System akwizycji danych LAN-XI

Transkrypt

System akwizycji danych LAN-XI
Brüel & Kjær
Międzynarodowy Magazyn Aktualności Firmy Brüel & Kjær Nr 2, 2008
System akwizycji danych LAN-XI
– od 2 do ponad 1000 kanałów w jednym systemie
SPIS TREŚCI
Heading
Spis
treści
Heading
2270 na straży Oxegen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Jak nas oceniają? Jakość, wiarygodność, przyjazny personel . . . . . . . . . . . . . . . . .
LAN-XI – nowy wymiar akwizycji danych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dobry wygląd to nie wszystko! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Testowanie urządzeń typu VoIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Nowe możliwości testowania urządzeń VoIP w systemie typ 6712 . . . . . . . . . . . . .
Czas to pieniądz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dalsze prace nad łatwością obsługi systemu PULSE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Podwodne wybuchy – PULSE wykonuje zadanie bojowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Akcelerometr DeltaTron® z zakresem pracy do 180 °C – największym w tej technologii! . . .
LAN-XI – akwizycja danych przez pojedynczy kabel, zasilanie PoE i PTI w jednym . . . . . .
Pozytywne wibracje – teraz z historią czasową . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Unikatowe usługi konsultacyjne – Centrum Akustyki i EMC instytutu VDE . . . . . . . . . .
Inżynieria wsteczna w obliczaniu hałasu pochodzącego od wielkich hal przemysłowych . .
Zza kierownicy ciężarówki, czyli spełnia się jeden z amerykańskich snów . . . . . . . . . .
„Latam, śpiewam, pełen serwis” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Symulator głowy i torsu „preferowanym uchem telefonii” – czyli wkład
firmy Brüel & Kjær w prace nad normami . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
50 lat National Aerospace Laboratories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
04
06
08
10
12
13
14
15
16
18
19
22
24
26
28
30
I-deas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
Współpracownicy
Brüel & Kjær
The International Sound and Vibration Magazine from Brüel & Kjær No. 2, 2008
Redaktor Naczelny: Thomas Kønigsfeldt
Redaktor Wydania: Sheelagh Kononenko
Opracowanie Graficzne: Helle Melberg
Autorzy: John Bareham, Karsten Briele, Noel Brown, Jens Karasawa Christensen, Alun Crewe, Gary Duffy, Erling
Frederiksen, Charles Greene, Torben Hansen, Ingvild Haug, Søren Jønsson, Lars Kroman, Torben Rask Licht,
Karl Kristian Lundsgaard, Douglas Manvell, Hong Duyen Nguyen, Lars Birger Nielsen, Dan Saunders, Matthias
Scholz, Dirk Seeburg, Jim Thompson, Erik Ziegler
31
34
Zdjęcie na okładce: Claudi Thyrrestrup. Moduł LAN-XI
Brüel & Kjær
B r ü e l & K j æ r – N r · 2 · 2 0 0 8
LAN-XI Data Acquisition Hardware
– From 2 to Over 1000 Channels in One System
OD WYDAWCY
Od wydawcy
W roku 1997, kiedy powstało czasopismo Magazyn
firmy Brüel & Kjær, w żadnym wypadku nie ośmieli­
libyśmy się sądzić, że nasze dzieło mogłoby przetrwać
tak długo i wciąż istnieć po upływie 11 lat. Niniejszy
numer jest 25-tym wydaniem Magazynu, o czym z du­­
mą niniejszym informujemy.
Mimo to, czasy i trendy wciąż się zmieniają. Od pierw­
szego wydania dokonał się ogromny postęp techniczny,
zaś życie bez Internetu, poczty elektro­nicznej i telefonów
komórkowych jest obecnie czymś niewyobrażalnym.
Idąc z duchem czasu zaczynamy się zastanawiać nad
zmianą formy naszego czasopisma. Przepro­wa­dzone
wśród Państwa sondaże wskazują na potrzebę mi­
gracji w kierunku elektronicznych form przekazu.
Jednym ze znaków czasu jest specjalizacja. Usta­li­
liśmy, że nasi klienci z branży motoryzacyjnej, lot­
niczej lub ochrony środowiska dość rzadko sięgają
po artykuły niezwiązane z ich pracą. Uwzględniając
to, mamy zamiar wydawać Magazyn w formie elektro­
nicznej, równolegle i w korelacji ze specjalizowanymi
biu­letynami, adresowanymi do odbiorców z poszcze­
gólnych obszarów naszej działalności.
Równolegle z rozwojem technologicznym, wzrasta
świadomość ekologiczna i potrzeba podejmowania
konkretnych działań w tym kierunku. Mając na
uwadze oszczędność papieru oraz aspekty ograni­
czania emisji dwutlenku węgla, pragniemy mieć
pewność, że liczba drukowanych egzemplarzy
w isto­cie odpowiada rzeczywistym potrzebom. W
niedługim czasie większości z Państwa wyślemy list
elektroniczny. Odpowiadając na niego będą Państwo
mieli możliwość dokonania wyboru między otrzy­my­
waniem wersji drukowanej i elektronicznej naszego
czasopisma. Zakładamy, że w ten sposób ogra­ni­
czymy liczbę drukowanych egzemplarzy, zmniejsza­
jąc tym samym zużycie papieru i farby drukarskiej.
Od pewnego czasu Magazyn dostępny jest do czy­
tania na naszej stronie internetowej www.bksv. com
– w nie mniej, niż 9 językach, w tym polskim.
Czytelnik może wybrać najdogodniejszą formę sko­
rzystania z tej publikacji – czytać na bieżąco z otwar­tej
strony, ściągnąć i przeczytać plik, względnie wydru­
kować go do własnego użytku.
Życzymy przyjemnej lektury jubileuszowego,
25-tego numeru!
Thomas Kønigsfeldt
Redaktor Naczelny
Brüel & Kjær
w w w . b k s v . c o m
Z ŻYCIA WZIĘTE
2270 na straży Oxegen
Dan Saunders i Gary Duffy, Brüel & Kjær
Między 11 i 14 czerwca ośrodek rekreacyjny
Punchestown Racecourse w irlandzkim
hrabstwie Kildare gościł około 80 000 fanów
muzyki, przybyłych, aby usłyszeć i zobaczyć
takich artystów, jak Amy Winehouse,
R.E.M., Rage Against The Machine, Kaiser
Chiefs i wielu innych. Wszyscy oczekiwali,
że ich ulubieni wykonawcy wystąpią tak
głośno, jak to tylko możliwe, nagłaśniając
obszar przed sceną do poziomu nawet 100 dB.
Oczywistym jest, że tego typu wydarzenia
mogą być uciążliwe dla otoczenia i okolicz­
nych mieszkańców. Z tego powodu zezwo­
lenie na organizację występów zawierało
zastrzeżenie, że w żadnym punkcie poza
terenem imprezy poziom LAeq, 15 min nie mógł
przekraczać 65 dB.
Przez wiele lat miejscowa władza, Rada Hrabstwa
Kildare, posługiwała się kilkoma miernikami
poziomu dźwięku, zazwyczaj typów 2238 i 2260,
umieszczając je w różnych „wrażliwych” miejs­cach,
na przykład w otoczeniu terenu imprezy lub przy
stołach mikserskich, obsługujących po­­szcze­­gólne
sceny. W tym celu zatrudniano kilka osób, prze­
mieszczających mierniki dookoła lub bezpośrednio
je obsługujących w przypadku lokalizacji wewnątrz.
Działania ograniczające emisję hałasu polegały na
wykonywaniu pomiarów i przekazywaniu organizato­
rom spostrzeżeń, celem regulacji nastaw apara­tury
nagłośnieniowej. W roku wprowadzenia na rynek
nowego analizatora poziomu dźwięku typ 2270 do
tego zadania zatrudniono firmy Brüel & Kjær
i En­fonic – jej lokalnego przedstawiciela w Irlandii.
Użycie tego przyrządu, najnowocześniejszego
obecnie w klasie mierników hałasu, pozwoliło na
redukcję personelu obsługi do jednej osoby i uczyni­
ło skomplikowaną dotychczas pracę zadaniem
zupełnie prostym.
Gary Duffy, Dan Saunders i Erik Schmidt odpowiada­
li za konfigurację największej w firmie Brüel & Kjær
sieci analizatorów 2270, jakiej dotąd użyto w rze­
czywistej aplikacji. W instalacji i odbiorze brała też
Przygotowania do pomiarów przy scenie
Erik Schmidt, programista z firmy Brüel & Kjær przy
centralnym komputerze, skąd steruje wszystkimi
analizatorami i obserwuje ich wskazania
Brüel & Kjær
B r ü e l & K j æ r – N r · 2 · 2 0 0 8
udział firma Ice Broadband, specjalizująca się w ko­­
munikacji bezprzewodowej.
Analizator typ 2270 jest zaawansowaną wersją
miernika poziomu dźwięku, wyposażoną w łą­­­­cze
interfejsu LAN, dzięki któremu 9 takich przy­
rządów połączono w zdalnie obsługiwaną, bez­
przewodową i sterowaną z jednego miejsca sieć
transmisji danych.
Pięć analizatorów rozmieszczono przy stołach
mikserskich, pozostałe cztery w ogródkach przydo­
mowych na posesjach położonych najbliżej terenu
imprezy. Do każdego doprowadzono zasilanie, zaś
wszystkie przyrządy umieszczone na dworze
wyposażono w odporne na wpływy atmosferyczne
obudowy i zestawy osłon dla ich mikrofonów.
Niektóre z tych lokalizacji znajdowały się nawet 3 km
od stacji bazowej, dlatego dla zapewnienia ciągłej
łączności wykorzystano anteny kierunkowe. Każdy
przyrząd otrzymał własny adres IP i szablon usta­wień
nazwany w sposób ułatwiający skojarzenie go z po­
ło­­że­niem w terenie w podglądzie na ekranie kom­­
putera. W analizatorach zainstalowano licencje
opro­­­gramowania BZ-7225 (zaawansowanego
Zdalne monitorowanie z punktu oddalonego 3 km od
terenu festiwalu
Z ŻYCIA WZIĘTE
mo­ni­to­rowania hałasu) oraz BZ-7226 (reje­
stracji dźwięku).
