevato, ma con un valore di RMS basso, la grandezza Crest produrrà quindi un valore alto. Con un Peak elevato, e anche con un valore RMS elevato, la grandezza Crest produrrà al contrario un valore basso. Il secondo caso rende più difficile la rilevazione di difetti multipli, poiché con molti picchi nel blocco aumenta anche il valore RMS per il blocco.
La grandezza Kurtosis
La grandezza Kurtosis è un indicatore che permette di definire il carattere impulsivo di un segnale. Un’oscillazione sinusoidale piana produce un valore di Kurtosis pari a 1. Il valore aumenta a seconda del numero di picchi nel segnale. Pertanto questa grandezza viene utilizzata per la rilevazione di difetti multipli.
La grandezza Spettro
Quando abbiamo spiegato le diverse modalità di elaborazione, abbiamo detto che sul segnale temporale viene eseguita anche un’analisi FFT. Questo è l’acronimo di Fast Fourier Transformation (la trasformata di Fourier veloce), un metodo matematico per trasformare un blocco di dati nella banda di frequenza. (Il metodo matematico della trasformata di Fourier diventa veloce qualora venga applicato a blocchi le cui lunghezze sono potenze di 2. Ecco perché durante la parametrizzazione del campionatore sono possibili soltanto blocchi di tale lunghezza.) Il risultato è uno spettro. Se un blocco di dati avente una oscillazione sinusoidale, la cui frequenza è compatibile con la lunghezza del blocco, viene trasformato tramite la FFT in uno spettro, questo mostra un solo picco per il valore che corrisponde alla frequenza dell’oscillazione sinusoidale e al livello di ampiezza di quest’ultima. Visto all’inverso: se si ha uno spettro si può ottenere un segnale temporale compatibile sovrapponendo un certo numero di oscillazioni sinusoidali, dove la frequenza e l’ampiezza vengono determinate mediante la posizione e il livello della linea spettrale.
Lo spettro è quindi una rappresentazione per il suono del segnale. Contrariamente alle grandezze viste finora (che erano valori singoli) questa grandezza è una curva. È utile
Grandezze misurabili e il loro significato Gestione dei parametri
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quando ai fini dell’analisi si hanno a disposizione curve limite apprese, poiché in tal caso si possono selezionare campioni da esaminare che rispetto alla maggior parte degli altri campioni suonano in modo considerevolmente diverso.
La grandezza Valore spettrale
In generale uno spettro fornisce un’indicazione riguardante il suono di un segnale. Inoltre, le singole posizioni nello spettro, soprattutto in uno spettro di ordine, hanno un’importanza particolare e forniscono informazioni rilevanti su un elemento costruttivo da analizzare.
Nel nostro esempio abbiamo una ruota dentata con 38 denti. La rumorosità prodotta non è certamente un’oscillazione sinusoidale pura, ma tuttavia si presume che ciascun dente della ruota dentata generi un “monte” nel segnale temporale. In modo corrispondente appare nello spettro di ordine un picco per l’ordine 38. Questo ordine viene anche chiamato ordine di ingranamento (denti in presa). In questo ambito sono importanti anche i multipli interi dell’ordine di ingranamento (le cosiddette armoniche). Considerando che le ruote dentate sono di solito le fonti principali di rumorosità in un ingranaggio, gli ordini di ingranamento assumono un significato molto forte. Un ingranaggio che risulta rumoroso ha spesso ordini di ingranamento elevati nello spettro. Si tiene quindi conto della circostanza che c’è una misura Valore spettrale, con la quale si possono sorvegliare separatamente i punti importanti in uno spettro.
Importante è separare non solo l’ordine di ingranamento, ma anche l’area direttamente adiacente. Nelle cosiddette bande laterali si trovano livelli alti qualora la ruota dentata non giri in modo concentrico (si parla anche di errore di concentricità).
Infine, nella pratica può succedere che nello spettro di ordine si presentino delle posizioni che corrispondono alle parti dell’ordine di ingranamento (nel nostro esempio Ordine 16 = metà ingranamento per il numero di denti 38). Ruote abrasive danneggiate o consumate possono letteralmente “intagliare” tali caratteristiche insolite in una ruota dentata. In tal caso si parla di errore di passo.
Le misure dell’andamento
Tutte le grandezze finora osservate hanno qualcosa in comune: i valori, determinati dai singoli blocchi, vengono massimizzati, minimizzati e mediati durante il tempo di misurazione (a seconda della parametrizzazione) e forniscono il risultato complessivo, per es. uno spettro. Tuttavia, in questo modo non viene preso in considerazione l’andamento della grandezza rispetto alla velocità di rotazione, tempo o coppia. Di frequente una caratteristica insolita non appare durante l’intero tempo di misura, ma soltanto in determinate condizioni di velocità di rotazione e di coppia e scompare se si determina solo una grandezza sull’intero tempo di misurazione.
Per colmare questa lacuna esistono le diverse misure dell’andamento per Peak, Rms, Crest, Kurtosis, Valore spettrale e Spettri. Grazie a queste è possibile definire e analizzare l’andamento di una grandezza in funzione di una grandezza pilota in una curva. Registrando l’andamento degli spettri in funzione di una grandezza pilota si ottiene uno spettrogramma. Questi, per quanto riguarda il volume di dati, richiedono molto tempo, tuttavia forniscono un quadro molto preciso del comportamento acustico durante una prova.
Grandezze determinate in un secondo momento
La maggioranza delle grandezze già trattate vengono determinate direttamente durante il tempo di misurazione mediante la formazione della media, la massimizzazione, minimizzazione o registrazione. L’unica eccezione è rappresentata
Gestione dei parametri Parametrizzazione delle grandezze
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dal valore spettrale che può essere determinato solo dopo aver terminato il calcolo dello spettro in questione.
Oltre al valore spettrale, ci sono altre grandezze che possono essere determinate solo dopo il calcolo di un’altra grandezza. A queste appartengono l’intervallo delle curve e il poligono delle curve.
Entrambi gli analizzatori necessitano di una curva come dato di ingresso. L’intervallo delle curve calcola ora da questa curva un valore per una sezione di questa curva (massimo, minimo, valore medio). Applicando l’intervallo delle curve ad una curva di andamento, è possibile dividere l’analisi dell’andamento in alcune sezioni per poter calcolare in queste un valore singolo che rispecchia la caratteristica dell’intero andamento. Ciò permette di analizzare statisticamente anche le caratteristiche di andamento (come tutti i valori singoli).
Il poligono delle curve viene usato per confrontare una curva con un poligono e determinarne il valore caratteristico. Nel caso più semplice si può determinare il minimo o il massimo all’interno dell’intervallo di validità definito dal poligono (simile all’intervallo delle curve), ma si può anche determinare la superficie sopra il poligono e sotto la curva o viceversa. Questo di tipo di valutazione viene eseguita per esempio durante l’analisi di curve che rappresentano la forza del cambio in funzione della corsa del cambio. Il valore di misura che ne risulta caratterizza il lavoro del cambio.
Parametrizzazione delle grandezze
Parametri generali delle grandezze
Il seguente modulo permette di definire i parametri generali delle grandezze. Per accedere a questo modulo si deve attivare la casella di controllo Impostazioni
avanzate nel modulo di avvio e poi selezionare il pulsante Gestione grandezze
misurabili.
Come già accennato sopra, questa lista è valida per i tipi e banchi prova. Si possono quindi creare liste differenti e utilizzarle per tipi e banchi prova diversi.
Parametrizzazione delle grandezze Gestione dei parametri
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Nella lista sono definiti i seguenti parametri per le diverse grandezze: il codice di errore, che appare in caso di valutazione negativa, se la grandezza debba essere misurata o meno (in questo modo si possono escludere delle grandezze senza doverle cancellare) e se la grandezza debba essere salvata o meno nei dati risultanti (l’esclusione della funzione di salvataggio ha senso per i risultati intermedi che vengono utilizzati soltanto per il calcolo di un’altra grandezza). Inoltre vengono impostati anche i due parametri Offset e DevStd che influenzano in modo decisivo la determinazione dei limiti appresi.
In precedenza si è già detto che il limite calcolato dal valore medio e dalla deviazione standard viene impostato sempre nel campo tra la limitazione inferiore e superiore impostata. La formula di calcolo per il limite è ora la seguente: valore medio + Offset + DevStd * deviazione standard. Il valore medio e la deviazione standard sono qui i “valori empirici” corrispondenti, determinati mediante molte misurazioni, Offset e StdDev sono i parametri impostabili nella lista delle grandezze. Dal punto di vista pratico la funzione di questi parametri è la seguente: con Offset si può spostare un limite appreso. Se il valore limite calcolato si trova troppo vicino ai valori misurati ed erroneamente si hanno valutazioni “Non OK”, è possibile modificare il valore Offset per uscire con il valore calcolato dall’area critica. Con DevStd, invece, si stabilisce in quale misura l’oscillazione dei valori misurati viene tenuta in considerazione per la determinazione del limite. Inserendo qui un valore elevato, il limite calcolato mantiene una distanza maggiore dai valori misurati se questi divergono fortemente. In questo modo si evita che i valori divergenti nel campo di tolleranza causino una valutazione “Non OK”.
Per questo motivo entrambi i parametri vanno modificati con cautela, dato che si applicano in linea di principio per molti tipi e banchi prova. Modificare uno di questi parametri significa modificarlo per tutti i tipi e banchi prova, in cui viene utilizzata la lista corrispondente!
Aggiungere le grandezze
Per prima cosa prendiamo in esame il modulo della gestione delle grandezze. In alto a sinistra, accanto ai campi di selezione delle chiavi, si trova il pulsante Aggiungi
selezione. La funzione del pulsante è chiara: aggiungere voci alla lista delle grandezze, ma il suo effetto è enorme e per questo dovrebbe essere usato solo dopo una riflessione ponderata. Infatti, se azionato in modo avventato, si rischia facilmente di inserire nel suo database delle voci errate non volute.
Per aggiungere le voci, si deve innanzitutto specificare mediante i campi di selezione delle chiavi, quali chiavi non compaiono ancora nella lista. Per coloro che sono ancora alle prime armi si consiglia di disattivare tutti i segni di spunta dei campi di selezione delle chiavi che attivano l’intera lista (per es. “tutti gli stati di prova”), per poi da sinistra verso destra selezionare esattamente nella lista le voci desiderate. Si consiglia inoltre di attivare l’intera lista inserendo il segno di spunta corrispondente per solo al massimo una delle liste. Evitare possibilmente la selezione multipla in altre liste. Il motivo: si corre il rischio di inserire nel database voci errate!
Il perché di tutto ciò viene spiegato nel seguente esempio: si deve inserire una nuova grandezza per lo strumento Valore spettrale, il parametro H5. Questa grandezza deve essere attiva per tutti i sensori (S1 e S2), nonché per i luoghi ingranaggio conduttore, ingranaggio condotto e ingranaggio per la retromarcia in tutti i livelli di prova corrispondenti. Chi esegue velocemente l’impostazione, seleziona ora “Tutte le fasi di prova”; Strumento: Valore spettrale, “Tutti i canali”, “Tutti i segnali”; Luogo: ingranaggio conduttore, ingranaggio condotto e ingranaggio per retromarcia; Parametro: H5, poi clicca velocemente su “Aggiungi selezione” ed ottiene il cosiddetto prodotto incrociato delle chiavi selezionate. Più precisamente facendo ciò si immettono le seguenti voci errate:
Gestione dei parametri Parametrizzazione delle grandezze
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- Voci non volute per la chiave “Sensore”. Dato che per alcune grandezze è sensato usare come sensore anche la velocità di rotazione o la coppia, queste voci sono disponibili nella lista di selezione delle chiavi per il sensore. Tuttavia, i sensori più usati sono di regola i sensori acustici. Perciò, quando si desidera visualizzare
entrambi (= tutti) i sensori acustici, si seleziona piuttosto “Tutti i sensori”. Usando però la funzione Aggiungi, le voci che vengono aggiunte valgono per tutti i sensori, anche per quei sensori che nel contesto non hanno alcun senso come per es. velocità di rotazione e coppia.
- Voci non volute per la chiave “Luogo” dipendenti alla fase di prova. Il motivo è il seguente: in un cambio ad ingranaggi normale l’ingranaggio conduttore e l’ingranaggio condotto, che variano in base alla marcia, sono le due ruote dell’ingranaggio che entrano in funzione e che girano sotto carico. Per l’inversione del senso di rotazione (in retromarcia) si trova interposto tra questi due ingranaggi l’ingranaggio per la retromarcia. Questo ingranaggio entra in funzione ed è sotto carico solo inserendo la retromarcia, perciò in condizioni normali non ha senso parametrizzarlo per la misurazione in altre marce diverse dalla retromarcia.
