Для чего все это нужно?Осциллограф - позволяет посмотреть электрику, сканер - электронику. Чем смотреть механику?
ДВС - тепловая машина, преобразующая химическую энергию топлива в механическую работу.
В ДВС есть куча различных механизмов, которые в процессе его работы создают различные шумы и стуки.
Причем разные механизмы создают шумы и стуки на разной, но чаще всего сопоставимой для разных ДВС, частоте и периодически на разном углу поворота КВ, т.е. разнесены по частоте и углу поворота КВ. Что позволяет, зная “карту стуков ДВС”, быстро определить должен или нет быть в этой точке (частота и угол поворота КВ) стук. В простейшем случае можно сравнить сигналы соседних цилиндров, как визуально так и на слух, на предмет того похожи ли их сигналы или нет. Если у одного цилиндра нет стука на определенной частоте и при определенном углу поворота КВ, то зная что должно происходить в этот момент, например закрытие клапана, можно быстро определить причину такого отличия.
Диагностика по стукам должна быть очень актуальной для дизельных ДВС, для диагностики подшипников, каких либо вращающихся механических узлов автомобиля, которые не возможно проверить сканером или осциллографом.
От куда я знаю где что должно быть?Пока можно руководствоваться только логикой, если клапан открывается / закрывается - значит должен быть стук при соответствующем углу поворота КВ и т.д. Пока нет “карты стуков ДВС”, в которой расставлены точки для определенных механизмов. Со временем будем набирать статистику и по возможности делать автоматический анализ.
Все очень сложно, не понятные картинкиДля начала нужно прочитать хотя бы обзорно теорию работы ДВС, разобраться что такое спектр и спектрограмма. Потом записывать сигнал и смотреть что получается. Быстро с наскока без практики не получится разобраться.
Что почитать по теме?Предлагаю в этой теме выкладывать ссылки на статьи, методики, книжки по диагностике по стукам.
Так как информации достаточно мало, то возможно со временем будем разрабатывать свои методики.
Чем и как записывать сигнал?Лучший вариант - акселерометр, сигнал ДПКВ и МПЦ, получим только вибрации ДВС без посторонних шумов и точную разметку в градусах.
Датчик вибрации, желательно закрепленный на металлической части ДВС, датчик разряжения плотно прижатый, например к ГБЦ, сигнал ДПКВ и МПЦ, с ДВ сигнал будет тоже достаточно хороший, с ДР чуть хуже.
Худший вариант - микрофон, так как фактически идет запись не вибраций ДВС, а вибраций воздуха вокруг ДВС.
Частота дискретизации 20 - 100 КГц, размах аналогового входа в зависимости от типа используемого датчика или микрофона.
Интерфейс окнаОкно функционально разделено на 3 части:
Панель инструментов - вверху
Спектр сигнала / Спектрограмма - по центру
Исходный сигнал - внизу
- 01.png (14,16 Кб) Просмотров: 12018
Спектральный анализ выполняется только для участка сигнала, не для всего записанного сигнала.
Границы анализируемого участка сигнала задаться в окне осциллографа, кроме того, длина участка будет автоматически увеличиваться до величины кратной 2^n отсчетов, т.е. если исходная длина 1000 отсчетов, то анализироваться будет автоматически 2^10 = 1024 (особенность БПФ). Границы анализируемого участка можно задавать на основании видимого на экране сигнала в окне осциллографа, т.е. то, что видно в окне осциллографа для того и будет автоматически выполнен спектральный анализ, ни чего не нужно нажимать, анализ всегда будет автоматически - изменили границы видимого на экране сигнала в окне осциллографа, например переместив ползунок или изменит масштаб горизонтальной оси в окне осциллографа - автоматически будет пересчитан спектр. Также границы можно задавать, выделив интересующий участок сигнала в окне осциллографа или передвинув линейку к интересующему участка сигнала в окне осциллографа. При использовании линейки горизонтальные оси спектрограммы и исходного сигнала будут автоматически пересчитаны в градусы. Если линейку с длинной шкалы 720° просто совместить с 2-мя МПЦ или автоподстроить ее например по сигналу ДПКВ - то получим разметку горизонтальные оси спектрограммы и исходного сигнала в углах поворота КВ. Важно понять что границы линейки можно подстраивать по одному сигналу, например по ДПКВ, ДР или МПЦ, а анализ проводить другого сигнала, с другого канала. При изменении границы выделенного участка или линейки в окне осциллографа - автоматически будет пересчитан спектр. Что будет источником для задания границ анализируемого участка сигнала выбирается кнопками
источник сигнала. Канал для сигнала с которого будет проводится спектральный анализ выбирается из списка рядом. Причем если выбран элемент Активный канал, то анализ будет выполнен для текущего активного канала в окне осциллографа, а при смене активного канала - автоматически будет пересчитан спектр.
- 02.png (22,83 Кб) Просмотров: 12005
Если в окне осциллографа нет сигнала, или выбран скрытый источник, например выбрана линейка, которая скрыта, или выбран выключенный канал, то появится соответствующие
окно текущей ошибке информирующие о причине не выполнения анализа, как только причина будет устранена - окно с ошибкой автоматически исчезнет.