Sterowanie pomiarami skonfigurowano w ten
sposób, że można było monitorować jednocześnie
poziom równoważny dla interwałów 1 minuty
i 15 minut (Leq, 1 min i Leq, 15 min ). Zezwolenie
przewidywało monitorowanie dla interwału 15 mi­
nut, mimo to korzystano także z krótsze­go uśred­­nia­
nia minutowego, aby uniknąć ryzyka przekrocze­nia
ustalonego limitu dla dłuższego okresu uśred­niania.
Opcja rejestracji dźwięku została użyta celem udo­
kumentowania (nagrania) przyczyn ewentualnych
przekroczeń – dla późniejszego rozpoznania, czy
sprawcą naruszenia było rzeczywiście zdarzenie
pod­czas koncertu, a nie na przykład szczekający pies.
Równoczesne, zdalne sterowanie
Komputer centralny i zdalnie obsługiwane analiza­
tory typ 2270 połączono w jedną, bezprzewodową
sieć. Dzięki dostarczanemu z przyrządami opro­
gramowaniu komputerowemu typ BZ-5503
możliwe było uzyskanie połączenia w czasie rzeczy­
wistym z wszystkimi dziewięcioma jednostkami
i wyświetlanie na bieżąco uzyskiwanych wyników.
Zatem oprócz samego monitorowania, system
pozwalał na zdalną obsługę każdego z przyrządów,
dzięki czemu zaoszczędzono dużo czasu i wysiłku.
Przykładowo, niektóre mierniki rozpoczynały pra­cę
później niż inne, więc dotychczas ktoś musiał
udawać się w poszczególne miejsca tylko po to, aby
nacisnąć przycisk „start”. Tym razem wszystkie
operacje można było wykonywać z poziomu kom­
putera, na ekranie którego odwzorowano elementy
obsługowe (przyciski, wyświetlacze) każdego z przy­
rządów. W razie potrzeby pozwalało to również na
zmianę ich ustawień. Skorzystano z tego na przyk­
ład wtedy, kiedy władze podjęły decyzję o konty­­
nuowaniu monitorowania hałasu także w nocy, ale
zmieniając poziom powodujący nagranie próbki
dźwięku wobec obowiązującego na czas koncertu.
Inteligentne monitorowanie hałasu
podczas koncertu
Jednym z istotnych aspektów użycia typu 2270
przez Ra­­dę Hrabstwa Kildare był fakt, że nie tylko
monitorowano poziom dźwięku podczas koncertu,
lecz także wszyst­
kie dane z monitoro­wania
oraz próbki dźwięku były zachowywane na
kartach pamięci, zainstalowanych wewnątrz każdego
z analizatorów. Nawet w razie zakłóceń w pracy
bezprzewodowej sieci nie następowała utrata jakich­
kolwiek danych. Po każdym dniu pracy wszystkie te
dane były dodatkowo ściągane zdalnie do central­
nego komputera.
Gerry Crehan, nadzorujący imprezę ze strony
Rady Hrabstwa Kildare, odbywał codzienne
spotkania z organizatorami, na których omawiano
wszystkie problemy z hałasem, jakie pojawiły się
poprzedniego dnia. Mając w komputerze dane
ściągnięte z poszczególnych punktów monitorowa­
nia, był bardzo zadowolony z faktu, że nie musiał
po nie jeździć po całej okolicy, lecz otrzy­mywał je
zebrane w jedną całość od razu u sie­bie. Mó­wi,
„wielką zaletą systemu jest dostępność wszystkiego
w jed­nym miejscu. Można oglądać pozio­my i sterować
wszystkim z tego samego komputera”.
Połączenie z przyrządami w czasie rzeczywistym
również okazało się być przydatne. Na przykład
pierwszego dnia zauważono na ekranie, że ktoś
naciska przyciski sterujące jednego z 2270. Podej­
rze­wano zrazu, że to dywersja, czyli że jakaś osoba
majstruje przy analizatorze dla sfałszowania
wskazań, okazało się jednak, że to jeden z realiza­
torów chciał dostosować jasność wyświetlacza do
nowych warunków oświetlenia. Tego samego dnia
wieczorem wskazania w innym punkcie gwałtownie
wzrosły. Zauważono przy tym, że poziom LCeq był
znacznie większy od LAeq , co mogłoby wskazywać
na pojawienie się składowych dźwięku o małych
częstotliwościach. Problem zidentyfikowano i na jednej
ze scen koncertowych spowodowano odpowiednie
zmniejszenie mocy wyjściowej nagłośnienia.
Wcześnie rano drugiego dnia zaobserwowano
wzrost poziomów w jednym z wrażliwych punktów
w otoczeniu, przy czym w tym czasie nie występował
żaden zespół. Ściągnięte szybko zdalnie z tego
miejsca nagranie wykazało, że to jeden z gospodarzy
przystąpił do strzyżenia żywopłotu. Dzięki temu
uniknięto konieczności odbycia wyjazdu dla rozpoz­
nania przyczyny problemu.
Gerry Crehan od dawna postulował, aby koncerty
monitorowano właśnie w ten sposób. Niestety, do
czasu wprowadzenia analizatora typ 2270, z przy­
czyn technicznych nie miał takiej możliwości.
Praca przy festiwalu była interesującym doś­wiad­­
czeniem, dzięki któremu także producent aparatury
zebrał szereg sugestii co do przyszłych usprawnień.
Wyświetlacze i klawiatury wszystkich dziewięciu
analizatorów dostępne są na ekranie na bieżąco.
Rozwiązanie to walnie przyczyniło się do oszczędności
czasu podczas monitorowania koncertów
Brüel & Kjær
w w w . b k s v . c o m
NOWOŚCI
Jak nas oceniają?
Jakość, wiarygodność,
przyjazny personel
Satysfakcja klienta nie jest dla nas czymś,
co może warto byłoby osiągnąć. To wręcz
istota naszej działalności! Tylko znajomość
potrzeb i preferencji naszych klientów może
nas prowadzić do konstruowania i produkcji
najwyższej klasy aparatury, tym samym
zapewniając satysfakcję ich nabywców.
Po co ankieta?
Nie mając zamiaru spoczywać na laurach i polegać
na osiągnięciach z przeszłości, chcieliśmy uzyskać
odpowiedzi na następujące pytania:
• co jest najważniejsze dla naszych klientów?
• na ile udaje nam się zaspokajać ich potrzeby?
• co powinniśmy ulepszyć?
Jednym z elementów poznawania Państwa
opinii są prowadzone co pewien czas badania
ankietowe. Ostatnio przesłaliśmy nasze py­
ta­­­nia do 30.000 osób, uzyskując 6400 odpo­
wiedzi. Już sam fakt, że 21 % potencjal­nych
respondentów wzięło udział w badaniu jest
imponujący, zaś uzyskane informacje ma­ją dla
nas ogromne znaczenie. Dziękujemy wszystkim,
którzy nam w ten sposób pomogli!
W badaniu użyliśmy skali od 1 do 10, gdzie
najniższa ocean oznaczała „niezadowolony”, zaś
najwyższa – „bardzo zadowolony”. Rozkład
odpowiedzi w poszczególnych kategoriach podano
na rysunku 1.
Wysokiej jakości sprzęt i wiarygodne
wyniki pomiarów
Z otrzymanych odpowiedzi wynika, że firma Brüel & Kjær
produkuje wysokiej jakości przyrządy, które dostar­cza­
ją wiarygodnych wyników pomiarowych. W większość
kategorii odnoszących się do wyrobów – jak jakość,
osiągi, wiarygodność – uzyskaliśmy bardzo wysokie
noty. Na przykład jeden z klientów napisał, „Wyroby
firmy Brüel & Kjær są dokładne, praktyczne w użyt­
ko­waniu i mają trwałą konstrukcję. Ta zwięzła cha­rak­
terystyka obejmuje lepszą precyzję i zaufanie do
dokładności i wiarygodności wyni­ków”. Inny ankie­
towany oświadczył, „Przyrządy są świetne i mam
zamiar nadal korzystać z Państwa wyrobów”.
Customer Survey 2008 – wyniki
Ocena najlepsza (> 8 do 10): najwyższy poziom satysfakcji
• wiarygodność wyników pomiarów
• jakość przyrządów
• przyjazny personel
Ocena dobra (> 7 do ≤ 8): wysoki poziom satysfakcji
• wiedza personelu i zdolność do udzielania sensownych porad
• firma dysponująca wiedzą i doświadczeniem
• szybkość i jakość udzielanego wsparcia
• jakość dostaw
• szkolenia, seminaria i poziom literatury technicznej
• serwis – jakość napraw i usług kalibracyjnych
Ocena średnia (> 5 do ≤ 7): obszary wymagające usprawnień
• obsługa reklamacji
• jakość oprogramowania
• łatwość obsługi
Ocena słaba (1 do ≤ 5): niezadowolenie
• nie stwierdzono
Rys. 1: wyniki badania ankietowego w skali od 1 do 10: 1 – „niezadowolony”, 10 – „bardzo zadowolony”
Brüel & Kjær
B r ü e l & K j æ r – N r · 2 · 2 0 0 8
NOWOŚCI
„Właśnie dostarczono nam nasz pierwszy miernik poziomu
dźwięku, typ 2250 L. Jesteśmy zadowoleni. Czas dostawy był
bardzo krótki, wszystko dotarło w komplecie i bez zastrzeżeń…
Obsługa oprogramowania nie nastręcza żadnych trudności.
Ten model jest wart swojej ceny”
Przyjazny personel i skuteczne wsparcie
Wysokie noty otrzymały także kategorie, w których
ocenialiśmy, czy nasz personel jest dla Państwa
przyjazny, wykazuje zrozumienie dla Waszych
potrzeb i potrafi skutecznie udzielić wsparcia.
Według jednego z usatysfakcjonowanych klientów,
„personel firmy Brüel & Kjær jest bardzo cierpliwy
i pomocny, powinien być też wyróżniony za uprzej­
mość i profesjonalizm”.
Inny klient oświadczył, że był „bardzo zadowolony
z wyrobów, usług i wiedzy personelu na temat apa­
ratury”. W rzeczy samej, nagrodą samą w sobie
było odkrycie, że 95% klientów uważa, iż firma
Brüel & Kjær to jakość i wiedza w swojej dziedzinie.