Cancellare le grandezze
Nella lista si possono cancellare le voci che non vengono più usate, oppure perché sono voci errate prodotte per aver cliccato rapidamente “Aggiungi selezione”. Guardando attentamente il modulo, si vede che proprio nella prima colonna dell’area dati (accanto al nome della lista) si trova un triangolo, il cosiddetto “marcatore di record di dati”, il quale contrassegna il record di dati selezionato per la modifica. Con la prima colonna si possono marcare anche le voci da elaborare (come in Windows, per es. con il tasto Shift) - la colonna per il marcatore di record di dati appare evidenziata su sfondo. Premere il tasto Canc della tastiera per segnalare alla Gestione parametri di rimuovere i dati marcati. Dopo aver confermato la domanda di sicurezza, le voci marcate vengono cancellate del tutto dal database.
Relazioni reciproche tra la lista delle grandezze e le impostazioni dei valori limite
Per non dover aggiungere le grandezze in più punti, la Gestione parametri presuppone che la valutazione debba essere fatta sostanzialmente anche per ogni grandezza. Di conseguenza, durante l’aggiunta delle grandezze nella lista, vengono effettuati anche gli inserimenti corrispondenti per le impostazioni dei valori limite. Ciò procede in modo relativamente rapido. Lo stesso vale per la cancellazione delle grandezze, anche qui le voci non più usate vengono cancellate dalle impostazioni del valore limite. Tuttavia, essendo la cancellazione una funzione non gradita dai sistemi di database, questa operazione richiede maggior tempo rispetto all’operazione di aggiunta. Bisogna quindi avere un po’ di pazienza se volete cancellare delle grandezze (ciò dipende anche dalla dimensione del database e dalla potenza del computer usato).
Dal confronto delle diverse tabelle può accadere che la lista dei valori limite contenga delle voci che non vengono misurate. Esempio: esistono due liste di grandezze “Lista1” e “Lista2”. Nella Lista1 viene usata, per esempio, una grandezza “H5”, nella Lista2 questa grandezza manca, ma al suo posto viene usata una grandezza “H5_SB” che viceversa manca nella Lista1. Entrambe le liste sono in uso ognuna per almeno 1 tipo/banco prova. Ora, indipendentemente dalla lista che viene usata per il tipo/banco prova, entrambe le voci per il valore limite sono sempre disponibili.
Eccone la spiegazione. Supponiamo che per un tipo/banco prova sia in uso la Lista1 e che le impostazioni siano corrette per quanto riguarda i limiti. Ora per una misurazione di prova si desidera usare e impostare i limiti per un’altra lista delle
Misure di sicurezza e di manutenzione Gestione dei parametri
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grandezze. Terminata la misurazione di prova, i vecchi limiti devono essere di nuovo validi. L’unica possibilità per la Gestione parametri di mettere in pratica ciò è di mantenere appunto entrambe le voci per le impostazioni dei limiti indipendentemente da quale delle due liste è al momento in uso.
Creare una nuova grandezza
Dopo aver spiegato come si aggiunge una nuova grandezza nella lista, non resta appunto che spiegare come si definisce una grandezza. A tale scopo selezioniamo una volta il valore spettrale (e solo questo) nella lista di selezione delle chiavi per gli strumenti. A sinistra in basso nel modulo viene attivato il pulsante Grandezze
misurabili. Cliccare sul pulsante per aprire il modulo mostrato in figura.
Si omette a questo punto la sintassi esatta per il testo della definizione. Per definire una nuova grandezza si consiglia ora di orientarsi soltanto a ciò che è già inserito.
La grandezza da definire viene inserita nell’ultima riga del modulo (accanto all’asterisco *). Qui il programma vuole che tutti i campi siano compilati prima di uscire dalla riga (altrimenti appare un messaggio di errore). Per copiare una definizione esistente come riferimento, questa dovrebbe essere preparata prima di eseguire nuovi inserimenti, oppure si può inserire temporaneamente qualcosa e poi in un secondo momento inserire il testo definitivo.
Solo dopo aver introdotto una grandezza (più precisamente il parametro per una grandezza), questa può essere aggiunta e usata nella lista delle grandezze.
Per gli altri strumenti (per es. Crest) ci sono altri moduli, sotto alcuni aspetti simili, per la definizione di nuovi parametri. Quali specifiche vadano impostate di volta in volta, ciò risulta dalla funzione della grandezza stessa (vedi sopra: Spiegazione delle grandezze).
Misure di sicurezza e di manutenzione
Backup del database
Modificando le voci nel database si possono commettere degli errori che rendono inservibili molte voci. Il ripristino di tali voci è faticoso o addirittura impossibile, per cui sarebbe pratico avere un pulsante in grado di ripristinare la situazione di origine.
Gestione dei parametri Misure di sicurezza e di manutenzione
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Qui non è disponibile un pulsante fisico di annulla, ma esiste la funzione corrispondente.
Quando la Gestione parametri viene avviata, essa crea per prima cosa un backup del file di dati attuale. Pertanto le modifiche indesiderate possono sempre essere annullate ripristinando il “vecchio” file di database (salvato).
Quando si vuole chiudere il programma dopo aver effettuato delle modifiche, appare la domanda di sicurezza mostrata in figura.
Rispondendo con “No”, viene ripristinato l’ultimo backup (creato con l’avvio della Gestione parametri) e il file di database attuale viene eliminato. Confermando con “Sì”, le modifiche vengono mantenute.
A questo punto vale la seguente avvertenza: le modifiche nei dati della Gestione parametri hanno subito effetto. Se si richiedono dati attuali al database del Cacher, mentre si stanno modificando i dati, è possibile che dei dati inconsistenti finiscano temporaneamente nei file cache.
Se la domanda di sicurezza precedente è stata confermata con “Sì”, appare il modulo mostrato in figura. Qui è possibile inserire un commento per le modifiche apportate. Questo modulo è apribile anche tramite il pulsante Commento della modifica. Tuttavia, non è possibile inserire un commento, bensì appaiono visualizzate le modifiche eseguite per ultime nel database.
Deframmentare il database
Nel caso in cui siano state apportate molte modifiche nel database (in particolare se sono state cancellate molte voci), si consiglia di deframmentare il database. Quando si cancellano i dati, il database viene infatti frammentato automaticamente. In pratica, ciò significa quanto segue: presupponiamo che il file di database contenga record di dati da 1 a 5 nel seguente ordine: record di dati 1, record di dati 2, record di dati 3, record di dati 4, record di dati 5. Se ora si cancella il record di dati 3 e 4, in tal caso Access non sposta automaticamente il record di dati 5 alla fine del record di dati 2, bensì lascia inutilizzata l’area usata dai record di dati 3 e 4. Il file di database appare quindi così: record di dati 1, record di dati 2, area inutilizzata, record di dati 5. È a discrezione di Access se usare in altro modo o non usare questa area inutilizzata.
Un file di database frammentato occupa spazio inutile sul disco rigido. Anche l’accesso ai dati è più lento e pertanto si consiglia di eseguire la deframmentazione dopo aver eseguito la cancellazione di grandi entità di dati. Il pulsante corrispondente si trova sotto Impostazioni avanzate nel modulo di avvio.
Apprendimento Apprendimento dei limiti
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Apprendimento dei limiti Questo capitolo descrive come comandare l’apprendimento dei valori limite nel programma di misura.
Prego riferirsi anche alle sezioni “Determinazione dei limiti” e “Apprendimento dei limiti” a partire da pagina 15.
Apprendimento
La determinazione automatica dei limiti funziona nel seguente modo:
• Per prima cosa si definiscono nel database dei parametri i limiti massimi approssimativi che nessun gruppo di elementi “normali” supererà5. Questi limiti sono identici alle limitazioni di apprendimento superiori.
• Poi si fissa il numero dei “prototipi”, mediante l’esempio dei quali vengono determinati i limiti automatici provvisori (apprendimento base). I valori tipici sono compresi tra 5 – 20.
• Finché non sono state eseguite più misurazioni di quelle previste per l’apprendimento base, la prova viene effettuata solo in rapporto ai limiti massimi. Se la prova fallisce (il gruppo di elementi è giudicato “non OK”), la misurazione non sarà utilizzata per il seguito del processo di apprendimento (e non sarà neanche contata).
• Una volta che l’apprendimento base è terminato, i limiti automatici vengono determinati e utilizzati per il seguito del processo. Si veda a proposito la sezione “Determinazione dei limiti” a pagina 15, dove è spiegato il modo per calcolare i limiti.
• Questi limiti appresi saranno utilizzati e adattati per gli altri campioni da esaminare (a condizione che la prova rispetto al limite valido sia riuscita) fino al completamento di un numero definito di misurazioni. Di solito sono un centinaio (se per questo numero si inserisce −1 nel database dei parametri, allora è possibile eseguire anche un apprendimento “infinito”).
Per il valore caratteristico anche il valore limite è un numero; per le curve l’apprendimento ha luogo separatamente per ogni punto della curva. La figura seguente mostra un numero di misurazioni (nero), il valore medio (verde), attorno al valore medio la banda ± 1 × deviazione standard (magenta), nonché un possibile limite appreso dal valore medio + 5 × deviazione standard (blu).
Come abbiamo già spiegato in dettaglio, tutti i parametri per l’apprendimento e la
5 Oppure non supererà verso il basso il limite inferiore. Certamente è possibile definire anche limiti inferiori. Per semplicità si parlerà qui di seguito sempre di limiti superiori.
Apprendimento dei limiti Nuovo apprendimento “forzato”
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formazione dei limiti sono impostati nel database dei parametri (si veda a riguardo il capitolo precedente). Il programma di misura registra tutti i valori limite e le deviazioni standard di tutte le grandezze di misura nei file di apprendimento (un file per ciascun tipo di gruppo di elementi). I file di apprendimento sono denominati secondo i tipi di gruppo di elementi.
Nuovo apprendimento “forzato”
Per ottenere un nuovo apprendimento di tutti i limiti per un tipo di gruppo di elementi, esiste un metodo molto semplice ed efficace al contempo: la cancellazione del file di apprendimento. Procedere nel modo seguente:
1. Nel programma TasAlyser usare il commando di menu File – Directory di
progetto per aprire un explorer file di Windows con la directory di progetto.
2. Uscire dal programma TasAlyser.
3. Nella directory di progetto andare nella sottocartella Locals\LearnData.
4. Cancellare il file di apprendimento del tipo di gruppo di elementi in questione (oppure tutti i file di apprendimento per apprendere di nuovo tutti i tipi).
5. Riavviare il TasAlyser.
Il TasAlyser apprende i nuovi limiti iniziando dal gruppo di elementi successivo, come descritto nella sezione precedente.
Questo “nuovo apprendimento forzato” è un metodo di uso corrente quando sono state modificate delle cose fondamentali come lo svolgimento della prova, le velocità di rotazione, le coppie, ecc.. La cancellazione dei file è molto più veloce e comoda che il reset di tutti i contatori di apprendimento mediante il controllo di apprendimento nel TasAlyser. D’altro canto, però, il controllo di apprendimento permette anche il nuovo apprendimento delle grandezze di misura o degli stati di prova specifici.
Il controllo di apprendimento nel TasAlyser
Il TasAlyser è dotato di un modulo destinato al caricamento e alla memorizzazione dei file di apprendimento. Questo modulo si trova come Controllo di
apprendimento nei vostri Preferiti. Cliccare due volte sul simbolo per aprire la finestra di dialogo:
Il controllo di apprendimento nel TasAlyser Apprendimento dei limiti
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La finestra di dialogo è suddivisa in tre parti. La parte superiore permette di selezionare quali grandezze di misura volete vedere nella parte centrale. Per eseguire delle selezioni multiple, cliccare con il mouse e tenere premuto contemporaneamente il tasto delle maiuscole o il tasto Ctrl. Potete inoltre selezionare colonne intere cliccando sul titolo della colonna. Premere Ctrl-A o cliccare sul pulsante Seleziona
tutti per selezionare tutti i valori misurati6.
Ora nella parte centrale appare il numero di volte in cui i valori sopra selezionati sono già stati misurati (con successo) e il numero totale di misurazioni che devono essere apprese di volta in volta. Il colore indica lo stato:
• Arancione: questa grandezza di misura si trova ancora nell’apprendimento base
• Giallo: questa grandezza di misura ha terminato l’apprendimento base, ma non è ancora stata appresa secondo il numero volte che è stato parametrizzato.
• Verde: l’apprendimento di questa grandezza di misura è terminato, il limite appreso per questa misura è ora fissato.
L’abbreviazione Inf. nella colonna di indica che questa grandezza di misura è parametrizzata per un apprendimento “infinito”.
Modifica dei parametri di apprendimento
In questa finestra di dialogo è possibile modificare la parametrizzazione dell’apprendimento per una o più grandezze di misura. Queste modifiche riguardano tutte le grandezze di misura evidenziate nella parte centrale del dialogo. Anche qui si può eseguire la selezione multipla o evidenziare tutti valori di misura visualizzati con Ctrl-A oppure cliccando su Seleziona tutti. Il pulsante Inverti inverte la selezione.