Горизонтальная ось спектра может быть линейная или логарифмическая (удобно для просмотра спектра в НЧ диапазоне), вертикальная ось спектра и спектрограммы может быть в измеряемых единицах, например в Вольтах или в дБ (удобно для просмотра спектральных составляющих с низкой амплитудой на фоне основной спектральной составляющей).
Текущий спектр сигнала можно зафиксировать в снимке, что позволяет, проводит сравнения спектров различных участков сигнала.
- 03.png (10,8 Кб) Просмотров: 12006
Для ослабления / усиления произвольных областей спектра предназначен произвольно настраиваемый цифровой фильтр с регулируемыми коэффициентами передачи в диапазоне 0…2 ед. После нажатии на кнопку включения фильтра на экране появится серая линия с тремя точками - АЧХ фильтра. Точки можно передвигать, добавлять - щелкая по линии, удалять - дважды щелкнув по точке.
- 04.png (10,91 Кб) Просмотров: 12014
При включенном фильтре результаты фильтрации исходного сигнала сразу будут видны на исходном сигнале. При воспроизведении звука воспроизводится именинно отфильтрованный исходный сигнал, что удобно использовать для фильтрации шума либо удаления не интересующих мощных спектральных составляющих.
- 05.png (11,6 Кб) Просмотров: 12010
АЧХ фильтра можно загружать из и сохранять в файл данных.
Спектрограмма - это график где по оси X - время или градусы поворота КВ, по оси Y - частота, а по оси Z (разные цвета) - амплитуда. На спектрограмме видно как меняется спектр сигнала во времени или с углом поворота КВ, что позволяет удобно сравнивать разнесены по частоте и углу поворота КВ создаваемые стуки различными механизмами ДВС.
- 06.png (33,23 Кб) Просмотров: 12020
Для спектрограммы возможно автоматически подстраивать масштаб оси частоты для того что бы выделить сигнал с наибольшей плотностью, т.е. крупнее показать тот участок где есть существенные стуки, скрыв участки с небольшим шумом. Кроме того предусмотрена возможность синхронизации маркеров спектрограммы и исходного сигнала, что позволяет одновременно анализировать сигнал как во временном так и в частотном представлении.
- 07.png (26,71 Кб) Просмотров: 12032
Для того что бы помечать характерные участки на спектрограмме реализованы контрольные точки спектрограммы, на подобии точек линейки. Точки можно передвигать, добавлять - дважды щелкнув по спектрограмме, удалять - дважды щелкнув по точке, а также вызывать диалог настройки точки - щелчок правой кнопкой мыши по точке.
- 08.png (29,43 Кб) Просмотров: 12045
Кнопка “Копировать” диалога настройки позволяет скопировать текущую точку в пределах границ оси X с заданным шагом, что удобно, например, при добавлении одной точки, например, в момент открытия клапана цилиндра 1, а затем автоматического добавления точек в моменты открытия клапанов оставшихся цилиндров. Для автоматического добавления номера цилиндра в комментарий - нажмите на кнопку удерживая Ctrl при нажатии на кнопку “Копировать”. Порядок и количество цилиндров определяется на основании текущих настроек линейки.
Контрольные точки можно загружать из и сохранять в файл данных, тем самым создавая “карту стуков ДВС” определенной марки.
Группа элементов воспроизведения предназначена для управлением воспроизведением звука на основании исходного сигнала.
- 09.png (26,5 Кб) Просмотров: 12419
Кнопка воспроизвести запускает воспроизведение звука (Пробел), после чего по спектрограмме и исходному сигналу начинает бежать маркер воспроизведения. Если еще раз нажать кнопку воспроизвести, в данном случае приостановления, то маркер воспроизведения останется на экране и его можно перемещать для выбора позиции начала следующего воспроизведения. Если нажать на кнопку воспроизвести удерживая Ctrl то воспроизведение будет циклическим. Если на исходном сигнале есть выделенный участок, то воспроизводится будет только этот участок сигнала, если нет то весь сигнал. Кнопка автопрокрутки разрешает синхронное перемещение горизонтальной оси вслед за маркером воспроизведения, при масштабе отличном от 1:1.
Поле задания частоты воспроизведения звука предназначено для сдвига вверх / вниз воспроизводимого спектра. Так как процессы в ДВС происходят относительно быстро, а некоторые стуки лежат в ультразвуковой области, то при прослушивании удобно в несколько десятков раз уменьшить реальную частоту стуков. Коэффициент уменьшения частоты рассчитывается как отношение: F дискретизации / F воспроизведения, например при частоте дискретизации 100 КГц и частоте воспроизведения 10 КГц, К = 100 / 10 = 10 раз, это означает что стуки, например на частоте 1 КГц будут сдвинуты на частоту 100 КГц. Значение частоты воспроизведения звука пока необходимо подбирать в ручную экспериментально, флажок автоматического расчета частоты воспроизведения пока не работает.
Новая версия программы MT Pro 1,2,3MtPro.rar (1.18 МБ)Версия: 0.2.5.0 beta
Дата: 09.04.15 21:00
Новая версия программы MT Pro 4MtPro4.rar (1.08 МБ)Версия: 0.2.5.0 beta
Дата: 09.04.15 21:00