To nas szczególnie cieszy, gdyż jakość i wiedzę uwa­
żamy za kamienie węgielne, na których zbudowano
naszą firmę.
Ulepszenia
Z tym samym zadowoleniem odnotowaliśmy, że
żad­na z kategorii nie spadła na dno skali do zakresu
ocen od 1 do 5. Niemniej jednak, znalazły się obszary
wyma­gające usprawnień, notowane od 5 do 7.
Należą do nich:
• obsługa reklamacji
• jakość oprogramowania
• łatwość użycia
Podjęliśmy już stosowne działania i mamy nadzieję,
że wkrótce odnotują Państwo poprawę.
Kolejne kroki
Jako jeden z bezpośrednich rezultatów przeprowa­
dzenia ankiety, wyniki i wnioski są obecnie przekazy­
wane wszystkim pracownikom firmy Brüel & Kjær.
Chcemy, aby wszyscy zostali zaangażowani do wy­
pełniania misji ulepszania naszej działalności i świad­
czonych usług. Ustalone cele zamierzamy osiągnąć
przed końcem roku 2010.
Fakty wynikające z przeprowadzonego badania
• 95% respondentów uważa firmę Brüel & Kjær za dysponującą wiedzą i prezen­
tującą wysoką jakość
• Przyrządy firmy Brüel & Kjær są wysokiej jakości i dostarczają wiarygodnych
wyników
• Pracownicy firmy Brüel & Kjær są przyjaźnie nastawieni, zaś jakość dostaw jest
wysoka
• 90% sądzi, że jesteśmy innowacyjni
• 90% uważa, że jesteśmy dobrymi partnerami, zaś 98% deklaruje chęć ponownych
zakupów u nas
• 93% zarekomendowało by nas dobrym kolegom i przyjaciołom
• 88% klientów to osoby bardzo zadowolone z firmy Brüel & Kjær. Krajem o naj­­
wyższej liczbie ocen – 93% – jest Hiszpania
100%
12%
2%
88%
98%
Ogólne zadowolenie
klientów firmy Brüel & Kjær
Deklarujący ponowne zakupy
w firmie Brüel & Kjær
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Zadowoleni (6 – 10)
Tak, jak najbardziej (6 – 10)
Niezadowoleni (1 – 5)
Nie, nie ma mowy (1 – 5)
Badania ankietowe będą powtarzane celem moni­
torowania zmian i naszych osiągnięć. Mamy nadzieję,
że docenią Państwo skutki podjętych działań.
Pełen raport z ostatniego badania ankietowego znajdą
Państwo pod adresem:www.bksv.com/CustomerSurvey.
Brüel & Kjær
w w w . b k s v . c o m
NOWOŚCI
LAN-XI – nowy wymiar
akwizycji danych
Wraz z ciągłym wzrostem wymagań wobec
wydajności pracy, profesjonaliści od pomia­
rów dźwięku i drgań spotykają się często
z żą­­daniem, aby swoje pomiary wykonywali
szybciej i możliwie z większą liczbą kanałów
jednocześnie. Jakkolwiek w dziedzinie opro­
gramowania nastąpił w tej kwestii ogromny
postęp, to w przypadku części sprzętowej
nie odnotowano na przestrzeni ostatnich
lat znaczących ulepszeń.
Firma Brüel & Kjær zajęła się tym proble­
mem, wprowadzając nową generację ukła­dów
akwizycji danych. W pierwszej kolejności
jej klienci na całym świecie* wzięli udział
w konsultacjach, znanych jako Customer
Clinics, dzieląc się swoimi doświadczeniami
i określając wymagania dla aparatury
przyszłości. Z przeprowadzonego sondażu
wynikało, że nowy system akwizycji danych
powinien mieć następujące cechy:
• łatwość uruchomienia i obsługi
• zmiana konfiguracji w ciągu sekund
• przystosowanie do użycia w terenie
– trwałość, zwartość, poręczność
• absolutnie najwyższa jakość wyników
– czyli standard firmy Brüel & Kjær
Uwzględniając powyższe jako podstawowe
wymagania, przystąpiono do projektowania
pierwszego na świecie systemu akwizycji
danych, w którym łatwość obsługi stała się
głównym parametrem konstrukcyjnym. W
rezultacie powstała generacja kaset pomia­
rowych, nazwana LAN-XI.
LAN-XI wykorzystuje do przesyłu danych, zasilania i synchronizacji tylko jeden, ten
sam kabel.
Od 2 do ponad 1000 kanałów
w jednym systemie
Pełną elastyczność osiągnięto dzięki wykorzystaniu
dokładnie tych samych elementów systemu do
wykonywania wielokanałowych pomiarów w zesta­
wach montowanych w stojakach laboratoryjnych,
co dla prostych dwukanałowych analiz z użyciem
małego, pojedynczego modułu. Użytkownik po
prostu może korzystać z dowolnej konfiguracji,
samemu dokonując zmian w części sprzętowej
* w zajęciach grupy europejskiej wzięła udział delegacja
z Polski
Brüel & Kjær
B r ü e l & K j æ r – N r · 2 · 2 0 0 8
stosownie do aktualnych potrzeb. System umożliwia
wkładanie i wyjmowanie modułów w czasie pracy
(hot-swap), czyli zupełnie na bieżąco. Dowolna
liczba kaset, stojaków i pojedynczych modułów
może być przez użytkownika łączona w całość lub
dzielona na mniejsze układy.
Nieograniczone osiągi
W technice LAN-XI liczba kanałów i pasmo
pomiarowe zależą wyłącznie od woli użytkownika.
NOWOŚCI
Dzięki wymiennym panelom rodzaj
gniazd wejściowych to kwestia
decyzji użytkownika.
Transmisja danych oparta jest na gigabitowym
interfejsie LAN, oferując nieosiągalne dotąd
możliwości w tym zakresie. Wszystkie moduły
komunikują się poprzez LAN, nawet te zainsta­
lowane w obrębie jednej kasety. Dzięki temu oraz
przepustowości interfejsu, wyeliminowano protokoły
synchronizujące i dodatkowe kable oraz uzyskano
nieprawdopodobną wartość iloczynu liczby kanałów
i pasma częstotliwości. Inną zaletą LAN-XI jest
fakt, że obsługuje wirtualnie nieograniczoną liczbę
jednocześnie połączonych modułów, podobnie,
jak nieograniczona może być liczba komputerów
w sieci. A jeśli to nie wystarcza, system zapro­
jektowano tak, że możliwe jest wykorzystanie kilku
sieci, pracujących równolegle.
1588 (Precision Time Protocol), przewidzianego
dla wspólnego taktowania zegarów próbkujących
w układach rozbudowanych przestrzennie.
Jeden system, więcej elastyczności
Każdy, najmniejszy moduł jest sam w sobie kom­
pletnym systemem. Może pracować zupełnie osob­
no, być elementem połączonym z innymi w sie­ci
lub zostać zainstalowany w kasecie lub na stojaku.
W ten sposób zarówno małe, kilku­kanałowe sys­
temy, jak i wielkie aplikacje laboratoryjne, wyko­
rzystują dokładnie ten sam sprzęt, który użytkownik
mo­­­że dowolnie kształtować i łączyć. Eliminuje to
ko­nieczność posiadania osobnych modułów i ka­­set
oraz wszelkie problemy z ich ewentualnym
łączeniem i syn­chronizacją. Standaryzacja uprasz­
cza ponadto obsługę, serwis oraz skraca czas po­
trzeb­ny na przeszkolenie personelu.
Inżynieria precyzji
LAN-XI korzysta z innych nowoczesnych technik,
jak Dyn-X i REq-X. Dzięki temu wyeliminowano
problem przesterowań, rozszerzono użyteczny za­
kres częstotliwości, ułatwiono przygotowanie po­
miaru i umożliwiono uzyskanie dokładnych wyników
w czasie krótszym, niż kiedykolwiek dotąd. Popraw­
ne przygotowanie torów pomiarowych i wpro­
wadzenie nastaw przetworników zapewnia wbu­
dowana standardowo funkcja TEDS.
Połączenie – tylko jednym kablem
Łączenie osobnych kaset i modułów odbywa się
za pomocą zwykłych kabli LAN. Zapewniają one
nie tylko przesył danych, ale także synchronizację,
czyli jednolite próbkowanie wszystkich kanałów,
oraz nawet podłączenie zasilania dzięki funkcji PoE
(Power over Ethernet). Eliminuje to problem prowa­
dzenia wielu kabli, a także potencjalnie zmniejsza
długość kosztownego okablowania przetworników
pomiarowych, gdyż moduły wejściowe mogą się
teraz znajdować bliżej punktów pomiarowych, a nie
jak dotąd w pobliżu komputera i operatora.
Precyzyjny protokół w dziedzinie czasu
Synchronizacja próbek pomiędzy modułami
zrealizowana została w formie protokołu IEEE
Zapewnia on pełną synchronizację całego systemu
przez komunikację za pośrednictwem tego samego
interfejsu LAN, który stanowi drogę transmisji
danych.
W terenie i w laboratorium
Moduły i odłączalne panele przednie wykonano
ze stopów magnezu, celem uzyskania obudów
możliwie lekkich, stabilnych i trwałych. Systemy
LAN-XI są zdolne do przetrwania w najbardziej
wymagających warunkach.
Praca bezszmerowa
Moduły nie mają żadnych wentylatorów, więc ich
praca jest praktycznie bezszmerowa. Znika kolejne
utrudnienie w niektórych sceneriach pomiarowych.
Komunikacja z użytkownikiem
Każdy moduł wyposażono w miniaturowy wyświet­
lacz, informujący o jego stanie oraz podający dane
identyfikacyjne. Ponadto każdy kanał monito­ruje
ewentualne przesterowania, błędy w połącze­niach i za­
silaniu przetworników. Moduły mają za­ło­żone własne
strony internetowe do przechowy­wania różnych in­
formacji, na przykład dotyczących kalibracji.
Moduły LAN-XI mogą pracować osobno, w klasycznej
kasecie lub jako system rozmieszczony wokół mierzonego
obiektu.
gniazda i zasilanie przetworników. Ich wymiana
jest bardzo prosta i polega na użyciu zwykłego
klucza imbusowego.