Per i valori di misura evidenziati è possibile eseguire le seguenti azioni:
• Premere Nuovo apprendimento per resettare i limiti appresi. L’intero processo di apprendimento inizia di nuovo per i valori di misura evidenziati.
• Premere il pulsante Infinito per impostare l’obiettivo di apprendimento su “infinito”. La procedura di apprendimento per le grandezze di misura selezionate non s’arresta mai.
• Il pulsante Apprendimento agg. è associato al campo di inserimento alla sua destra. Inserire un numero nel campo e premere questo pulsante per impostare l’obiettivo di apprendimento sul numero di misurazioni già apprese più il numero delle misurazioni inserite in questo campo. Se avete dunque misurato 10 volte una grandezza di misura e qui avete inserito 5, la procedura di apprendimento sarà terminata dopo le 5 misurazioni ulteriori, quindi in tutto dopo 15 misurazioni. Questo pulsante può essere usato anche quando una procedura di apprendimento è già terminata (continuare l’apprendimento) e permette di inserire anche valori negativi (abbreviare l’apprendimento).
Gli altri pulsanti che si trovano nella parte inferiore della finestra di dialogo hanno le seguenti funzioni:
• Seleziona totalità seleziona tutti i dati nelle due liste della finestra di dialogo. Ad esempio, potete riavviare completamente l’apprendimento con due clic del mouse: premere prima Seleziona totalità e poi Nuovo apprendimento.
6 Notare che sono visualizzati solo i valori di misura che sono già stati misurati e per i quali un file di apprendimento è stato descritto e letto nuovamente, vale a dire dopo la misurazione il campione da esaminare deve essere eliminato con il comando sequenziale e deve essere inserito un nuovo gruppo di elementi dello stesso tipo.
Apprendimento dei limiti Il contatore di apprendimento e l’obiettivo
di apprendimento
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• Sospende momentaneamente l’apprendimento ha come effetto (finché la funzione è attivata) che nessun’altra misurazione venga più presa in considerazione per il processo di apprendimento. Questa impostazione viene cancellata automaticamente dopo un riavvio dell’applicazione. Si può usare questa funzione se per esempio volete interporre una misurazione di prova per un gruppo di elementi, senza comunque che questo gruppo di elementi sia appreso.
• Chiudi chiude la finestra di dialogo.
Il contatore di apprendimento e l’obiettivo di apprendimento
Nei file di apprendimento, oltre al valore medio e alla deviazione standard, vengono memorizzati per una grandezza di misura anche il contatore di apprendimento (numero delle misurazioni apprese finora) e “l’obiettivo di apprendimento” (numero complessivo delle misurazioni da apprendere).
Al riavvio dell’apprendimento, l’obiettivo di apprendimento viene preso dal database dei parametri e copiato nel file di apprendimento. Come già detto nella sezione precedente, potete modificare “l’obiettivo di apprendimento” separatamente per ogni grandezza di misura per mezzo del controllo di apprendimento nel TasAlyser. Tali modifiche saranno memorizzate nel file di apprendimento: anche se successivamente modificate l’obiettivo di apprendimento nel database dei parametri, ciò non ha più alcun effetto sull’apprendimento di questo gruppo di elementi. Rimangono validi i valori memorizzati nel file di apprendimento e visualizzati nel controllo di apprendimento.
Se iniziate un «nuovo apprendimento “forzato”», gli obiettivi di apprendimento vengono ricaricati dal database dei parametri.
Configurazione sistema, preferiti e finestre Ulteriori funzioni del TasAlysers
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Ulteriori funzioni del TasAlysers Questo capitolo descrive le diverse funzioni del programma TasAlyser che sono occasionalmente richieste nel funzionamento normale, come per es. la calibrazione. Consultare questo capitolo o riferirsi all’indice se cercate delle informazioni particolari.
Configurazione sistema, preferiti e finestre
Entrambe le finestre di aggancio sono già state presentate brevemente nel capitolo “Il programma TasAlyser” a pagina 27. Qui daremo una descrizione dettagliata delle funzioni e uso di queste finestre.
Come già più volte menzionato, il programma TayAlyser è costituito da un vasto numero di singoli moduli software che s’incaricano di compiti diversi. In base alle funzioni richieste per un determinato progetto vengono riuniti in una configurazione i moduli di volta in volta necessari. Alcuni moduli, come per es. il centro di comando oppure il controllo di apprendimento sono sempre disponibili. Altri moduli sono disponibili secondo necessità – pertanto ci possono essere più moduli contagiri, un calcolo della media per il canale del sensore o altro.
Il complesso di tutti i moduli forma la configurazione del sistema che viene rappresentata ad albero nella finestra corrispondente. I nodi base dell’albero sono Sorgente, Elaborazione e Valutazione (in alcuni progetti anche Thread principale). All’interno della sezione Sorgente si trovano anche i moduli per il comando della “Tas Box”, per la registrazione e riproduzione di file wave e per la ripartizione sincrona con la rotazione dei signali. In
Elaborazione per tutti i sensori e rotori vengono calcolate le catene di elaborazione rappresentate nella sezione “Fasi dell’analisi” (pag. 24). Sotto Valutazione si trovano i moduli per la visualizzazione, valutazione, comunicazione con banco prova, ecc.
L’utilizzo della configurazione del sistema è molto semplice: aprite la finestra di aggancio (per es. cliccando sulla scheda), poi i nodi dell’albero (cliccando sulla casella +) e localizzate il modulo desiderato. Cliccando due volte sul nome o sull’icona del modulo compare la finestra di dialogo di utilizzo del modulo (se ce n’è uno), oppure anche la finestra di visualizzazione corrispondente. Alcuni moduli dispongono di funzioni aggiuntive. Eseguire un clic destro sul modulo nella visione ad albero del sistema per richiamare un menu contestuale, dove compariranno le eventuali funzioni aggiuntive.
Certamente ci sono dei moduli che userete di frequente e altri che non visiterete mai. Dato che è abbastanza faticoso trovare un preciso modulo nell’albero di configurazione, per ovviare a ciò vi sono i Preferiti.
I Preferiti non sono altro che una raccolta di moduli che desiderate richiamare più frequentemente. Ogni modulo presente nella configurazione del sistema può essere aggiunto ai Preferiti; per far questo basta selezionare il modulo e premere il pulsante
nella barra degli strumenti sopra la visione ad albero del sistema (oppure
Ulteriori funzioni del TasAlysers Configurazione sistema, preferiti e finestre
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richiamando con clic destro il comando corrispondente dal menu contestuale del modulo).
Nella finestra di aggancio Preferiti vengono rappresentati sotto forma di lista i moduli che avete selezionato come preferiti. Mediante i tasti nella barra degli strumenti, nell’intestazione della finestra Preferiti, potete riordinare la lista e anche eliminare dei moduli dalla lista:
Altrimenti l’utilizzo corrisponde a quello della finestra Configurazione sistema: doppio clic sul modulo per aprirne la finestra e clic destro per richiamare il menu contestuale.
Gestione delle finestre
Il TasAlyser permette la visualizzazione di un vasto numero di valori misurati e di curve, di velocità di rotazione e grandezze pilota, passando per i segnali temporali dei sensori, spettri di ordine e di frequenza fissa fino ad arrivare alle tabelle dei risultati e delle valutazioni. Pertanto vi è una pluralità di finestre in cui non è sempre facile orientarsi.
Talvolta è difficile ritrovare una determinata finestra. Per prima cosa, quindi, eseguire nuovamente il comando per aprire la finestra (in genere doppio clic su una voce dei preferiti). La finestra in questione viene portata in primo piano.
Poi potete aprire nel TasAlyser il menu Finestre. Qui vengono elencate automaticamente tutte le finestre di visualizzazione aperte (scope, tabelle, ecc.). La selezione di una voce di menu porta la finestra in primo piano. Tuttavia le finestre di comando (come per es. il centro di comando) e anche gli strumenti di visualizzazione per le grandezze pilota non compaiono in questo menu.
Anche le finestre di aggancio Preferiti, Configurazione sistema e Emissione non compaiono nel menu Finestre. Le finestre di aggancio si trovano nel menu Visualizza e nei suoi sottomenu Barre degli strumenti e Finestre di aggancio.
Come fissare le posizioni delle finestre
Dopo aver lavorato per un po’ di tempo con il TasAlyser, avrete composto la vostra videata preferita. Per salvare questa videata, cliccate sul pulsante Salva della barra degli strumenti. Poi andate al menu Visualizza e attivate la funzione Fissa
posizione delle finestre.
Una volta attivata questa funzione, avete la possibilità, mentre lavorate con il programma, di aprire, chiudere e spostare le finestre; ma quando chiudete e poi riavviate il TasAlyser, le finestre compaiono nella posizione, in cui le avete salvate premendo il pulsante Salva.
Ripremendo il pulsante Salva, la videata attuale viene fissata e al riavvio successivo del programma viene ripristinata.
Nota: se nei livelli di diritti di accesso è impostato Utente normale (cfr. “Diritti utente e livelli di diritti di accesso” a pagina 39), le modifiche apportate alle posizioni delle finestre non saranno mai memorizzate (anche se premete il pulsante Salva)!
Preferiti per le posizioni delle finestre
È possibile salvare più videate preferite e commutare tra loro – per es. una videta per il funzionamento di prova normale e una per l’esame di rumori particolari nel
Registrazione e riproduzione file Wave Ulteriori funzioni del TasAlysers
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funzionamento manuale. La funzione corrispondente si trova nel menu Visualizza come Preferiti per posizioni finestre.
Nella finestra di controllo sono elencati tutti i preferiti che avete già creato – questa è almeno una per la videata attuale. Selezionate una voce della lista e premete in basso il pulsante Commuta per cambiare videata. (Potete anche cliccare due volte sulla voce di menu).
Per creare una nuova voce nei Preferiti, procedere nel seguente modo: posizionate tutte le finestre come desiderato, richiamate Preferiti per le posizioni delle finestre, inserite un nome per le nuove voci dei preferiti sotto Gestisci e premete Crea nuovo. Per eliminare una voce esistente, dovete selezionarla nella lista e premere Cancella. (La voce dei preferiti al momento attiva non è cancellabile; bisogna prima passare ad un’altra voce).
Quando aprite la finestra di controllo, viene sempre selezionata automaticamente la voce dei preferiti al momento attiva. Se desiderate riordinare la finestra, premete il pulsante Salva per memorizzare la videata modificata e per modificare la voce attuale dei preferiti.
Stampa
La maggior parte delle finestre di visualizzazione del TasAlysers – in particolare gli scope e la finestra Analisi risultati con i rapporti degli errori – possono essere stampate. Per prima cosa portate in primo piano la finestra in questione (per es. cliccando sulla barra del titolo). Poi, come sotto Windows, selezionate la voce Stampa nel menu File. Con il comando di menu Anteprima di stampa potete visualizzare la pagina di stampa e controllare il layout.
Registrazione e riproduzione file Wave
Il programma TasAlyser è in grado di registrare corse di prova intere o anche spezzoni sotto forma di file Wave. A questo scopo, nei file Wave vengono integrati dei comandi, come per es. la selezione di uno stato di prova, in modo che successivamente sia possibile riprodurre non solo il segnale di rumore o acustico, ma anche la corsa di prova completa.
I moduli per la registrazione (il recorder) e per la riproduzione (il player) si trovano nei Preferiti (oppure nella configurazione del sistema nella sezione Sorgente):
Wave recorder
Il Wave recorder scrive l’intera corrente del segnale di tutti i sensori in un file nel formato WAVE. Inoltre nei dati di intestazione (i cosiddetti metadati) vengono inserite le informazioni riguardanti i canali, per es. i dati di calibrazione, in modo che durante la lettura con il Wave player la corrente del segnale possa essere riprodotta con la stessa precisione come è uscita inizialmente dalla “TAS Box”. Per ulteriori informazioni sui file Wave, si rimanda alla lettura della sezione “Audacity”.
A scelta il Wave recorder genera una registrazione per ogni misurazione, per ogni ennesima misurazione, per misurazioni con valutazione “non OK”, oppure solo per la misurazione attuale o successiva. Invece, per le corse di prova, in cui non sono state
Ulteriori funzioni del TasAlysers Registrazione e riproduzione file Wave
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eseguite delle misurazioni o che complessivamente sono state annullate, non viene eseguita alcuna registrazione (o più precisamente: le registrazioni vengono subito cancellate automaticamente).
Aprite la finestra di dialogo del Wave recorder per eseguire le impostazioni:
Attivare il pulsante Registrazione misurazioni per attivare la registrazione dei file Wave. Nell’area Modo di registrazione potete impostare la registrazione in modo che non tutte le misurazioni vengano memorizzate, ma solo quelle con valutazione “non OK”, oppure per scopi di campionamento solo ogni ennesima (entrambe le opzioni sono combinabili). Disattivando il pulsante Rec, la registrazione in corso viene terminata.