Zgodność sprzętowa – PULSE oraz I-deas
Część sprzętowa LAN-XI współpracuje z wszyst­
kimi aplikacjami systemu PULSE i I-deas Test.
W przypadku łączenia z modułami poprzedniej
generacji, do synchronizacji wykorzystuje się tę
samą technikę AES/EBU, co w technice IDAe.
Z punktu widzenia obsługi i dokładności pomiarów,
oba rozwiązania są w pełni zgodne i mogą bez
przeszkód współpracować. Ewentualna rozbudowa
istniejącego systemu nie będzie zatem oznaczać
konieczności wymiany wszystkiego, lecz polegać
wyłącznie na dodaniu nowych elementów.
Mniej znaczy więcej
Uznany mistrz wzornictwa przemysłowego, Steve
McGugan, odpowiada za koncepcję estetyczną
nowych modułów. Podstawowa zasada artysty, wy­
rażona w słowach „mniej znaczy więcej”, w tech­­nice
LAN-XI znalazła nowe odzwierciedlenie. Jak
zwykle wartości artystyczne idą w parze z funkcjo­
nalnością, minimalizm i styl łączą się z nie­­dościg­
nionymi walorami użytkowymi – mniej błędów,
mniej kabli, mniej sprzętu, a jednocześnie więcej
precyzji, elastyczności i czasu.
Wymienne panele czołowe
Przeminęły czasy, gdy dla podłączenia różnych
rodzajów przetworników potrzebne były odmien­
ne moduły wejściowe, plątanina adapterów lub
skrzynki połączeniowe. W zamian LAN-XI oferuje
wymienne panele, wyposażone w odpowiednie
Brüel & Kjær
w w w . b k s v . c o m
Z ŻYCIA WZIĘTE
Dobry wygląd to nie wszystko!
Firma FIAT przywiązuje wielką wagę do
zagadnień związanych z hałasem zew­
nętrznym i wewnętrznym swoich pojazdów.
Dzięki temu osiąga wysoki poziom satysfakcji
klientów i zachowuje pozycję na rynku. W
programie testów w tunelu aerodynamicznym
dostawcą kompletnych torów pomiarowych
została firma Brüel & Kjær. Wyposażenie
obejmowało praktycznie wszystko, od mikro­
fonów i kabli po całe systemy loka­lizacji
źródeł dźwięku.
Firmę FIAT założyła w 1899 roku grupa
inwestorów, wśród których znalazł się Giovanni
Agnelli, kierujący nią aż do swej śmierci w roku
1945. Był on znany ze swojego wizjonerskiego po­
dejścia do motoryzacji i profesjonalizmu w zarzą­
dzaniu produkcją przemysłową. W 1921 roku ogło­sił
plany budowy słynnej fabryki w Lingotto, w swoim
czasie największej montowni pojazdów w Europie.
Grupa FIAT prowadzi obecnie działalność na
całym świecie, produkując samochody marki Fiat,
Alfa Romeo i Lancia oraz legendarne i prestiżowe
pojazdy Maserati i Ferrari.
Umiejętność projektowania samochodów bez­
piecznych, o sportowym zacięciu, jest oczywiście
bar­dzo ważna, natomiast w segmencie pojazdów
powszechnego użytku liczy się komfort podróżo­wania,
w tym stopień wyciszenia wnętrza i hałas zew­nętrzny.
Osiąganie znaczących wyników w tej materii wymaga
zarówno silnie zmotywowanego i uzdol­nionego per­
sonelu, jak też zastosowania zaawansowanych narzę­
dzi do pomiarów i analizy dźwięku.
się pomiarami pełnoskalowymi w tunelu aero­
dynamicznym. „Na etapie prac koncepcyjnych mu­
simy zdefiniować wszystkie elementy składowe i za­
cząć od symulacji, następnie zajmujemy się stylis­tyką,
wykorzystując w tym celu modele, by wreszcie
przejść do pomiarów akustycznych rzeczywistej
konstrukcji, którą poddaje się optymalizacji przed
uruchomieniem produkcji.”
„Prace te obejmują szereg czynności, w przypadku
pomiarów w tunelu skupiamy się na osiąganiu
zada­nych celów, doborze i weryfikacji podzespołów,
ocenie rozwiązań alternatywnych, usuwaniu usterek
i porównaniom wobec wyrobów konkurencji.”
„Istotnym argumentem, przemawiającym za wy­
borem firmy Brüel & Kjær jako preferowanego
dostawcy aparatury do programu badań w tunelach
aerodynamicznych, był fakt oferowania przez nią
kompletu wymaganego wyposażenia – od mikro­
fonów i akcelerometrów po najbardziej zaawan­so­
wane technicznie aplikacje map rozkładu dźwięku”.
Tunele aerodynamiczne i komory
klimatyczne w grupie FIAT
Tunele aerodynamiczne zaprojektowano z myślą
o pro­wadzeniu testów kompletnych pojazdów
osobowych, użytkowych oraz modeli wyścigowych,
wytwarzanych w Grupie FIAT. Przewidziano
także możliwość ich wynajęcia do realizacji
pomiarów dla podmiotów z zewnątrz.
Tunel aerodynamiczny i pomiary
akustyczne
„W Dziale Aeroakustyki firmy Fiat odpowiadamy
za prowadzenie pomiarów hałasu zewnętrznego
i wewnętrznego,” wyjaśnia Marco Stellato, zajmujący
10
Brüel & Kjær
B r ü e l & K j æ r – N r · 2 · 2 0 0 8
„Charakterystyki techniczne naszych pomieszczeń
testowych umożliwiają wykonywanie najbardziej
zaawansowanych pomiarów, przyczyniając się tym
samym do powodzenia innowacyjnych projektów,
prowadzonych w Grupie FIAT,” mówi Marco.
Typowe próby trwają około 8 godzin, przy czym
zdarzają się zadania zajmujące całe dnie i tygodnie.
„Mając za sobą lata doświadczeń, opracowaliśmy
efektywne procedury pomiarowe dla metod lo­
kalizacji źródeł dźwięku. System PULSE z firmy
Brüel & Kjær i jego aplikacje przyczyniają się
zarówno do zwiększenia naszej wydajności, jak
i dok­ładności uzyskiwanych wyników.”
Mapy rozkładu dźwięku
Dla lokalizacji źródeł w pomiarach hałasu zew­
nętrznego, firma FIAT posługuje się 60 kanałowym
systemem PULSE z aplikacją beamformingu,
wyposażonym dodatkowo w 5 wejść dla sygnałów
Z ŻYCIA WZIĘTE
z mikrofonów odniesienia. Kolejny, 11-kanałowy
system PULSE suży do bardziej tradycyjnych po­
miarów. „W przypadku analiz w pasmach 1/3 okta­wy,
większy system oferuje pasmo pracy od 500 Hz do
­
10 kHz, co dokładnie odpowiada naszym potrzebom,”
mówi Marco. „Mapy rozkładu dźwięku dla częstotli­
wości około 6 kHz są precyzyjne, sporzą­dzamy je
dla rozpiętości poziomów rzędu 15 dB. Dla sygna­
łów odniesienia wykorzystujemy zakres 10 dB.
Uzyskiwane wyniki są bardzo dokładne.”
Nowa aparatura pozwoliła skrócić czas pojedynczego
pomiaru z 40 do około 5 minut. Taki wzrost wydaj­
ności pracy jest w pełni zadowalający. Zdaniem
Marca, „w przypadku firmy Brüel & Kjær możemy
zawsze liczyć na wsparcie techniczne i szybką reakcję
ich serwisu, dzięki czemu nasze programy badawcze
przebiegają sprawnie i bez zakłóceń. Wykorzystu­
jemy też inne aplikacje, służące do pomiarów wew­
nątrz pojazdów – sferyczny beamforming oraz mapy
roz­kładu dźwięku na powierzchniach nieregularnych”.
Rys. 1: Mapa rozkładu hałasu zwią­
zanego z opływem powietrza wokół pra­
wego zewnętrznego lusterka, wyko­na­na
me­todą sferycznego beamformingu przy
prędkości przepływu powietrza 140 km/h
Rys. 2: Szczegółowa mapa rozkładu
dźwięku we wnętrzu, sporządzona dla
zakre­su małych częstotliwości przy pręd­
kości przepływu powietrza 140 km/h. W
pomiarze wykorzystano metodę SONAH*
dla powierzchni nieregularnych
*M
etoda SONAH została opatentowana przez
firmę Brüel & Kjær
Użycie tych metod wykazało, że sporządzanie map
rozkładu dźwięku we wnętrzu nie musi być czaso­
chłonne, o ile dysponuje się odpowiednią aparaturą
(na rysunku 1 pokazano mapę uzyskaną z beam­
formingu sferycznego, kolejna ilustracja pochodzi
z aplikacji dla powierzchni niere­gularnych). „W fir­
mie FIAT, nieustannie pracującej nad ulepsza­niem
swoich wyrobów i procesów produkcyjnych,
nowoczesne techniki pomiarowe są zawsze mile
widziane. Dzięki nim możemy stale podnosić sobie
poprzeczkę i podejmować ambitne wyzwana,”
podsumowuje Marco.
Nowy model Alfa Romeo, 8C Competizione, podczas pomiaru systemem beamformingu
Brüel & Kjær
w w w . b k s v . c o m
11
DZIAŁ OGÓLNY
Testowanie urządzeń typu VoIP
Telefonia typu VoIP wykorzystuje specjalny
protokół komunikacyjny, opracowany z myślą
o transmisji głosu przez łącza internetowe.
Charakteryzuje się kilkoma interesującymi
elementami składowymi, których jedno­czesne
funkcjonowanie zapewnia nawiązywanie do­
godnych i ekonomicznych połączeń głoso­wych
oraz wielką liczbę dodatkowych funkcji.
Wszystkie są niezbędne do prawidło­wego
działania całości, natomiast każdy z osob­na
stanowi, z punktu widzenia opracowania
metodyki pomiarowej oraz testów zgodności
z normami, całkiem odmienne wyz­wanie
techniczne.
Przyjrzyjmy się przepływowi sygnału od telefonu do
systemu pomiarowego w kierunku nadawczym. Kie­
runek odbiorczy jest w ogólnym ujęciu jego odwró­
ceniem (ilustruje to rysunek).
W kierunku nadawczym użytkownik ma bezpośredni
kontakt z zestawem słuchawkowym (zwykle słuchawką
telefoniczną, zestawem nagłownymi z mikrofonem lub
głośnomówiącym), do którego mówi i z którego słyszy
swojego rozmówcę. Dla zapewnienia sprzężenia
akustycznego, współcześnie zalecaną praktyką jest
użycie symulatora głowy i torsu (ang. HATS – Head and
Torso Simulator), względnie skorzystanie ze stosowa­
nych od dawna sprzęgaczy w rodzaju sztucznych uszu.
Przyrządy te zastępują udział żywej osoby w kontakcie
z urządzeniem telefonicznym podczas testów.
Duże opóźnienia przesyłanego sygnału, typowe dla
połączeń typu VoIP, czynią rozmówców wyjątkowo
wyczulonym na problemy z zjawiskiem echa, sły­sza­nego
podczas rozmowy. Z tego powodu telefony stoso­­wane
do tego typu komunikacji powinny w maksymalnym
stopniu eliminować ten problem. Istnieją skuteczne
sposoby tłumienia echa, niemniej jednak istniejące
resztkowo sygnały z nim związane mogą pojawiać się
w postaci uciążliwych dla ucha trzasków i pisków.
Współczesne powszechnie stosowane metody pomia­
rowe nie są specjalnie skuteczne w przypadku analizy
echa, charakteryzującego się krótkim czasem trwania,
względnie nie nadają się do przewidywania wpływu
jego istnienia na subiektywne wrażenia rozmówców.
Problematyka ta została już uwzględniona w kilku
12
proces tworzenia pakietów
przetwarzanie tłumienie
echa
mowy
kodek
interfejs do
urządzenia testującego
C/A
-
k o de k
telefon
+
A/C
sterowanie
połączeniem
normach, jednak bez specjalnie szerokiego zastosowa­
nia w praktyce.
Telefonia typu VoIP funkcjonuje dzięki szerokiemu
wykorzystaniu technik przetwarzania sygnałów mowy.
Obejmuje ona na przykład detekcję tego sygnału,
kompresję, tłumienie echa oraz inne procesy o charak­
terze nieliniowym lub adaptacyjnym.
Niektóre z tradycyjnych sygnałów testowych, na
przykład sinusoidalne, nie powodują normalnej akty­
wacji powyższych procesów, natomiast rzeczywiste
lub sztuczne sygnały mowy mogą być w tym wypadku
z powodzeniem wykorzystane do określania charak­
terystyk częstotliwościowych.
Z drugiej strony, pomiary zniekształceń są trudne do
wyobrażenia bez posługiwania się falami sinusoidal­
nymi. Dość obiecujące są próby z wykorzystaniem
sygnałów złożonych z szumu pasmowego prezentow­
anego w postaci paczek impulsów. Prawdopodobnie
w najbliższym czasie pojawią się one w tekstach sto­
sownych norm, podobnie jak wiele innych zagadnień,
będących obecnie przedmiotem badań, oceny i przede
wszystkim prac nad rewizją ich treści.
Wiele norm zakłada użycie do testów kodeków o li­
niowej lub prawie liniowej charakterystyce. Ma to
służyć unikaniu problemów z ograniczonymi osiągami
lub trudności z przenoszeniem sygnałów testowych,
typowymi dla tego typu urządzeń w przypadku
małych szybkości transmisji.
Brüel & Kjær
B r ü e l & K j æ r – N r · 2 · 2 0 0 8
Najczęściej zadawanym pytaniem w przypadku
testów urządzeń VoIP jest: „jak zapewnić połączenie
telefonu z moim urządzeniem testowym?”
Po pierwsze, interfejs musi być w stanie zapewnić
połączenie telefoniczne (rozmowę) między sobą a te­
le­­fonem. Następnie dane przekazywane w postaci
pakietów muszą zostać przetworzone do postaci
ciągłego strumienia sygnałów. W tej formie muszą
trafić do systemu testowego, jako użyteczny i kalibro­
wany przebieg cyfrowy lub analogowy, stosownie do
postawionych wymagań. Opóźnienie wnoszone przez
interfejs musi być znane, stabilne i wolne od przerw
w transmisji.
Kilka przydatnych norm:
• IEEE Std. 269
• IEEE Std. 1329
• ITU-T Recommendation P.502
• ITU-T Recommendation P.1010
• ANSI/TIA-810-B
• ANSI/TIA-920
NOWOŚCI
Nowe możliwości testowania
urządzeń VoIP w systemie typ
6712
Wraz z nadchodzącą wersją 13 systemu
PULSE, firma Brüel & Kjær kontynuuje
rozwój aplikacji do testów urządzeń teleko­
munikacyjnych. Kolejnym rozszerze­niem
będzie możliwość badania urządzeń typu
VoIP, zgodnie z niedawno opracowanymi
normami dla określania ich własności
elektroakustycznych. Poniżej opisano
pokrótce możliwości tej aplikacji.
Co można testować?
System testów głosowych typ 6712 umożliwia
prowadzenie pomiarów urządzeń VoIP w trybie
głośno mówiącym i z użyciem głośników. Obejmuje
to rozwiązania w rodzaju komputera z przystawką
Softphone, wykorzystujące wbudowany mikrofon
i głośnik, oraz systemy konferencyjne.
Jak określić parametry akustyczne?
W systemie typ 6712 z oprogramowaniem testów
telefonów typ BZ-5137 – własności akustyczne
mierzone są przy zastosowaniu w pełni zautoma­
tyzowanych procedur oraz kalibrowanej aparatury
pomiarowej, co służy zapewnieniu zgodności z wy­
maganiami międzynarodowych norm. Wyniki
testów obejmują wskazania „dobry/zły”, dokumen­
tację z pomiarów oraz sprawozdanie w edytorze
tekstu Microsoft® Word.
Trudności?
Jednym z wyzwań typowych dla testów urządzeń
VoIP jest zbudowanie odpowiedniego interfejsu
telefonicznego, zdolnego do nawiązania połączenia,
wpro­wadzenia wzorcowego kodeka i fizycznego
podłączenia się do samego terminala. W typie 6712
wykorzystano w tym celu zwykły komputer. Inną kwes­
tią jest zapewnienie wymienności wyników w pro­cesie
porównań różnych wyrobów. Służy temu możliwość
eksportu danych w różnych formatach, zgod­nych
z arkuszem Excel i zapisem danych w systemie
PULSE i bazie danych PULSE Data Manager.
Elementy systemu do testowania telefonów
komputera. Zestaw zapewnia generowanie syg­
nałów testowych, ich analizę metodą FFT i filtrów
1/n oktawy, sterowanie pomiarem oraz sprzężenie
akustyczne za pomocą ust i uszu manekina.
Więcej informacji na stronie www.bksv.com/audio
Jakie normy obsługuje system?
Obsługiwane są testy według dwóch najnowszych
norm ESTI dla terminali VoIP: ES 202 738
i ES 202 740
Jaki sprzęt należy zastosować?
Typ 6712 składa się z systemu PULSE w kon­
figuracji analizatora audio, symulatora głowy i torsu
(manekina) typ 4128, wzmacniacza mocy oraz
Brüel & Kjær
w w w . b k s v . c o m
13
Z ŻYCIA WZIĘTE
Czas to pieniądz
Dobrze zaplanowana procedura kalibracyjna
w firmie Caterpillar pozwoliła znacznie ogra­
niczyć przestoje w produkcji. Kluczem do suk­
cesu jest dostępność w firmie Brüel & Kjær
szybko i sprawnie wykonywanych usług kalibra­
cyjnych. Dbając przede wszystkim o oszczędność
czasu i jakość, uzgodniono zasady prowadzenia
dorocznej kalibracji aparatury w europejskich
oddziałach Caterpillara. Celem podjętych dzia­
łań jest spełnienie wymagań
przepisów dotyczących wzor­
cowania aparatury pomiarowej,
przy jednocześnie możliwie na­
jkrótszym czasie przestoju, wywo­
łanym przekazaniem przyrządów
kalibracji.
Firma Caterpillar używa kilku syste
mów PULSE™ wraz z mikrofona­mi
i wyposażeniem, zintegrowanych
w ramach zestawu pomiaru dźwięku
o nazwie AudiBel™. Aplikacja ta,
będąca przedmiotem zastrzeżenia
patento­wego, służy do pomiaru
ha­ła­su ma­szyn ziemnych i transpor­
towych w warunkach poligono­
wych. Każdy z czterech, zloka­li­
zowanych w Wielkiej Brytanii,
Francji i Bel­gii zakładów pro­duk­
cyjnych eksploa­tuje taki zestaw do
testowania produ­kowanego na miejs­
cu sprzętu bu­dowlanego. Kalibra­cja
każdego z nich prowadzona jest raz do roku,
stanowiąc wtedy wyzwanie dla serwisu
firmy Brüel & Kjær. Jest oczywiste, że
świadczona usługa kalibracyjna musi być
najwyższej jakości, zaś czas jej trwania na
tyle krótki, żeby nie powodował za­kłó­ceń
toku produkcji, wpisując się w pla­nowe
przerwy konserwacyjne.
­
System PULSE
osiągnięcie czasu przestoju nie dłuższego niż kilka
godzin. W tym celu każdy z systemów jest kolejno demon­
towany i wysy­łany do serwisu, podczas, gdy inny
egzemplarz instalo­wany jest na jego miejsce. W ten spo­
sób trwająca kilka dni procedura kalibracyjna nie po­
woduje u klienta przestoju dłuższego niż kilka go­dzin,
zajmującego akurat tyle, ile trwa demontaż i instalacja.
Proces ten nie jest skomplikowany, zaś sam pomysł
niezwykle prosty. Mimo to, powodzenie operacji zależy
od dobrej synchronizacji i przede wszystkim sprawnego
działania przy demontażu i instalacji.
Jakość
Każdy z zakładów produkcyjnych posługuje się identycz­
nym zestawem aparatury, przy czym firma posia­da
jeszcze jeden egzemplarz rezerwowy. W momen­cie
uruchomienia procedury kalibracyjnej ten właśnie
zestaw wysyłany jest w pierwszej kolejności do serwisu
firmy Brüel & Kjær, skąd trafia do laboratorium
akredytowanego DANAK. Po zakończeniu kalibracji
odsyłany jest do pierwszego w kolejności zakładu
produkcyjnego, który swój system przekazuje do Danii.