Se attivate il pulsante Registra misurazione successiva, viene registrata soltanto la misurazione successiva. Attivando questa funzione durante lo svolgimento di una corsa di prova, viene registrata solo la parte rimanente della corsa di prova attuale. Al posto di premere il pulsante nella finestra di dialogo, potete anche richiamare con clic doppio il menu contestuale del modulo nei Preferiti e qui attivare la funzione Registra misurazione successiva (figura a destra).
Inoltre si possono attivare diverse opzioni di registrazione.
• Attivare Inizio con il primo stato di prova se le vostre corse di prova hanno un avviamento lungo prima dell’esame acustico vero e proprio. Altrimenti la registrazione inizia nel momento in cui il banco prova segnala l’inizio della corsa di prova.
• L’opzione Solo durante "Misurazione in corso" è consigliabile se tra le rampe trascorre molto tempo. Separare gli stati di prova viene usata se le singole rampe o gli stati di prova sono molto lunghi così che la registrazione dell’intera corsa di prova produrrebbe un file infinitamente lungo.
Registrazione e riproduzione file Wave Ulteriori funzioni del TasAlysers
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• L’opzione Scalare i dati su +/-1 va usata se in un secondo momento desiderate osservare i dati generati con il programma Audacity (si veda la sezione corrispondente).
• Attivando Inizio ritardato... potete sopprimere parti non interessanti all’inizio di una corsa di prova, in modo simile come con l’opzione Inizio con il primo
stato di prova.
A seconda della situazione sono possibili diverse combinazioni delle opzioni. Di solito per le misurazioni in serie si usa per lo più Inizio con il primo stato di prova e Conservare solo misurazioni “non OK”. Per le misurazioni con un sistema mobile nel veicolo su strada, si attiva normalmente Solo durante "Misurazione in corso" e Separare gli stati di prova e per la composizione del nome si attiva anche l’opzione Stati di prova.
Nell’area in basso della finestra di dialogo, sotto File, selezionate la directory in cui desiderate archiviare i file Wave, nonché gli elementi di cui deve essere composto il nome. Se è attivato Crea file di descrizione Atfx, per ogni file Wave viene generato un file dello stesso nome nel formato Asam-Atf che descrive il contenuto del file Wave. Ciò consente di importare i dati (comprese le descrizioni dei canali, ecc.) in programmi compatibili Asam.
Sotto alle opzioni per la composizione del nome del file, va indicata una durata di registrazione massima. La durata di registrazione viene limitata verso l’alto dalla dimensione massima del file sotto Windows che è di 4 Gigabyte. Ciò sembra molto, tuttavia si deve considerare che è il Wave recoder che memorizza i dati grezzi (e non l’MP3); con una frequenza di campionamento di 100 kHz sono all’incirca 400 MB per canale al secondo!
Dimensione massima della directory
Infine è possibile inserire anche una dimensione massima della directory. Il Wave recorder fa in modo che i file contenuti nella directory non superino complessivamente i Gigabyte indicati. Se necessario, il Wave recorder cancella di volta in volta i file più vecchi qualora la directory sia diventatt troppo grande. Accanto alla casella di inserimento per i Gigabyte è indicata anche la durata di registrazione approssimativa (ore, minuti, secondi) che corrisponde alla dimensione della directory prefissata. Inoltre, il Wave recorder tiene in considerazione il numero dei canali del sensore e la frequenza di campionamento base.
Attivando l’opzione Sottodirectory per misurazioni "non OK" e inserendo un nome per questa directory, tutte le misurazioni “non OK” vengono qui archiviate. La dimensione massima della directory viene applicata separatamente per questa sottodirectory , vale a dire la directory “non OK” non può superare la dimensione predefinita, mentre la directory superiore può avere una dimensione raddoppiata: una volta per i file ivi contenuti e una volta per la sottodirectory “non OK”.
Inoltre la dimensione massima della directory viene controllata solo al termine di una registrazione. Pertanto, durante la registrazione, la somma dei file può superare la dimensione massima; solo al termine della registrazione verranno cancellati i file vecchi in modo da riportare la dimensione totale nei limiti fissati.
Si deve inoltre osservare che sotto Windows non vi è solo una limitazione della dimensione massima di un file (che risulta in una durata massima per una singola registrazione), ma anche un numero massimo ammesso di file in una directory. Se create una directory molto grande, nella quale vengono archiviate molte registrazioni brevi, può accadere che il limite superiore venga raggiunto.
Ulteriori funzioni del TasAlysers Registrazione e riproduzione file Wave
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Wave player
Il Wave player è l’opposto del Wave recorder: riproduce i file Wave registrati e, nel contempo, se attivato, gli eventi della corsa di prova come per es. il cambio dello stato di prova.
Nella parte superiore della finestra del Wave player (vedi figura sotto), selezionate il file da riprodurre. Il pulsante Player permette di accedere direttamente al monitor audio (vedi “Monitoraggio audio” a pagina 79), poiché durante la riproduzione Wave è possibile sentire i rumori tramite gli altoparlanti nello stesso modo come durante una misurazione reale. Il pusante Info file apre una finestra in cui sono indicate alcune proprietà base del file, come per es. la durata.
Nella parte centrale della finestra sono elencati i canali trovati nel file Wave. Questa lista corrisponde a ciò che era collegato alla Tas Box durante la registrazione. In questa lista è possibile modificare le ID dei segnali e le unità (mediante l’editazione diretta delle caselle della tabella). Ciò non è necessario per la riproduzione di normali registrazioni, viene tuttavia usato, per esempio, per riprodurre una registrazione in un altro progetto TasAlyser che è parametrizzato per altri sensori.
La parte inferiore della finestra contiene i controlli di riproduzione, che corrispondono a quelli di un comune audio player. I pulsanti per “Singolo passo”, “Indietro” e “Avanti” sono disponibili solo se si preme “Pausa”.
Il pulsante di impostazione in basso, accanto a OK, permette di accedere alla finestra di dialogo per l’attivazione della riproduzione della corsa di prova.
Nella parte superiore, si può usare il cursore di scorrimento per modificare la velocità di riproduzione. Nella posizione centrale “1:1” la registrazione viene riprodotta a velocità normale. Per rallentare la riproduzione, spostare il cursore verso destra (fino a ¼ della velocità normale), per velocizzarla, invece, verso sinistra (fino a quattro volte). Spostando il cursore tutto a sinistra (“max.”), si sfrutta completamente la potenza di calcolo del computer per calcolare i dati nel modo più rapido possibile. (Se parallelamente alla riproduzione Wave è attivata la funzione Monitoraggio audio, la velocità di riproduzione sarà sempre quella normale).
Registrazione e riproduzione file Wave Ulteriori funzioni del TasAlysers
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Nella parte inferiore della finestra di dialogo potete controllare lo svolgimento automatico, ovvero la riproduzione della corsa di prova. In genere questa riproduzione è attivabile e disattivabile. Potete scegliere se il tipo del gruppo di elementi memorizzato nel file Wave debba essere usato con il suo numero di serie di origine, oppure (selezionando con i segni di spunta e modificando i valori) debba valere un altro tipo o un altro numero di serie.
Nella lista potete stabilire per i diversi tipi di eventi della corsa di prova se questi debbano essere eseguiti. Per esempio, in genere non si desidera che “Start/Stop misurazione” venga eseguito, poiché la misurazione viene comandata durante la riproduzione Wave anche tramite le grandezze pilota.
Per il resto del programma di misura la riproduzione di un file Wave non si differenzia
da una misurazione reale – anche quando la riproduzione viene eseguita con il parametro “velocità massima”. Per evitare che vecchie registrazioni riprodotte influenzino i limiti appresi, o che vengano archiviate come nuove misurazioni e aggiunte al database dei risultati, solitamente queste funzioni sono soppresse artificialmente durante la riproduzione Wave. La disattivazione di queste funzioni può essere rimossa qualora si desideri generare un archivio o apprendere un limite.
Audacity
Il programma Audacity è un programma di elaborazione audio gratuito. Viene installato di serie sui computer di misura Tas ed è scaricabile da dal sito www.audacity.de.
Il programma Audacity è in grado di aprire ed elaborare i file Wave a quattro canali generati dal TasAlyser. Vi permette di osservare l’andamento del segnale di tutti i canali, ascoltare alcuni canali e, se necessario, anche modificare il segnale (per es. filtrare). Tuttavia, Audacity non è in grado di valutare le informazioni aggiuntive sui canali e sulla corsa di prova che il TasAlyser ha archiviato nel file Wave, e pertanto ignora tali dati. Se modificate e salvate un file Wave con Audacity, queste informazioni (purtroppo) vanno perse.
I file Wave generati dal TasAlyser hanno tanti canali quanti sono i sensori collegati e attivati. I dati vengono archiviati come numeri in virgola mobile su 32 bit (“IEEE float”). Il Windows Media Player, per esempio, non può usare questi dati (nonostante che lo standard Wave ammetta tali file). Audacity può aprire questi file, tuttavia a condizione che i valori in virgola mobile siano stati scalati nel campo [-1, +1]. Per questo motivo c’è l’opzione corrispondente per il Wave recorder.
I file Wave TasAlyser possono essere aperti anche da altri programmi audio, come per es. il prodotto commerciale Adobe Audition. Questo programma non ha problemi con i valori float. Se utilizzate Audition o un programma equivalente, l’opzione +/-1 va disattivata per poter poi leggere direttamente nella rappresentazione grafica i valori di segnale reali (per es. 0.05 g).
Se la vostra TAS Box contiene un modulo contagiri TIS, allora i dati in formato grezzo di questo vengono scritti sotto forma di due canali nel file Wave. Questi dati
Ulteriori funzioni del TasAlysers Configurazione della TAS Box
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contengono informazioni sulla velocità di rotazione codificate in modo binario e pertanto nessun programma di elaborazione audio è in grado di analizzarle in modo sensato.
Configurazione della TAS Box
In genere la TAS Box è già stata preconfigurata al momento della messa in funzione del sistema di misura, così che non avete l’imbarazzo di dover modificare qualcosa. In particolare con il sistema mobile, tuttavia, può succedere che desideriate modificare la configurazione dei sensori.
Nella configurazione del sistema, in alto, nella sezione Sorgente potete accedere alla TAS Box. Aprite la voce Tas Input e fate doppio clic su Tas Box 1. (Tecnicamente è possibile collegare più di una TAS Box al computer di misura per realizzare applicazioni con un numero elevato di sensori. In questo caso saranno visualizzate tutte le TAS Box disponibili).
Tenete presente che deve essere caricata una prescrizione (un tipo) per poter eseguire le impostazioni per i sensori, in quanto i nomi dei sensori e le loro proprietà sono archiviate nel database dei parametri. (Premere F5 per caricare manualmente un tipo prima di aprire la finestra di dialogo delle impostazioni TAS.)
La finestra di dialogo delle impostazioni per la TAS Box è composta di più sezioni:
Nella prima sezione Assegnazione canali A/D viene stabilito quali sensori e in quali connettori della TAS Box vanno inseriti.
Identificazione dei canali
In questa finestra di dialogo, per trovare il giusto canale, bisogna sapere quale connettore della Tas Box s’intende quando si parla per es. di “A3.1”.
La prima cifra indica il modulo nella TAS Box, la seconda cifra il canale. I moduli sono numerati nel seguente modo:
Configurazione della TAS Box Ulteriori funzioni del TasAlysers
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Se alcuni slot nella TAS Box non sono occupati, questi saranno saltati durante il conteggio. (Ad esempio, se su retro non è occupato il posto in alto a destra, allora allo slot a sinistra in basso sarà assegnato il numero 4).
Nella sezione Assegnazione dei canali A/D compaiono solo moduli convertitore A/D (non schede contagiri, convertitori A/D, o altro). Per l’identificazione dei connettori fare attenzione che: ogni modulo convertitore A/D dispone di due canali:
Il connettore BNC a sinistra è il canale 1, quello a destra il canale 2. (Sotto le prese, non visibile nella foto, sono riportati i numeri 1 e 2 per l’identificazione dei canali).
Nella finestra di dialogo delle impostazioni TAS, la denominazione “A3.1” significa quindi “modulo 3, connettore 1”, vale a dire il connettore sinistro del modulo posto sul retro in alto a sinistra. (La lettera “A” del codice “A3.1” indica “TAS Box A”. Utilizzando più TAS Box si avranno anche le lettere “B” e “C”).
Assegnazione dei sensori
Nella finestra di dialogo delle impostazioni TAS, visualizzata a pagina precedente, potete definire i collegamenti tra i sensori e i connettori selezionando nelle righe del box di selezione Sorgente il sensore corrispondente. Attivare con il segno di spunta la casella Attivo se desiderate usare il sensore.