Procedura powtarza się aż do zakończenia kalibracji
ostatniego zestawu. Wszystko odbywa się bardzo szyb­ko,
według dość napiętego terminarza.
Czas kosztuje, ale dokładność i wiarygodność są nie
mniej ważne – kalibracja musi spełniać określone wyma­
gania i być zgodne z normami, tak samo dla wszystkich
zakładów produkcyjnych. W tym wypadku oznacza to
akredytację DANAK-u, duńskiej instytucji metrolo­
gicznej. Kalibrowane przyrządy służą do pomiarów
hałasu maszyn zgodnie z wymaganiami zawartymi
w stosownych przepisach.
Jak najmniejsza uciążliwość dla środowiska
Firma Caterpillar nieustannie doskonali konstrukcje
swoich maszyn budowlanych, starając się, aby były jak
najcichsze. Ma to znaczenie dla środowiska natural­
nego, otoczenia miejsc, w których one pracują oraz
ludzi je obsługujących. Poświęcenie się realizacji tych
celów zaowocowało opracowaniem przed 15 laty
poligonowego stanowiska pomiarowego, znanego jako
AudiBel™. Firma Brüel & Kjær ma w tym przedsię­
wzię­ciu duży udział, wyposażając je w aparaturę
i zapewniając obsługę oraz dostosowując do wymagań
aktualnych przepisów.
Coroczna obsługa serwisowa
Od 15 lat Europejskie Centrum
Serwisowe firmy Brüel & Kjær świad­
czy usługi dokładnie według umo­wy
zawartej z firmą Caterpillar. Starannie
zaplano­wany transport aparatury
pomiędzy laboratorium kalibracyjnym
i miejscem jej użytkowania pozwala na
Mikrofon wszechpogodowy typ 4198,
stanowiący element systemu Audibel™
14
Laboratorium kalibracyjne firmy Brüel & Kjær, posiadające akredytację DANAK
Brüel & Kjær
B r ü e l & K j æ r – N r · 2 · 2 0 0 8
NOWOŚCI
Dalsze prace nad łatwością
obsługi systemu PULSE
Jak wynika z konsultacji przeprowadzo­
nych z ponad 250 użytkownikami systemów
PULSE na całym świecie, łatwość użycia apa­
ratury jest nie tylko kwestią wygody, lecz
prze­de wszystkim warunkiem koniecznym dla
uzys­kania żądanej wydajności pracy. Ta kwestia
za­jęła jedno z wyższych miejsc na liście ży­czeń
przedstawionej przez naszych klientów.
Odpowiedzią na uwagi klientów dotyczące części
sprzętowej systemu było opracowanie jego nowej
generacji, zwanej LAN-XI. Jest to innowacyjna
koncepcja modułowego układu akwizycji danych,
zakładająca między innymi możliwie największą
łatwość obsługi, potraktowaną jako podstawowy
parametr projektowania tego rozwiązania (szczegóły
w artykule na stronach 8 i 9). Wiadomo przy tym,
że nawet najdoskonalsza część sprzętowa to nie
wszystko, gdyż współczesna aparatura to przede
wszystkim oprogramowanie.
W wersji 12 systemu PULSE wprowadziliśmy
koncep­cję szablonu projektu, nazwaną „Smart Start”.
Polegało to na wprowadzeniu logicznej procedury
pracy z oprogramowaniem, ułatwiającej prowadze­
nie analiz i pracy z zarejestrowanymi danymi. W
ten sposób system PULSE zyskał miano „najłatwiej­
szego w obsłudze w tej kategorii analizatorów”. My
jednak idziemy dalej i proponujemy Państwu coś
jeszcze lepszego –„Smart Start II”.
Przy tej okazji pragniemy podziękować wszystkim
użytkownikom systemu PULSE, bez których
udziału nie osiągnęlibyśmy takich rezultatów. Dzię­
kujemy zarówno biorącym udział w konsulta­cjach,
jak też tym, którzy swoje uwagi przekazywali po­
przez naszych przedstawicieli. Mamy nadzieję, że
zauważą Państwo swój wpływ na wspólne dzieło.
LAN-XI oferuje niespotykaną łatwość obsługi oraz elastyczność budowy nawet rozbudowanych aplikacji
Nowości w systemie PULSE
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
LAN-XI – przełomowa technologia akwizycji danych
Możliwość łączenia nowego sprzętu LAN-XI i starszego IDAe w jeden system
Smart Start II – PULSE jeszcze łatwiejszy do uruchomienia
Rozszerzone możliwości wyświetlania złożonych danych
Łatwiejsza rejestracja sygnałów – ulepszenia w rejestratorze typ 7708 Data
Recorder
Obsługa pomiarów urządzeń VoIP
Ulepszenia w symulatorze wibroakustycznym – nowy Road Creator i Contribution
Analyzer
Operacyjna Analiza Modalna (OMA) obejmuje teraz opatentowaną technikę CFDD,
ODS w dziedzinie częstotliwości, kolorowe mapy geometrii i spektrogram
sygnałów odpowiedzi
Zdecydowanie szybsze obliczenia funkcji MIMO w Konsultancie Modalnym (Modal
Test Consultant™)
Zmodernizowane wersje konsultantów strukturalnych – Modal Test Consultant™
i ODS Test Consultant
Ulepszony Automotive Test Manager
Program transmisji Bridge to ME’scope® obsługuje wersję 5 ME’scopeVES™
Aplikacje matrycowe obsługujące pomiary z wyłączonym fragmentem matrycy
(przypadki omijania fizycznych przeszkód między obiektem i matrycą)
Beamforming – obsługuje kamery szerokokątne (90o)
Nowy CAN Database Editor
Brüel & Kjær
w w w . b k s v . c o m
15
Z ŻYCIA WZIĘTE
Podwodne wybuchy
– PULSE wykonuje zadanie bojowe
Projektowanie i budowa okrętów podwodnych
oraz jednostek pływających z materiałów
kompozytowych i o zmniejszonej wykrywal­
ności (ang. stealth) jest specjalnością szwedz­
kiego koncernu Kockums AB.
Podstawowymi parametrami projektowymi
dla tego typu okrętów są między innymi po­
ziom hałasu i drgań oraz odporność na udary.
Osiągnięcie przyjętych założeń wymaga
szerokiej wiedzy na temat użytych materiałów,
znajomości sztuki projektowania i przede
wszystkim praktycznej weryfikacji, realizowa­
nej na drodze intensywnych badań i prób.
Koncern Kockums AB
Duńczycy nie zawsze pozostawali w dobrych stosun­
kach ze swoimi szwedzkimi sąsiadami! Koniec XVII
wieku w obrębie basenu Morza Bałtyckiego obfitował
w burzliwe wydarzenia. Po zdobyciu na Duńczykach
prowincji Skåne (Skania), Blekinge i Halland,
szwedzki król Karol XI uświadomił sobie potrzebę
posiadania bazy dla marynarki wojennej na południu
swego państwa. Dzięki temu w 1679 roku założono
miasto Karlskrona ze stocznią i z portem wojennym,
strzegącym zdobytych terytoriów. Miejsce to jest
siedzi­bą firmy Kockums, rezydującej ponadto
w innym szwedz­kim mieście portowym – Malmö.
Kockums AB należy obecnie do grupy ThyssenKrupp
Marine Systems.
Firma Kockums znana jest z innowacyjności i naj­
wyższej jakości rozwiązań w morskiej technice
obronnej – zarówno tej stosowanej pod wodą, jak i na
powierzchni. Jej stocznie projektują, budują i obsłu­
gują okręty podwodne i nawodne, zwłaszcza te
konstruowane z zastosowaniem zaawansowanej
technologii tak zwanej zmniejszonej wykrywalności.
Zauważmy, że materiały stosowane w okrętownictwie
zasadniczo się zmieniły przez ponad 300 lat od
założenia firmy – od drewna i płótna, przez stal
pancerną, po stosowane obecnie kompozyty, czyli
tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem węglowym.
Zapewniają one wytrzymałość, trwałość, odporność
na udary, a jednocześnie są lekkie, trudno wykrywalne
dla radarów i obojętne magnetycznie.
Testy udarowe z zastosowaniem systemu
PULSE
Materiały kompozytowe wykazują szereg cech, które
czynią je bardziej atrakcyjnymi od stali i aluminium
– są lżejsze, mocniejsze i zdecydowanie trudniejsze
do wykrycia. Rozmaite próby i badania grają ważną
rolę w procesie projektowania, gdy wykazują ich
wyższość technologiczną oraz lepsze niż w przypadku
innych materiałów właściwości.
Charakterystyki wibroakustyczne i udarowe są istotne dla oceny poprawności procesu projektowania wyrobów firmy Kockums
16
Brüel & Kjær
B r ü e l & K j æ r – N r · 2 · 2 0 0 8
Z ŻYCIA WZIĘTE
Pomiary przyspieszeń, naprężeń i ciśnień dostarczają
inżynierom cennych informacji na temat materiałów
kompozytowych i ich odporności na udary
Testy udarowe polegają na zanurzaniu w morzu
badanych podzespołów i detonacji z odległości kilku
metrów ładunków podwodnych o masie sięgającej
kilkuset kilogramów. Może trudno w to uwierzyć, ale
na czas wybuchu z badanym elementem połączony
jest wodoszczelny pojemnik, mieszczący między innymi rejestrator, czyli standardowy system PULSE
z firmy Brüel & Kjær (wersja DYN-X)
Prawidłowe projektowanie elementów kompozy­
towych wymaga użycia zaawansowanych technik.
Preferowaną metodą prowadzenia analiz struktu­
ralnych jest wykorzystanie wyników pomiarów oraz
zebranych doświadczeń praktycznych. Posługując
się systemem PULSE, firma Kockums ma możliwość
wykonywania testów udarowych na pełnoskalowych
elementach i uzyskania rzetelnych danych wejściowych
dla procesu projektowania. Jak to przyjęto w naszych
czasach, moduł rejestracji w sys­­te­mie pomiarowym
(Time Data Recorder) zapisuje prze­biegi czasowe,
zaś oprogramowanie analizy (Labshop) zajmuje się
nimi po zakończeniu testów.
Pomiary i analiza w projektowaniu okrętów
podwodnych
Firma Kockums ma długą i bogatą tradycję budowy
okrętów podwodnych, w tym projektowanych dla
uzyskania zmniejszonej wykrywalności – a system
PULSE towarzyszy jej w tych pracach od dawna.
Używany jest do realizacji licznych, wciąż modyfiko­
wanych i opracowywanych od nowa pomiarów i ana­liz.
Wśród nich można wymienić badania drgań struktu­
ralnych różnych maszyn i konstrukcji, pulsacje ciś­
nienia w systemach chłodzących oraz hałas emitowany
nad powierzchnią wody.
Ponieważ konstrukcja okrętu podwodnego musi
wytrzymywać oddziaływanie silnych udarów,
wszystkie jednostki zbudowane przez firmę Kockums
przechodzą rzeczywiste testy, podczas których pod­
dawane są naprawdę poważnym obciążeniom, w tym
eksplozjom materiałów wybuchowych. W tego ty­pu
próbach system PULSE służy do rejestracji i ana­lizy
wielu istotnych wielkości, na przykład naprężeń,
przyspieszeń, ciśnień, odkształceń i temu podobnych.
wybrano właśnie system PULSE. „Brüel & Kjær
udziela nam wsparcia wtedy, kiedy go potrzebujemy. Po­
nadto, możemy polegać na ich przyrządach, zacho­wują­
cych się w każdej sytuacji zgodnie z ich specyfikacją”.
Jeśli macie Państwo chęć dowiedzieć się więcej na
temat aplikacji z firmy Brüel & Kjær, przeznaczonych
dla sektora obronnego i lotnictwa, ewentualnie
zapoznać się z rozwiązaniami opracowanymi dla
naszych klientów z tej branży, zapraszamy do
odwiedzenia strony www.bksv.com, lub wpisania
na listę subskrypcji biuletynu Aerospace & Defence
www.bksv.com/NewsEvents/Newsletters.aspx.
Ola Borgquist, Szef Działu Charakterystyk Okrętów
w firmie Kockums, podsumowuje przyczyny, dla któ­
rych do tych niezwykle ważnych i wymagających za­dań
Brüel & Kjær
w w w . b k s v . c o m
17
NOWOŚĆ
Akcelerometr DeltaTron® z zakresem
pracy do 180°C – największym w tej
technologii!
Powszechnie wiadomo, że typowe akce­
le­rometry typu DeltaTron® (z wbudowa­nym
przed­wzmacniaczem) można stosować
w tem­peraturze nie przekraczającej 125°C.
Ograniczenie to narzucają wbudowane
elementy elektroniczne. W akcelerometrach
firmy Brüel & Kjær typ 4526 i 4526-001
osiągnięto rozszerzenie zakresu pracy aż do
rekordowej temperatury +180°C (356°F)!
Konstruując akcelerometr zdolny do pracy w tem­
peraturze +180 °C, jak zawsze zwrócono uwagę
na zapewnienie stabilności, wiarygodności i odpo­
wiedniej długowieczności. W fazie projektowania
starannie dobrano materiały, na przykład te użyte
do izolacji, klejenia i lutowania. Podzespoły
elektro­niczne poddano rygorystycznej selekcji i wy­
czerpującym testom. Układ scalony przeznaczony
do wbudowania został sprawdzony pod kątem
stabilności, w szczególności osiągów w zakresie
szumów własnych i napięcia podkładu.
W fazie produkcji pilotażowej śledzono uważnie
wszystkie procesy wytwarzania. Sztuczne sta­rze­
nie i wygrzewanie w temperaturze 180 °C służą
Akcelerometry gotowe do umieszczenia w piecu
osiągnięciu długoterminowej stabilności. Podczas
procesu kwalifikacji wszystkie egzemplarze testo­
wane były nieprzerwanie w tych warunkach przez
ponad 3000 godzin, utrzymując stabilność i nie
wykazując oznak degradacji.
Akcelerometry serii 4526 wykonane są w tech­nologii
ThetaShear®. Charakteryzuje się ona ulepszonymi
osiągami przy zmniejszonej wrażliwości na zginanie
podstawy i zmiany temperatury. Miniaturowa
obudowa z tytanu i hermetyczne zamknięcie wyprowa­
dzenia sygnału elektrycznego czynią ten akcelero­
metr wytrzymałym na działanie czynników trudnego
środowiska pracy, w tym wilgoci i aktyw­nych
chemicznie gazów.
Każdy egzemplarz testowany jest
w temperaturze 180°C
Typy 4526 i 4526-001 to najlepszy wybór w apli­
kacjach charakteryzujących się dużą tempe­raturą,
do których należą:
• Osprzęt turbin gazowych
• Układy napędowe, wydechowe i silniki spalinowe
• Próby środowiskowe w komorach klimatycznych
18
Brüel & Kjær
B r ü e l & K j æ r – N r · 2 · 2 0 0 8
Osiągi warte odnotowania:
• Ciągła praca w temperaturze 180 °C
• Hermetyczna obudowa
• czułość 10 lub 100 mV/g
• Mała impedancja wyjściowa
• Zakres napięć pełnej skali ±7 V – dynamika
~ 110 dB
• Montaż przez klejenie lub na kołek gwintowany
Zawsze łatwo jest opowiedzieć historyjkę z pomyśl­nym
zakończeniem, ale żadna prawdziwa historia nie
jest tak prosta, jak ta opisana powyżej. Realizując
takie zadanie podejmuje się tym samym wiele
nowych wyzwań, nawet wtedy, gdy jesteśmy
dobrze przygotowani. Wiele razy frustrowały nas
nieoczekiwane wyniki. Często cieszyliśmy się
z okrzyków „no tak, teraz to jasne!”
i temu podobnych. Kłóciliśmy
się, śmialiśmy, ale zawsze za­
cho­wy­waliśmy dobry humor
i reali­zowaliśmy naszą pasję,
wierząc, że nasi klienci otrzy­
mają porządny produkt.
I dokonaliśmy tego!
Akcelerometr typ 4526
OSOBLIWOŚCI
LAN-XI – akwizycja danych przez
pojedynczy kabel, zasilanie
PoE i PTI w jednym
Lars T. Kroman, Karl Kristian Lundsgaard i Erik Ziegler, Brüel & Kjær, Dania
Okablowanie wielokanałowych systemów
od zawsze stanowiło pewne wyzwanie.
Kable od przetworników, kable zasilające,
kable synchronizujące, kable przesyłu da­
nych, wszystko to rozciągnięte między ba­da­
nych obiektem, laboratorium i po­miesz­cze­
niem operatora. Zawsze istnieje ryzyko
uszko­dzenia lub powstania zakłóceń –
elektrycznych, szumów itd. W rozbu­dowa­
nych systemach czas potrzebny na ich przygo­
to­wanie jest zazwyczaj znacznie dłuż­szy od
samego pomiaru! Wyobraźmy sobie, że ten sam
kabel jest w stanie przesłać dane, zsynchro­
nizować moduły wejściowe i zasilić je. Byłaby
to ogromna oszczędność czasu i wy­siłku.
Marzenie się spełniło – technologia LAN-XI
wykorzystuje dwie inne: zasilanie poprzez
sieć, zwane PoE (Power over Ethernet) oraz
synchronizację przez precyzyjny protokół
czasowy – PTP ( Precision Timing Protocol).
Niniejszy artykuł wyjaśnia główne zagadnie­nia
techniczne, związane z tym rozwiązaniem.
PoE – Power over Ethernet
Zasilanie przez sieć komputerową? Stare telefony
zasilane były z linii telefonicznej. Nawet teraz, w przy­
padku klasycznej telefonii, można mieć prosty apa­
rat czerpiący energię w ten sposób. To samo możliwe
jest w przypadku sieci LAN (Local Area Network),
w celu zasilania telefonów IP, CCTV i ka­mer
internetowych. Power over Ethernet jest technologią,
która umożliwia przekazywanie energii tym samym
okablowaniem, którym następuje transmisja danych
w sieci Ethernet. Zasady działania podano w nor­
mie IEEE 802.3af (2003), zrewidowanej następnie
jako IEEE 802.3-2005.
Podstawy PoE
System PoE składa się z trzech podstawowych
elementów:
• specjalnego zasilacza
• standardowego kabla LAN
• urządzenia zasilanego
Specjalny zasilacz, nazywany PSE (Sourcing Equip­
ment), może być jednocześnie rozdzielaczem typu
switch lub hub, ewentualnie osobnym urządzeniem
wtrąconym w linię (in-line power injector).
Sieć LAN może być zrealizowana przy pomocy
okablowania z dwoma lub czterema parami prze­
wodu skrętkowego, ekranowanego lub nie, z różny­
mi wymaganiami dla prędkości transmisji. Zastoso­
wane urządzenia PSE muszą być skonfigurowane
z uwzględnieniem powyższych uwarunkowań.
Należy przy tym zauważyć, że zasilanie długiej linii
LAN o dużej szybkości wymaga użycia wysokiej
jakości kabla, zatem dla uniknięcia problemów
należy zawsze posługiwać się okablowaniem z cechą
CAT 5e lub CAT 6.
Źródło zasilania podaje napięcie z przedziału od
36 V do 57 V – zazwyczaj 48 V – i nie może prze­
kraczać mocy 15,4 W (maksymalnie 400 mA).
Przy maksymalnej długości kabla 100 m, moc
dostępna po stronie odbiornika, po uwzględnieniu
strat, wyniesie 12,95 W
„Komunikacja” PoE
Kiedy źródło zasilania zostanie włączone, rozpoczyna
samoczynną procedurę sprawdzania, czy w sieci jest
zapotrzebowanie na moc (rys. 1 na stronie 20). Jeśli
w sieci znajdą się oba rodzaje zasilaczy – switch/hub
i wtrącony, tylko jeden z nich zacznie dostarczać
energii. Urządzenie, które chce być zasilane zgłasza
się, wystawiając specyficzną „sygnaturę rezystancyjną”
(19 – 26,5 kΩ) i „sygnaturę pojemnościową” (150 nF)
pomiędzy przewodami pary zasilającej. Zasilacz
rozpoznaje to zgłoszenie i dostarcza energii.