Come si vede dalla figura, i connettori della TAS Box non devono essere assegnati per ordine e quindil’assegnazione è libera. Se desiderate collegare un sensore ad un connettore diverso, basta trasferire le impostazioni corrispondenti in un’altra riga dell’assegnazione dei canali A/D. Non è necessario eseguire ulteriori impostazioni (in altri posti del programma TasAlyser).
Non dimenticate di selezionare ICP nella colonna Abbinamento per gli accelerometri e i microfoni corrispondenti in modo da attivare la tensione di alimentazione. Se l’abbinamento è impostato solo su AC, non si ottiene alcun segnale di sensore utilizzabile (come se il rumore fosse estremamente fievole).
1
2
3 4
5 6
USB
Pwr
1
2
Ulteriori funzioni del TasAlysers Configurazione della TAS Box
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Indicare nella colonna Range un range di sensibilità adeguato. Aprire il monitor del segnale durante una corsa di prova (vedi “Monitoraggio dei segnali audio e modulazione” a pagina 79) per controllare la modulazione ed eventualmente per ottimizzare il range.
Scheda contagiri
Per la configurazione di un modulo contagiri TIS la finestra di dialogo di configurazione dispone di una propria sezione:
Anche qui mediante la selezione nella colonna Sorgente eseguite l’assegnazione dei generatori di impulsi per tachimetro agli ingressi TIS. Per frequenze degli impulsi molto elevate può essere richiesto l’utilizzo di un divisore di impulsi. Nelle colonne Led A e Led B potete configurare che entrambi i LED sulla scheda TIS visualizzino la ricezione degli impulsi tachimetro per uno dei canali.
Per la scheda TIS i canali possono essere attivati solo a coppie. Se utilizzate solo uno dei canali accoppiati, lasciate vuota la sorgente dell’altro canale (vedi figura).
Ulteriori impostazioni
Nella sezione Frequenza di campionamento base potete fissare il parametro corrispondente. La TAS Box offre diverse frequenze di campionamento base fino ad un massimo di 100 kHz.
Sotto Comandi speciali trovate anche il pulsante Ripristina TAS. La funzione di questo pulsante è equivalente a quella del pulsante Reset presente sul modulo di alimentazione della TAS Box. Tuttavia, se quest’ultima è incorporata nel computer di misura, non sarà possibile raggiungere il pulsante per premerlo. In questo caso ottenenete la stessa cosa se usate la funzione corrispondente nella finestra di dialogo. (Dopodiché il programma TasAlyser va chiuso e riavviato).
Nella sezione Versioni firmware sono visualizzati i numeri di versione dei componenti incorporati nella TAS Box. In casi rari può succedere che la Discom li richieda qualora vi siano update dei firmware.
Logbook Ulteriori funzioni del TasAlysers
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Logbook
Il programma TasAlyser scrive tutti i testi che compaiono nelle diverse sezioni delle finestre di emissione (cfr. “Emissione” a pagina 30) in un file logbook. Nel caso in cui sorgessero dei problemi con il TasAlyser, può essere utile per la Discom prendere in visione questo file in cui sono documentate le corse di prova. (Per maggiori informazioni si rimanda anche alla sezione “Assistenza Discom” a pagina 93).
Richiamare il comando Logbook nel menu File per accedere alle impostazioni:
In genere i file logbook sono memorizzati nella sottodirectory Application della cartella del progetto. In questa finestra di dialogo potete vedere dove si trova e il nome del logbook. (È possibile usare il comando di menu File – Directory progetto per richiamare un file explorer Windows per lal directory del progetto e da qui accedere alle cartelle corrispondenti e al file logbook).
Qui è indicato il logbook attuale (nell’esempio sopra “Ausgabe_Log.txt”) che viene continuamente aggiornato fino a quando viene superata la sua dimensione massima (nell’esempio 100 kB). Dopodiché il file viene rinominato in “Ausgabe_Log-bak.txt” e viene iniziato un nuovo “Ausgabe_Log.txt”. Quando anche questo file supera la sua dimensione massima, viene cancellato il precedente “Ausgabe_Log-bak.txt” e viene creato uno nuovo “Ausgabe_Log-bak.txt”. In questo modo avete sempre a disposizione il logbook aggiornato e il precedente.
Attivando la casella di controllo Conserva tutti i file logbook, una volta che i file logbook hanno superato la loro dimensione massima, questi vengono rinominati in modo che contengano un timbro temporale mantenendo tutti i file logbook vecchi. Pertanto nella cartella Application si accumulano i file che dovranno essere eliminati manualmente. Di regola i 100 kB preimpostati sono comunque sufficienti a raccogliere informazioni in un arco di tempo relativamente lungo, così che si possono chiarire eventuali domande circa problemi di scadenza.
Per le altre opzioni vi consigliamo di rivolgervi alla Discom prima di eseguire modifiche alle impostazioni.
Monitoraggio dei segnali e calibrazione Monitoraggio dei segnali audio e
modulazione
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Monitoraggio dei segnali e calibrazione
Monitoraggio dei segnali audio e modulazione
Il TasAlyser offre al possibilità di emettere i segnali di sensore, acquisiti tramite la Tas Box, per mezzo della scheda audio del computer di misura. In questo modo potete ascoltare direttamente, per esempio, un rumore strutturale (tramite altoparlanti o cuffie).
Il monitoraggio audio è collegato ad un indicatore di modulazione in cui si può leggere se i segnali dei sensori sono forse disattivati o troppo deboli.
Trovate il monitor audio nei Preferiti contrassegnato dall’icona mostrata a lato. Fare doppio clic sull’icona per aprire il monitor.
La finestra di dialogo del monitor dei segnali mostra tutti i segnali analogici dei sensori (non per es. i segnali di un’acquisizione tachimetrica TIS). (La lista viene compilata solo quando inizia una corsa di prova).
Le barre colorate in ogni riga indicano la modulazione. In modo ottimale le barre per i segnali più forti dovrebbero avanzare al massimo fino all’area gialla (ca. 70% = -3 dB).
Monitoraggio audio
Per ascoltare un segnale dei sensori, attivare il segno di spunta Monitoraggio audio
attivo. (Non dimenticate che avete bisogno di un altoparlante o delle cuffie per sentire qualcosa).
Selezionate per mezzo delle colonne della tabella a sinistra e a destra quali sensori desiderate sentire sul canale stereo sinistro o destro della vostra scheda audio. Potete impostare sinistra e destra sullo stesso segnale (per così dire monoascolto). Attivando con il segno di spunta la voce Mono collegamento, è il monitor audio stesso che provvederà a farvi sentire da entrambe le orecchie sempre un solo sensore.
Per una migliore udibilità è possibile anche amplificare (o indebolire) il segnale emesso sulla scheda audio utilizzando il cursore di scorrimento per l’amplificazione dell'emissione. (Il piccolo pulsante 0dB in centro resetta l’amplificazione su “Senza”). Attivando la voce Auto-amplificazione è il monitor audio che amplifica il segnale in relazione al livello di quest’ultimo, vale a dire i segnali deboli vengono amplificati di più, mentre quelli forti di meno. Ciò, tuttavia, potrebbe creare una falsa impressione, cioè che il segnale abbia sempre lo stesso livello sonoro.
Si consiglia di attivare il monitoraggio audio e di tenere aperta la finestra di dialogo Monitor solo ed esclusivamente se usate veramente la funzione, in quanto la
Calibrazione Monitoraggio dei segnali e calibrazione
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rappresentazione della modulazione e dell’emissione dei segnali adopera risorse del sistema che quindi non sono più disponibili per l’analisi acustica vera e proria.
Calibrazione
La maggior parte dell’elaborazione dei segnali viene eseguita in modo digitale nel programma di misura. Prima della digitalizzazione dei segnali si trovano tuttavia il sensore (accelerometro, microfono, ...), un eventuale amplificatore, nonché la preparazione analogica dei segnali nella TAS Box. Alla fine di questa catena di elaborazione c’è una tensione (in volt) che il convertitore A/D della TAS Box converte in un valore digitale. Ma a quale valore di misura d’origine – quale accelerazione, pressione sonora, coppia, ... – corrisponde la tensione A/D di 1 volt? Questa conversione avviene mediante il fattore di calibrazione.
Il fattore di calibrazione indica quale tensione A/D proviene dalla catena di elaborazione analogica quando vi è un certo segnale all’ingresso (una determinata accelerazione, pressione sonora, ecc.). Il fattore è per es. 0.25 V/Pa – una pressione sonora in Pascal fornisce una tensione A/D di 0.25 volt.
La funzione di calibrazione del TasAlysers serve a determinare il fattore di calibrazione per tutti i sensori.
La catena di elaborazione analogica è soggetta per sua natura a oscillazioni e tolleranze, anche se queste sono molto scarse per quanto riguarda le componenti usate per il sistema TAS. Si consigli atuttavia un controllo occasionale della calibrazione. Anche questo controllo viene eseguito per mezzo della funzione di calibrazione.
Sorgente di calibrazione
Per eseguire la calibrazione è richiesto un segnale di calibrazione noto – similmente alla calibrazione di una bilancia che richiede un peso noto della massima precisione, un “ chilogrammo prototipo”. Il segnale di calibrazione viene fornito da una sorgente di calibrazione. Qui si tratta di un apparecchio che emette un segnale di oscillazione definito in modo esatto (per acceletrometri), fischio (per microfoni) o simili.
Le sorgenti di calibrazioni sono acquistabili presso produttori specializzati. Le proprietà della sorgente di calibrazione (per es. “il segnale ha una pressione sonora di 0.15 Pa a 1000 Hz”) si trovano nella documentazione della sorgente (e spesso sono indicate direttamente sull’apparecchio).
Monitoraggio dei segnali e calibrazione Avvio del modulo calibratore TAS
81
Avvio del modulo calibratore TAS
Nella nuova applicazione TasAlyser si trova integrato un modulo di calibrazione. Ciò permette di eseguire la calibrazione senza dover aprire un altro programma oltre al programma di misura.
Per avviare il calibratore, procedere come segue:
1) I canali del programma di misura devono essere attivati. L’attivazione ha luogo caricando un campione da misurare. Non fa alcuna differenza se il Centro di comando si trova nella modalità automatica o manuale. Premere quindi nel Centro di comando il pulsante Disposto.
2) Aprire la finestra Preferiti
3) Fare doppio clic sull’icona Calibrator.
2
3 1
Preparazione della calibrazione Monitoraggio dei segnali e calibrazione
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Preparazione della calibrazione
La finestra Controllo calibrazione appare come segue. Qui sono elencati i canali disponibili per la calibrazione. Durante la calibrazione, per avere maggiori informazioni circa il segnale ottenuto, sono a disposizione le seguenti possibilità (opzionali).
1) Selezionare il canale da prendere in esame.
2) Premere il pulsante Channel Info.
3) Appare la finestra di informazioni sul canale. È divisa in tre aree:
A) Parametri del segnale
B) Dominio del segnale temporale
C) Dominio dello spettro
2
1
3
A B C
Monitoraggio dei segnali e calibrazione Calibrazione
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Calibrazione
1) Premere il pulsante Calibra. Il modulo di calibrazione esamina tutti i canali disponibili e ricerca i segnali di calibrazione adatti. Ora viene avviata la sorgente di calibrazione e viene collegata al sensore da calibrare.
2) Qui appare un’icona verde davanti al canale selezionato, il quale visualizza un segnale di calibrazione disponibile. Il calibratore inizia automaticamente la calibrazione di questo canale. Poco dopo, sotto la colonna Nome è visibile un’altra icona verde indicante che la calibrazione è riuscita. Se appare un’icona rossa, si rimanda alle indicazioni per la risoluzione dei problemi trattati alle pagine seguenti.
3) La finestra Informazioni canale mostra le caratteristiche del segnale di calibrazione ottenuto. Se la calibrazione è riuscita, tutte le caratteristiche del segnale vengono evidenziate in verde.
3
1
2
Conferma del nuovo fattore di calibrazione Monitoraggio dei segnali e calibrazione
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Conferma del nuovo fattore di calibrazione
Ora si può terminare la calibrazione. Opzionale: per salvare i nuovi fattori di calibrazione, premere il pulsante Applica valori controllati prima di chiudere il calibratore.
1) Premere di nuovo il pulsante Calibra.
2) Una calibrazione riuscita viene indicata dal segno di spunta che appare nella colonna a sinistra.
3) Per memorizzare il nuovo fattore di calibrazione, premere il pulsante Applica
valori controllati. Se questo pulsante non viene premuto, rimane in uso il vecchio valore di calibrazione.
4) Nella finestra Informazioni canale sono visualizzati sia il nuovo che il vecchio valore di calibrazione.
2
1 3
4
A
Monitoraggio dei segnali e calibrazione Modifica rilevante del fattore di
calibrazione
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Modifica rilevante del fattore di calibrazione
Se nel corso della calibrazione la modifica del fattore di calibrazione risulta superiore ad un valore definito in precedenza, l’icona nella colonna Nome rimane rossa (1).
Ciò viene segnalato anche nella finestra Informazioni canale mediante l’evidenziazione in giallo della riga Modifica di calibrazione.
In questo caso, al termine della calibrazione si deve inserire manualmente il segno di spunta nella colonna a sinistra (1). Dopodiché, è possibile memorizzare il nuovo fattore di calibrazione premendo Applica valori controllati.
Segnale di calibrazione scadente
Se il segnale di calibrazione è troppo basso oppure manifesta altri problemi, non appare l’icona verde nella colonna Canale (1).
1
2
Impostazioni avanzate I Monitoraggio dei segnali e calibrazione
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Ciò viene segnalato anche nella finestra Informazioni canale (2) mediante le righe evidenziate in rosso e giallo.
Qui si può prendere in considerazione il dominio spettrale (3) per l’analisi del problema.
Impostazioni avanzate I
La sorgente di calibrazione
Per la calibrazione di un canale si deve definire il segnale della sorgente di calibrazione collegata. Tale definizione viene visualizzata e può essere modificata premendo il pulsante Definizioni sorgente (1).
1
2 3
1
5 4
Monitoraggio dei segnali e calibrazione Impostazioni avanzate II
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Dopo aver premuto il pulsante (1) si apre la finestra di dialogo della sorgente di calibrazione (2).
Mediante il menu drop-down (3) si possono selezione diverse sorgenti di calibrazione. Per ogni sorgente è possibile configurare i parametri.
Nella colonna Sorgente (4) si può selezionare per ogni canale una sorgente di calibrazione definita in precedenza. Se più canali vengono calibrati con la stessa sorgente, la sorgente può essere selezionata anche più volte.
Inserimento manuale del fattore di calibrazione
Nel caso in cui si conosca già il fattore di calibrazione, questo può essere inserito manualmente. Inserire quindi il fattore al punto (5) e confermare con Applica valori
controllati.
Impostazioni avanzate II
Selezione manuale del canale
Se è attivata la funzione Selezione manuale del canale, la calibrazione viene eseguita solo sul canale selezionato (1). Se la selezione manuale del canale non è attivata, il calibratore esamina automaticamente tutti i canali per trovare i segnali di calibrazione collegati.
3
2
6
Impostazioni avanzate II Monitoraggio dei segnali e calibrazione
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Calibrazione offset DC
Con segnali DC collegati è possibile calibrare su 0 l’offset del segnale. Selezionare quindi Zero (2) e calibrare il canale come descritto in precedenza.
Calibrazione offset rispetto ad un valore conosciuto
Se il valore DC disponibile è conosciuto, per es. per dinamometro in Newton per volt, questo può essere calibrato selezionando Offset (3).
La sorgente di calibrazione viene quindi utilizzata per definire l’offset DC. A tale scopo nella finestra di dialogo Definizioni sorgente si deve selezionare Sorgente
DC (6).
2 1 3
Archivi dei dati e Presentazione Archiviazione nel TasAlyser
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Archivi dei dati e Presentazione Questo capitolo spiega come procedere con i dati di misura registrati e offre una breve introduzione nel programma di analisi “Presentazione”. Se lavorate frequentemente con il programma di analisi, è indispensabile consultare il manuale d’uso dettagliato.
Questo capitolo spiega come procedere con i dati di misura registrati e offre una breve introduzione nel programma di analisi “Presentazione”. Se lavorate frequentemente con il programma di analisi, è indispensabile consultare il manuale d’uso dettagliato.
Il programma di misura memorizza i dati delle prove eseguite in archivi, usando un formato file particolare, con la desinenza rdt. Gli archivi sono raccolti in una postazione centralizzata (su un computer server o computer di misurazione) e messi in ordine alfabetico in un database.
A complemento del programma di misura da memorizzare vi è il programma di analisi, chiamato Presentazione, che permette la lettura dei file di archivio, la visualizzazione e l’analisi del contenuto (i dati di misura). A differenza del programma di misura, che può essere avviato solo su un computer dotato di processori di segnali, il programma Presentazione può essere utilizzato su un qualsiasi PC.
Archiviazione nel TasAlyser
Nel TasAlyser vi è modulo che è responsabile per la creazione di file di archivio. Questo modulo si trova nei Preferiti oppure nella configurazione di sistema nella sezione Valutazione.
Fare due clic sulla voce per aprire la finestra di dialogo del modulo di archiviazione. Qui stabilite dove devono essere memorizzati i file di archivio e come devono chiamarsi:
Archiviazione nel TasAlyser Archivi dei dati e Presentazione
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Particolarmente importante è la casella di controllo Archivi vengono scritti che si trova in alto. Qui si può disattivare completamente l'archiviazione.
Spostare gli archivi al Collector
Mediante il modulo di archiviazione viene generato per ogni corsa di prova un file di archivio, di solito nella sottodirectory TempArchives della directory del progetto (vedi impostazione nella finestra di dialogo nella figura sopra).
Di norma gli archivi non rimangono in questa directory. Solo con l'applicazione mobile rimangono dapprima qui per poi essere spostati manualmente in un posto selezionato in modo appropriato. Per applicazioni su banco di prova standard la directory TmpArchives si riempirebbe rapidamente, raggiungendo il numero massimo di file per directory consentito da Windows.
Nella finestra di dialogo di archiviazione è possibile inserire un numero massimo di file (vedi figura a pagina precedente). Inserendo 0 nella casella corrispondente, non esiste un limite superiore; inserendo un altro valore, vengono cancellati di volta in volta gli archivi più vecchi, se necessario.
Procedura comune è, tuttavia, che gli archivi vengano trasportati dalla directory temporanea nella directory del Collector. Il Collector concatena gli archivi delle singole misurazioni agli archivi giornalieri e ordina quest'ultimi in directory settimanali. Allo stesso tempo, il Collector crea per ogni misurazione delle voci nel database dei valori misurati, così che per mezzo del programma Presentazione è possibile ritrovare facilmente la misurazione che si sta cercando.
Se la vostra installazione non comprende un database dei valori misurati, la concatenazione agli archivi giornalieri può essere fatta mediante un modulo del TasAlyser come descritto nella sezione successiva.
Nella configurazione del sistema si trovano i moduli che permettono lo spostamento al Collector e la creazione locale di archivi giornalieri nelle immediate vicinanze del modulo di archiviazione:
Il modulo di spostamento è contrassegnato dall’icona di un autocarro, il modulo di concatenazione dall’icona di un tubetto di colla.
Per aprire la finestra di dialogo del modulo di spostamento, cliccare due volte sull'icona:
Nella finestra in alto si trova una casella di controllo Modulo attivo, con cui potete disattivare il modulo di spostamento. Se questo viene disattivato, gli archivi vengono riuniti nella directory locale. Ciò può essere utile se volete eseguire misurazioni test e quindi accedere direttamente agli archivi. Se successivamente riattivate il modulo, esso sposterà automaticamente tutti gli archivi accumulati (quindi non solo l'ultimo file) al termine della prova successiva. Nella finestra di dialogo potete premere anche il pulsante Esegui ora (in basso a destra) per portare a termine i compiti di spostamento ancora scoperti.
Nella finestra di dialogo si trovano la directory di sorgente e di destinazione e il loro contenuto (in figura la directory di destinazione
Archivi dei dati e Presentazione Il programma Presentazione
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non contiene nessun file). In genere tra le voci Copia o sposta dovrebbe essere selezionata la voce Sposta.
Concatenazione locale degli archivi
Se la vostra installazione non comprende un Collector, andrebbe attivata la concatenazione locale. Mediante “l'adesivo archivi” è possibile concatenare le misurazioni nel modo giornaliero o settimanale, ordinarle secondo i tipi, ecc. Le impostazioni corrispondenti sono da eseguirsi nel modulo di concatenazione:
Per usare “l'adesivo archivi”, basta attivare la casella di controllo Adesivo è attivo. Inserire sotto Directory di destinazione la directory in cui devono trovarsi gli archivi incollati.
Nell'area Classificazione definite secondo quale schema devono essere riunite le singole misurazioni. Se selezionate una delle opzioni che classificano secondo i giorni, allora l'adesivo creerà per prima cosa delle cartelle nella directory di destinazione che sono numerate e denominate secondo le settimane del calendario e all'interno di queste cartelle creerà dei file giornalieri. Gli archivi giornalieri portano nel loro nome il numero del giorno dell'anno (per esempio il numero 51 corrisponde al 20 febbraio). Se attivate solo Solo spostare, non incollare, vengono create allo stesso modo directory settimanali, ma in queste le singole misurazioni vengono conservate come file separati e non unite agli archivi giornalieri.
L'opzione speciale Giorni settimanali crea rispettivamente un file per lunedì, martedì, ecc. Nel lunedì successivo viene cancellato il lunedì precedente e viene iniziato un nuovo file per lunedì. Con questa opzione si conservano sempre solo i dati degli ultimi 7 giorni, ma in questo modo la dimensione totale degli archivi rimane limitata.
Tutte le altre opzioni di classificazione consentono di mantenere tutte le misurazioni. Con normali dimensioni degli archivi inferiori a 1 MB e dimensioni del disco rigido di alcune centinaia di Gigabyte si possono accumulare senza problemi di spazio le misurazioni di un periodo di tempo relativamente lungo.
Il Collector e la concatenazione locale sono combinabili. Basta commutare da Sposta a Copia nella finestra di dialogo del modulo di spostamento (vedi figura a pagina precedente). Dopodiché viene inviata al Collector una copia di ogni archivio, creato dal modulo di archiviazione, e poi l'archivio viene incollato nella raccolta locale.
Il programma Presentazione
Il programma Presentazione è uno strumento che permette di prendere in visione, confrontare e analizzare i dati di misura memorizzati. All’interno della Presentazione i dati sono visualizzati nelle cosiddette pagine di layout. Ogni pagina contiene i moduli grafici (per es. campi testuali e grafici delle curve) per la rappresentazione dei dati.
Il programma Presentazione Archivi dei dati e Presentazione
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I dati possono essere prelevati sia da file di archivio sia dal database dei valori misurati. I file di archivio vengono aperti direttamente, mentre per richiamare i dati dal database è disponibile l’Assistente Database. Dopo aver caricato gli archivi o eseguito una richiesta dal database, è disponibile una lista contenente tutte le misurazioni caricate che vengono identificate mediante il tempo di misurazione, il numero di serie, il tipo, il banco prova e altre informazioni.
Una volta caricate le misurazioni, si possono visualizzare i dati nei layout e nei moduli grafici disponibili per mezzo dei report che consentono di generare un protocollo di misura completo di tutte le informazioni oppure un’analisi. I report offrono molte opzioni e possibilità per la compilazione di protocolli di misura anche di più pagine.
Queste istruzioni brevi trattano soltanto l’uso di report preconfigurati; la creazione di report, nonché la visualizzazione interattiva dei dati sono trattate nel manuale completo del programma Presentazione.
Installazione del programma Presentazione
Il programma Presentazione è preinstallato sul computer di misura. Potete comunque installare la Presentazione anche sulla vostra stazione di lavoro per analizzare i file di archivio o per accedere al database dei valori misurati.
Sul nostro server Web, all’indirizzo www.discom.de/ftp trovate dei pacchetti di installazione per il programma Presentazione. Portano il nome di Presentation_De_(data).msi o Presentation_En_(data).msi e si differenziano secondo la lingua dei manuali installati. Il programma Presentazione installato è uguale in tutti i pacchetti e si adatta automaticamente alla lingua del computer sul quale viene installato.
Scaricate uno dei pacchetti. Se sul computer è già installata una vecchia versione della Presentazione, questa deve essere disinstallata (come di consueto in Windows tramite il pannello di controllo). Poi avviate il pacchetto di installazione e seguite le istruzioni.
Oltre al programma Presentazione avete bisogno tuttavia – come per il TasAlyser – di un progetto di Presentazione. Anche per la Presentazione il progetto è costituito da più file che sono riuniti in una cartella del progetto. Normalmente sul computer di misura si trova un progetto corrispondente nella cartella C:\Discom\Analysis\Presentations, oppure anche nella directory del progetto TasAlyser corrispondente. La cartella con il progetto di presentazione può essere copiata semplicemente sulla vostra stazione di lavoro.
È anche possibile scaricare un progetto di presentazione di esempio dal nostro server. Sotto www.discom.de/ftp trovate a tal fine anche un pacchetto di installazione denominato Presentation_StdSample...msi.
Dopo l'installazione iniziale della Presentazione e avviando il programma per la prima volta, la Presentazione non riconosce quale progetto desiderate elaborare. Per questo motivo appare un messaggio corrispondente che segnala la mancanza del file base del progetto. Confermate il messaggio. Nella finestra di dialogo Apri file andate alla directory del progetto e aprite il file base ivi contenuto (con l’estensione .bse, per es. Presentation.bse o GtrPresent.bse).
In seguito la Presentazione riconosce quale progetto è stato aperto per ultimo (anche se nel frattempo disinstallate il programma per aggiornarlo con una nuova versione).
Assistenza Discom Trasmissione dei file
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Assistenza Discom Naturalmente la Discom è a vostra disposizione per aiutarvi a risolvere qualsiasi problema riguardante l’analisi acustica; non solo per quanto riguarda il funzionamento, ma anche l’analisi dei fenomeni acustici. Questo capitolo vi spiega come fornirci le informazioni necessarie, affinché possiamo aiutarvi nel modo più efficace possibile.
Il team della Discom vi aiuta per quanto possibile non solo se insorgono dei problemi con il software e l'hardware, ma anche in presenza di fenomeni acustici insoliti, nella selezione dei parametri appropriati e per altre domande concernenti l'analisi acustica.
A seconda del tipo di compito, potete facilitarci nell'intervento di assistenza fornendoci delle informazioni idonee – per lo più file del computer di misura –. Questo capitolo descrive in che modo dovete fornirci le informazioni necessarie e di cosa abbiamo bisogno per potervi aiutare nel modo più efficiente possibile.
Trasmissione dei file
Compressione
Per l'invio via e-mail di un file o dell'intera directory, dovete prima di tutto comprimerli, in modo da ridurre il volume dei dati e poter inviare comodamente in formato compresso un'intera directory comprese le sottodirectory.
Su tutti i programmi di misura è preinstallato il programma 7Zip. Si tratta di un programma di compressione gratuito, scaricabile anche da www.7zip.org.
Per la compressione selezionate in File Explorer Windows il file in questione oppure la directory ed aprite con clic destro il menu contestuale. Qui trovate un sottomenu 7Zip. Selezionate da questo sottomenu uno dei comandi “Aggiungi all'archivio xxx.zip” (di solito viene proposto un nome di file appropriato) oppure “xxx.7z”. Dopodiché il programma 7Zip crea, sullo stesso posto in cui si trovano i file o la directory, un file di archivio. Copiate il file su un supporto di registrazione, per es. una chiavetta USB e trasferite il file sulla vostra stazione di lavoro con accesso e-mail.
Se avete installato 7Zip su un computer provvisto di un programma e un account di posta elettronica, allora nel menu contestuale 7Zip potete anche usare direttamente uno dei comandi “Archivia e invia”.
Se ricevete un nostro file compresso oppure lo scaricate dal nostro server Web, potete usare 7Zip per decomprimerlo. Con un clic destro sul file entrate nel sottomenu 7Zip e selezionate uno dei comandi “Decomprimi file” oppure “Decomprimi qui”.
Invio
Nella maggior parte dei casi potete inviarci i file compressi come allegato di un'e-mail. Se avete più file e di grandi dimensioni, conviene inviarli mediante e-mail separate. I server di posta elettronica attuali permettono l'invio di allegati con dimensioni di più megabyte, e anche le velocità di caricamento e scaricamento sono sufficientemente elevate.
Nel caso in cui, tuttavia, dovete inviare un file molto grande, conviene eventualmente caricare il file sul nostro server Web, utilizzando ftp (“File Transfer Protocol”). Esistono diversi programmi (e anche per esempio estensioni per Firefox) che vi permettono di caricare i file tramite ftp. Ciò è possibile anche nella normale finestra di prompt dei comandi Windows (“Prompt dei comandi” che si trova sotto Windows Start/Programmi/Accessori).
Se il TasAlyser non funziona Assistenza Discom
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Procedere nel seguente modo: avviate il prompt dei comandi. Commutate con il comando cd nella directory in cui si trova il file da trasmettere. Inserite:
ftp discom.de
e sarete collegati al nostro server Web. Appare la richiesta di inserire il nome utente e una password. Queste informazioni ve le comunichiamo in caso di necessità.
Inserite poi i comandi
binary
e
put (nome del file)
La trasmissione inizia. Alla fine della trasmissione, terminate la sessione ftp con il comando bye.
Se il TasAlyser non funziona
La prima domanda che vi faremo è la seguente: “Che cosa non funziona”. Ecco alcuni esempi:
• Non è possibile avviare il programma?
• Appaiono dei messaggi di errore all'avvio? (Se sì, quali informazioni contengono?)
• Oppure la disfunzione appare durante il funzionamneto normale? Se sì, quali sono le condizioni? (Per esempio: “Sempre all'inizio di una corsa di prova”)
• Il programma si è “incantato”, cioè non reagisce più al mouse, non può essere chiuso, ecc.?
• È possibile che il TasAlyser sia bloccato? (Spesso appare un messaggio “Debug Assertion Failed” che può essere chiuso con OK).
• Oppure si tratta di un problema di comunicazione, cioè il programma di misura non reagisce più ai comandi del banco prova?
• Il programma lavora, ma non vedete più la velocità di rotazione, oppure vedete la velocità di rotazione, ma nessun segnale negli scope?
Se appare un messaggio di errore del TasAlysers, le informazioni ivi contenute sono sempre utili. Nel caso di un problema di comunicazione con il banco prova si rimanda alla finestra di emissione, sezione Comunicazione (vedi “Connessione al banco prova” a pagina 35 nonché “Finestre di aggancio” a pagina 30). Se improvvisamente vengono a mancare la velocità di rotazione o i segnali di rumore, controllare i sensori corrispondenti e anche i cavi tra i sensori e il computer di misura. Altrimenti procedere nel seguente modo:
1. Se il TasAlyser non reagisce più, “chiudetelo” (con Windows Task Manager). Riavviatelo ma non avviate nessuna misurazione. Annotate gli eventuali messaggi di errore all'avvio del programma.
2. Se il TasAlyser reagisce ancora, oppure se lo avete riavviato come al punto 1, usate nel menu Guida il comando Info su TasAlyser. Qui trovate un numero di versione e un'indicazione “Build:” con una data. Si prega di annotare entrambi.
3. Dopodiché sotto File eseguite il comando Directory progetto per aprire un file explorer Windows che visualizza la directory del progetto. Poi chiudete il TasAlyser.
Assistenza Discom In caso di rumori insoliti
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4. Utilizzate come descritto nella sezione il programma 7Zip preinstallato per comprimere la cartella Application nella directory del progetto. Inviateci questa cartella insieme alle informazioni sulla versione (vedi punto 2), nonché eventuali messaggi di errore (vedi punto 1).
5. Comunicateci inoltre nella vostra e-mail se conoscete le condizioni oppure altri dettagli che hanno dato origine alla disfunzione del TasAlysers.
Vi preghiamo di contattarci immediatamente, spesso siamo in grado di indicarvi subito o dopo un rapido esame dei file la causa del problema e una soluzione appropriata; in caso contrario vi contatteremo per discutere su come procedere.
In caso di rumori insoliti
Siamo sempre interessati a conoscere nuovi fenomeni acustici ed analizzarli insieme a voi. A differenza dei problemi relativi al programma TasAlyser, per il quale abbiamo bisogno delle impostazioni e dei file di registrazione di questo (vedi sezione precedente), nel caso di fenomeni acustici il nostro interesse è rivolto ai rumori stessi (file Wave) e/o agli archivi dei dati di misura corrispondenti.
File Wave
La funzione per la registrazione di file Wave viene usata per registrare le corse di prova di alcuni gruppi di elementi interessanti(vedi “Registrazione e riproduzione file Wave” a pagina 70). Rinominate questi file in modo appropriato e caricateli sul nostro server ftp. Nella finestra di utilizzo del recorder Wave potete leggere la directory nella quale il programma di misura archivia le sue registrazioni.
Archivi dei dati di misura
Insieme ai file Wave dovreste inviarci assolutamente anche gli archivi dei dati di misura corrispondenti. La cosa migliore è disattivare temporaneamente il trasporto degli archivi verso il Collector del database in modo che i singoli archivi rimangano nella cartella TempArchives della directory del progetto. Comprimete questa cartella e inviatecela, ossia caricatela insieme ai file Wave sul nostro server.
In caso di risultati di prova indesiderati
Nella pratica succede raramente che il sistema di analisi acustica valuti inaspettatamente molte prove con “non OK”. In linea di massima una valutazione “non OK” è da ricondurre ad una violazione dei limiti e può essere quindi eliminata in modo forfettario alzando i limiti. Tuttavia, prima di avvalersi di questo metodo, si dovrebbe cercare di determinare la causa all'origine del problema, dato che probabilmente l'analisi acustica è corretta e i gruppi di elementi sono veramente troppo rumorosi o difettosi.
Per prima cosa si dovrebbe ascoltare direttamente i rumori mediante il monitor audio (vedi “Monitoraggio audio” a pagina 79) Potete farlo direttamente sul banco prova (usando delle cuffie), oppure registrate i file Wave ed utilizzate una copia del TasAlysers sulla vostra stazione di lavoro. Usate il programma Presentazione per confrontare le misurazioni ““non OK” con quelle “OK” (eventualmente di vecchia data).
Per potervi consigliare, abbiamo bisogno degli archivi dei dati di misura e del database dei parametri. Quest'ultimo si trova nella sottodirectory ParamDb della directory del progetto. Andate a questa cartella e comprimete il/i file mdb qui contenuto. Potete inviarci il risultato comodamente via e-mai. (Non comprimete l'intera cartella perché così facendo verrebbe compressa anche la sottocartella Backup che può essere di notevoli dimensioni, ma che non ci è di aiuto per l'analisi).
Preparazione dell'hardware Appendice A: sistema mobile Rotas
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Appendice A: sistema mobile Rotas Grazie alle sue dimensioni ridotte, alla sua costruzione robusta e alla bassa potenza assorbita, la Tas Box è particolarmente adatta ad essere utilizzata come sistema mobile per es. per prove stradali in macchina.
Questa appendice descrive la configurazione standard del sistema mobile e dà delle indicazioni riguardanti l'utilizzo nel veicolo.
Preparazione dell'hardware
Il sistema mobile comprende:
• Una Tas Box con cavo USB • Un computer portatile, eventualmente con alimentatore per l'alimentazione
tramite rete di bordo (“accendisigari”) • Quattro microfoni con supporti a ventosa e cavi BNC • Un sensore di rumore strutturale con amplificatore e cavo BNC • Un sensore contagiri con cavo(i)
Se la Tas Box viene alimentata solo tramite USB, a questa è possibile collegare fino a cinque sensori con tensione di alimentazione ICP. Pertanto per il sistema mobile vengono utilizzati normalmente quattro microfoni e un sensore di rumore strutturale. Non dovete tuttavia usare tutti e quattro i microfoni, anche se l'uso di più microfoni riduce l'effetto delle risonanze all'interno dell'abitacolo; l'uso di un solo microfono potrebbe falsare il risultato di misura.
Collegate i sensori alla TAS Box. Per il progetto mobile standard i quattro microfoni vanno collegati nella riga superiore degli ingressi dei sensori, mentre il sensore di rumore strutturale va collegato in basso a sinistra e il contagiri a lato:
Rilevamento del numero di giri
Per il rilevamento del numero di giri per le misurazioni mobili ci sono di regola due metodi: la lettura dal sistema di diagnosi del veicolo oppure la misurazione della velocità di rotazione su un'asse accessibile, per es. l'albero di trasmissione oppure l'albero cardanico.
Per rilevare il numero di giri partendo dal sistema di diagnosi del veicolo è richiesto un dispositivo supplementare idoneo. Tali dispositivi sono specifici dei costruttori
Microfoni 1 2 3 4
Sensore rumore Segnale contagiri
Appendice A: sistema mobile Rotas Preparazione dell'hardware
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automobilistici e spesso sono addirittura adatti solo per determinati modelli di un costruttore.
Per la misurazione diretta del numero di giri ha dato risultati eccellenti l'utilizzo di un sensore laser (sensore Wenglor). Sull'asse viene applicato un bollino riflettente; il sensore viene fissato vicino all'asse del veicolo e regolato sull'asse o sul bollino riflettente. Quando l'asse gira, il sensore rileva il passare del bollino riflettente generando in questo modo un impulso ad ogni rotazione dell'albero.
Le figure seguenti mostrano il sensore, che è dotato di un piede magnetico per poterlo fissare al veicolo, nonché l'“interfaccia Power” per l'alimentazione del sensore:
Il sensore laser viene collegato all'interfaccia Power e del segnale, connettore In RPM (Laser). Il connettore Out RPM viene collegato al canale contagiri della TAS Box.
Verificare che il sensore laser sia ben fissato in modo che anche durante la corsa questo rimanga regolato sul bollino riflettente e non vada perso!
Avvio della Tas Box
Collegate infine la Tas Box tramite il cavo USB al computer portatile. Avviate il software TasAlyser solo dopo aver collegato la Tas Box (e il computer ha riconosciuto il dispositivo USB).
Premete F5 per aprire la finestra di dialogo per l'avvio di una corsa di prova. Per prima cosa premete OK (o il tasto <Enter> della tastiera) per caricare la prescrizione standard. Poi premete F6 per inserire uno stato di prova qualsiasi e per avviare la Tas Box o il convertitore A/D. Ora dovrebbero illuminarsi i LED agli ingressi dei sensori della TAS Box.
I LED degli ingressi dei microfoni e l'ingresso del rumore strutturale dovrebbero essere di colore arancione, segnalando che la tensione di alimentazione ICP è attiva, mentre il LED dell’ingresso del contagiri dovrebbe essere verde:
Il progetto mobile TasAlyser Appendice A: sistema mobile Rotas
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Inoltre dovreste vedere in alcuni scope nel TasAlyser dei segnali o spettri come descritto qui di seguito.
Una volta che avete controllato i segnali, premete F9, per annullare la “corsa di prova”.
Il progetto mobile TasAlyser
Nel progetto mobile sono installati due gruppi di sensori: i microfoni e il sensore di rumore strutturale. Per tutti i sensori viene calcolato rispettivamente un canale di frequenza fissa (per es. con una frequenza di campionamento di 20 kHz) e un canale sincrono con la rotazione (canale Mix). Gli spettri dei canali dei microfoni vengono mediati ottenendo in totale quattro canali:
Mic-FX
Segnale microfono mediato, frequenza fissa
Mic-Ord
Segnale microfono mediato calcolato in modo sincrono con la rotazione
VS-FX
Sensore di rumore strutturale, frequenza fissa
VS-Ord
Segnale di rumore strutturale sincrono con la rotazione
Per tutti e quattro i canali vengono registrati spettri massimizzati, spettrogrammi nonché andamenti del livello. Dato che le misurazioni mobili servono normalmente all'esame di rumori specifici e al giudizio soggettivo, tutte le valutazioni (curve limite) sono disattivate.
Nel progetto mobile sono previste più marce del cambio e per ogni marcia più stati di prova. Vi è rispettivamente uno stato di prova di trazione e uno di spinta per l'esecuzione di una misurazione rispetto alla velocità di rotazione, nonché uno o due stati di prova “steady”, in cui la misurazione viene eseguita rispetto al tempo, senza riferimento alla velocità di rotazione.
Potreste quindi eseguire delle misurazioni negli stati “steady” anche senza avere un segnale contagiri, in questo modo, tuttavia, si ottengono solo i dati per i canali FX. Come descritto nella sezione precedente, se una volta eseguito il collegamento hardware per il test, caricate una prescrizione e inserite uno stato di prova qualsiasi, dovrebbero venire visualizzati i segnali e gli spettri nei canali FX. Picchiettate con attenzione contro i microfoni e il sensore di rumore strutturale e osservate le escursioni nei visualizzatori. In questo modo potete controllare se tutti i sensori funzionano.
Se desiderate usare meno di quattro microfoni, dovete disattivare i canali non utilizzati. Ciò deve esser fatto nelle impostazioni della TAS Box, come descritto nel capitolo “Ulteriori funzioni del TasAlysers”. Se desiderate calibrare i microfoni prima di eseguire la misurazione iniziale o volete verificare la calibrazione, leggete a riguardo la sezione “Calibrazione” a partire da pagina 83.
Esecuzione delle misurazioni
In sostanza ciclo di misura eseguito con il sistema mobile è analogo a quello eseguito sul banco di prova standard: caricare la prescrizione, eseguire gli stati di prova, terminare la corsa di prova. Il comando viene eseguito normalmente tramite la tastiera del computer portatile.
Per il comando tramite tastiera si utilizzano i seguenti tasti (che sono elencati qui nell'ordine in cui vengono usati durante il percorso di misura).
Appendice A: sistema mobile Rotas Esecuzione delle misurazioni
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Tasto Funzione
F5
Avvio della corsa di prova: appare la finestra per selezionare la prescrizione. Inserire eventualmente un numero di serie e/o un commento e confermare la finestra di dialogo con il tasto <Enter>.
F2 Inserimento o modifica del numero di serie e di informazioni aggiuntive
F6
Selezione dello stato di prova nella lista. Inserire il nome dello stato di prova desiderato tramite tastiera (viene completato automaticamente), oppure selezionate uno stato di prova con i tasti freccia ↑/↓. Confermare anche questa finestra di dialogo con il tasto <Enter>.
Tasto di spazio
o F7
Avvio/fine della misurazione. (Solo se è inserito uno stato di prova e solo una volta per stato di prova).
Alt+F7 Annullamento della misurazione
F3 Annullamento e riavvio immediato della misurazione nello stato di prova attuale (= ripetere lo stato di prova).
F4 Terminare la misurazione nello stato di prova attuale, poi inserire lo stato di prova successivo nella lista e avviare la misurazione.
F8 Terminazione regolare della corsa di prova e salvataggio dei dati di misura
F9 Annullamento della corsa di prova
Immagine↑↑↑↑ Terminare la misurazione e selezionare lo stato di prova precedente nella lista (ma senza avviare una nuova misurazione)
Immagine↓↓↓↓ Terminare la misurazione e selezionare lo stato di prova successivo nella lista (ma senza avviare una nuova misurazione)
Si rimanda alla sezione “Comandi di tastiera” a pagina 38. per ulteriori dettagli sul comando tramite tastiera e comando manuale.
La finestra del centro di comando (vedi pagina 29) dovrebbe essere cambiata nella visione ridotta premendo il pulsante Ø in alto a sinistra:
(Ciò anche per la sicurezza di utilizzo, poiché la finestra grande assorbe alcuni dei comandi dei tasti descritti sopra).
Per eseguire un percorso di misura procedere nel seguente modo:
1. Avviate con F5 una corsa di prova.
2. Partite. Controllate anche se la velocità di rotazione visualizzata nel TasAlyser sia corretta. Cercate un percorso stradale adatto.
3. Premete F6 e selezionate uno stato di prova di “trazione”.
4. Avviate e cambiate nella marcia corrispondente.
Salvataggio dei risultati Appendice A: sistema mobile Rotas
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5. Per iniziare la misurazione, premere il tasto di spazio.
6. Una volta raggiunta la velocità massima, premete F4.
7. Quando il veicolo rallenta fino ad arrestarsi o avete raggiunto di nuovo la velocità inferiore desiderata, premere di nuovo il tasto di spazio.
8. Ripetete eventualmente i punti 3 – 7 per le altre marce.
9. Premere eventualmente F2 per inserire un commento sulla vostro percorso di misura.
10. Premete F8 per terminare e salvare la prova. Potete premere F8 e poi di nuovo F5 anche dopo ogni marcia. Si otttiene quindi un file di archivio per ogni marcia.
Salvataggio dei risultati
Come con il programma di misura anche la versione mobile memorizza gli archivi dei dati di misura e i file sonori. Per quanto riguarda gli archivi dei dati di misura si rimanda alla sezione “Archiviazione nel TasAlyser” a pagina 89. Qui viene spiegato come definire una cartella in cui vengono inseriti in memoria gli archivi.
La registrazione dei file Wave è descritta nella sezione “Wave recorder”a partire da pagina 70 e seguenti. Aprite la finestra di dialogo del Wave recorder e selezionate la cartella per l'archiviazioner dei file sonori. Tra le opzioni disponibili si consiglia di attivare Solo durante “misurazione in corso” e Separare stati di prova, nonché di attivare anche l’opzione Stati di prova per la composizione del nome. Ottenete un file sonoro per ogni stato di prova (rampa) avente un nome corrispondente.
Dato che per la misurazione mobile, la misurazione viene avviata manualmente (vedi sezione precedente, punto 5), fissate quindi anche l'inizio della registrazione. Potete iniziare la registrazione anche prima del raggiungimento della velocità di rampa vera e propria e poi esprimere un commento parlando al microfono – anche questo commento verrà registrato e potrà essere ascoltato in un secondo momento.
Inoltre, prima di terminare la corsa di prova avete la possibilità di inserire un commento nell'archivio dei dati di misura – si veda i punti 9 e 10 della sezione precedente.
Appendice A: sistema mobile Rotas Schema a blocchi
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Schema a blocchi
Per una visione d’insieme ecco lo schema a blocchi del sistema mobile:
RMS, Crest, Kurtosis Appendice B: elaborazione dei segnali
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Appendice B: elaborazione dei segnali Questo capitolo contiene informazioni generali relative all’elaborazione dei segnali e altri concetti matematici e fisici che sono importanti per l’analisi acustica.
Questo non è un manuale di fisica, pertanto le presentazioni sono da intendersi solo come riferimento in caso di confusione e non hanno la pretesa di essere una rappresentazione completa o ben comprensibile.
RMS, Crest, Kurtosis
Il valore RMS viene calcolato come radice dal valore quadratico medio dei valori misurati (RMS = “root mean square”). Per un segnale acustico il valore RMS descrive l’energia totale nel segnale (per ogni rotazione per i segnali sincroni con la rotazione). Se il valore RMS (analogamente agli spettri) viene convertito nella scala dB (vedi sezione successiva), si ottiene il livello totale.
Il livello totale è il valore RMS convertito sulla scala dB del canale Mix o di un canale di frequenza fissa. Calcolando il valore RMS di un canale mediato sincrono con la rotazione, si ottiene un “livello totale del rotore”. Prendendo dallo spettro (Mix o sincrono) un ordine oppure una banda di ordine, si ha un livello di ordine.
Scala dB
La scala decibel7 converte una scala normale (per es. pressione sonora, accelerazione) in una scala logaritimica. E precisamente viene considerato il rapporto tra il valore misurato ed un valore di riferimento, il riferimento logaritmico.
Se x è il valore misurato e x0 il riferimento logaritmico, così il valore dB o il livello L(x) viene definito come
=
010log10)(
x
xxL
Ne consegue che una differenza tra i due valori di 10 dB corrisponde al rapporto di 1:10 tra questi valori. Se nello spettro di ordine un valore spettrale è più basso di 20 dB rispetto ad un altro, in tal caso quel valore è 100 volte più piccolo rispetto all’altro.
Per il rumore strutturale il riferimento logaritmico è di solito 0,00001g, per il rumore trasmesso via aerea è di 0,00002 Pa.
Crest
Per un pezzo di segnale il valore Crest viene rilevato dividendo il valore di picco (“Peak”) per il valore medio. Il fattore Crest indica l’altezza del picco più alto che emerge dal segnale.
Il valore Crest è particolarmente utile per il rilevamento dei guasti, poichè i guasti producono dei picchi singoli nel segnale. Per il valore di misura rilevato nel TasAlyser viene calcolata la media in base a più rotazioni e poi massimizzato rispetto all’intera rampa (tempo di prova).
7 Il “Bel” ha preso il nome da Alexander Graham Bell, il pioniere del telefono. Il “Deci-Bel” ha un fattore aggiuntivo 10 davanti al logaritmo.
Appendice B: elaborazione dei segnali Media esponenziale
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Kurtosis
La kurtosis è il “quarto momento” della statistica dei segnali. Tanto più numerosi e tanto più alti sono picchi di un segnale, tanto più elevato sarà il valore di kurtosis. In un certo modo è affine al fattore Crest. Tuttavia, mentre il fattore Crest diventa più piccolo in presenza di molti picchi, ciò non avviene per la kurtosis.
Nell’ambito dell’analisi acustica la kurtosis può essere considerata la misura per lo “scricchiolio”.
Media esponenziale
Quasi dappertutto nel TasAlyser dove viene calcolata la media, si tratta delle cosiddette medie mobili. Ciò significa che la media non viene calcolata addizionando tutti i valori misurati e dividendo per il numero di blocchi (la cosiddetta media a
blocchi), bensì la media per il valore misurato xn+1 si calcola dalla media precedente da
Media n+1 = a · median + (1 – a) · xn+1.
Il fattore a (che si trova tra 0 e 1) determina il grado di influenza della media attuale xn+1 sulla nuova media: tanto più vicino è a a 1, quanto minore è l’influenza di xn+1 e tanto più stabile e più lentamente modificabile è la media.
Per la parametrizzazione di un tale calcolo della media, normalmente non si indica il fattore a, bensì la cosiddetta costante di tempo T. Il significato di queste costanti di tempo è che dopo T misure successive l’effetto del vecchio valore misurato è sceso a 0,37 (= 1/e).
Un esempio: se si indica per la costante di tempo del calcolo della media sincrono con la rotazione un valore pari a 10 (rotazioni), in tal caso saranno incluse in modo evidente più di 10 rotazioni nella media, essendo l’effetto della rotazione xn-10 sulla media attuale pari a 0,37, e l’effetto di xn-20 (prima di 20 rotazioni) sempre ancora di 0,135.