W celu uniknięcia przeciążeń lub zasilania otwartych
linii, PSE wyłącza zasilanie w przypadku stwierdzenia
rezystancji między przewodami mniejszej, niż 15 kΩ
lub większej, niż 33 kΩ, względnie pojemności prze­
kra­czającej 10 µF.
Klasy zasilania
Norma na PoE wymienia kilka klas zasilania:
0 : 0,44 W do 12,95 W
1 : 0,44 W do 3,84 W
2 : 3,84 W do 6,49 W
3 : 6,49 W do 12,95 W
4 : zarezerwowane na przyszłość
Klasa zasilania 0 jest standardowa (domyślna), 1-3
są opcjonalne, zaś klasa 4 nie jest obecnie dopusz­
czona do użytku. Posługując się klasami zasilania,
urządzenie zasilane może poinformować zasilacz,
ile mocy potrzebuje (rys. 1 na następnej stronie).
Komunikacja w tym przypadku odbywa się po­
dobnie, jak to omówiono dla procedury po włą­
czeniu. Jeśli urządzenie zasilane oczekuje większej
mocy, niż jest w stanie dostarczyć zasilacz, ten
przerywa dostawę energii i procedura detekcji
zaczyna się od początku.
Inteligentne zarządzanie mocą
Jak można się było zorientować na podstawie
powyższego opisu, dystrybucja mocy metodą PoE
Brüel & Kjær
w w w . b k s v . c o m
19
OSOBLIWOŚC
Napięcie
Rys. 1: Przykład „komunikacji” PoE między
zasilaczem i urządzeniem zasilającym
poziom 36–57 V
Tak
nie mogę
czas
st
je
tu
o?
kt
en
dz
zą
ie
ur
?
ba
ze
tr
po
eś
e
an
m
zy
tr
za
ki
ja
i
en
cz
o
eg
cz
są
łą
w
ia
E?
PO
może zostać scharakteryzowana jako inteligentny
rozdział zasilania w sieci lokalnej. Oczywistą zaletą
jest wykorzystanie tego samego kabla, zabezpieczone
przed uszkodzeniem przez spełnienie wymagań
normy IEEE 802.3af.
Dostępne źródła PoE
Urządzenia zasilające PoE, zgodne z IEEE
802.3af, dostępne są u dostawców wyrobów zwią­
zanych z budową sieci komputerowych. Oferowane
są wersje od wyposażonych w 1 złącze do wtrącenia
w linię przez posiadające 8 gniazd sieciowych
rozdzielacze „na biurko”, po obsługujące 12 – 48
linii modele do zabudowy w stojaku. Różnorodność
rozwiązań pokrywa zapotrzebowanie od bardzo
prostych układów z jednym odbiornikiem (na
przykład pojedynczą kasetą LAN-XI) po sieci
przemysłowe czy uniwersyteckie.
PTP – Precision Timing Protocol
Dokładne odmierzanie czasu grało zawsze istotną
rolę w aplikacjach sieciowych – wystarczy przypom­
nieć sobie, jak irytujące są opóźnienia w przesyłaniu
głosu podczas rozmowy telefonicznej. Duże sieci
od wielu lat wykorzystują protokół NTP – Network
Timing Protocol – pozwalający na synchronizację
zegarów poszczególnych urządzeń z dokładnością
sięgającą milisekund. Nowy protokół, nazwany
PTP – Precision Timing Protocol – opisany jest
w normie IEEE 1588 i osiąga dokładność ułam­
ków mikrosekund. Jest on obecnie wykorzystywany
do synchronizacji urządzeń w sieci LAN.
Podstawy PTP
Podstawową zasadą PTP jest fakt istnienia w sieci
szeregu zegarów, które są hierarchicznie zorgani­
zowane w strukturze Master / Slave. Zegar główny,
Master, wysyła informacje synchronizujące do
wszystkich pozostałych zegarów, mających status
Slave. Ich zadaniem jest dostosowywać swoją pracę
do sygnałów nadawanych przez zegar główny.
Master powinien być najdokładniejszym zegarem
w systemie. Specjalny algorytm, noszący nazwę
„The best Master clock algorithm”, służy określeniu,
który z zegarów w sieci zasługuje na to miano.
20
Kiedy w sieci pojawia się nowy zegar, najpierw
rozpoczyna detekcję obecności innych zegarów i
informacji synchronizującej. Jeśli w ustalonym
czasie informacja się nie pojawia, nowy zegar
przydziela sobie status głównego i sam zaczyna
wysyłać informacje synchronizujące.
Jeśli zegar główny otrzyma sygnał synchronizujący
od zegara dysponującego lepszą dokładnością,
powinien przekazać mu swoje zwierzchnictwo.
Zasada synchronizacji
Zegar główny (master) wysyła w sposób ciągły
informacje synchronizujące do zegarów podrzędnych
(Slave), na przykład co 1 sekundę (rys. 2). Wycho­
dzące informacje otrzymują znacznik czasu (time
stamp). Kiedy zegar podrzędny otrzymuje taką
informację, jest ona również zaopatrzona w znacznik.
Wtedy zegar ten może wykorzystać informację
synchronizującą do regulacji własnego wskazania,
porównując je do stanu zegara nadrzędnego.
Zegary są w ten sposób synchronizowane względem
różnicy wynikającej z czasu transmisji pomiędzy
nimi. Po otrzymaniu pierwszej synchronizacji, zegar
podrzędny dokona regulacji własnego wskazania i roz­
pocznie wysyłanie w losowym czasie własnych
informacji, również zaopatrzonych w znacznik cza­
su. Zegar nadrzędny odpowie informacją zawierającą
wartość opóźnienia, wynikającego z transmisji. Na
tej podstawie zegar podrzędny może ustalić opóź­
nie­nie i wynikającą z tego poprawkę względem
znacznika otrzymywanego od zegara nadrzędnego.
Zakłada się przy tym, że opóźnienie jest jednakowe
w obie strony.
Przekazany powyżej, uproszczony opis nie bierze
pod uwagę błędów oscylatorów. Oczywiście w rze­
czywistym systemie błąd ten podlega również
korekcji. Wszystkie zegary mają jakiś dryf, więc
wymagają ciągłej korekty. Dlatego proces synchro­
nizacji powtarzany jest co jakiś czas, jednak na tyle
rzadko, aby sieć nie była zajęta przez sam proces
regulacji zegarów.
Dla uniknięcia wpływu zmiennego opóźnienia,
wywoływanego pracą oprogramowania obsłu­
gującego protokół, znacznik czasowy nadawany jest
przez elementy sprzętowe PTP. Stanowi to
podstawową różnicę w stosunku do protokołu NTP
Offset corrected Time
Offset & Delay
corrected Time
10 s
?s
?s
21 s
11 s (20 – 11) = + 9 s
?s
22 s
12 s + 9 s
Master Time
20 s
23 s
Orig. Slave Time
Syn
c 20
c 23
25 s
26 s
27 s
28 s
q 24
y Re
Dela
Dela
y Re
?s
22 s
Syn
24 s
21 s
sp 2
6
29 s
Rys. 2: Synchronizacja PTP
Brüel & Kjær
B r ü e l & K j æ r – N r · 2 · 2 0 0 8
23 s
?s
24 s
?s
25 s
?s
26 s
?s
27 s + ((23 – 23) + (26 – 24)) / 2 =
28 s
28 s + 1 s =
29 s
OSOBLIWOŚC
Rys. 3: Typowy błąd fazy wnoszony przez
standardowy rozgałęźnik LAN
(Network Timing Protocol) i decyduje o osiąganiu
dokładności liczonej w ułamkach mikrosekund.
PTP jest łatwy w użyciu
Protokół PTP jest niezależny od topologii sieci i ma
zdolność „samoregulacji” wobec bieżących ustawień
i jej konfiguracji. Dzięki temu synchronizacja wielu ka­
set pomiarowych w takiej sieci nie nastręcza trudności.
Dokładność określenia fazy
Zwykłe rozgałęziacze używane w standardowych
sieciach LAN nie obsługują z zasady PTP,
dostępne są natomiast specjalne wersje, które to
czynią. Należy na to zwrócić uwagę, jeśli ma się
zamiar korzystać z PTP.
w paśmie 25,6 kHz nie przekracza 1 stopnia. Jest
to zupełnie wystarczające w przypadku pomiarów
dźwięku i drgań (Rys. 3).
Technologia PTP pozwala na użycie specjalnie
dostosowanych rozgałęźników, które nadają
priorytet informacjom PTP w sieci, osiągając w
ten sposób najmniejsze możliwe opóźnienie.
Ponieważ ulepszanie synchronizacji jest jednym z
przyszłych celów tej technologii, należy spodziewać
się ciągłego postępu w tym względzie.
Akwizycja danych po jednym kablu!
Wprowadzając technologie PoE i PTP i stosując
je w nowym układzie akwizycji LAN-XI,
udostępniono rozwiązanie pozwalające na
zestawienie systemu pomiarowego według zasady
„wszędzie tam, gdzie jest potrzebny” i połączenie
go standardowymi kablami LAN. Ma on
następujące zalety:
• zmniejszenie liczby i długości kabli, a więc kosztu
ich zakupu i ryzyka powstania zakłóceń
• uproszczenie okablowania, skutkujące skróceniem
czasu zestawiania pomiaru i zmniejszeniem
ryzyka popełnienia błędu
• przeniesienie połączeń między kasetami na
stronę cyfrową
• eliminacja osobnych urządzeń zasilających
Jeśli wszystkie elementy sieci są przystosowane do
obsługi PTP, nie ma żadnych przeciwwskazań do
użycia tego protokołu w synchronizacji kaset
systemu PULSE.
W systemach wielokanałowych dokładność pomiaru
zależy od synchronizacji próbek i wnoszonego
opóźnienia fazowego. Typowy uchyb fazy, mierzony
w sieci LAN z protokołem PTP przy pomiarze
Test Cell 1
Test Cell 3
Test Cell 2
LAN-XI module
LAN-XI module
LAN-XI module
LAN
LAN
LAN
LAN
PoE
Switch
Operator Room
080107
Rys. 4: Łatwość konfiguracji złożonego systemu, opartego na LAN-XI
Brüel & Kjær
w w w . b k s v . c o m
21
NOWOŚćI
Pozytywne wibracje
– teraz z historią czasową
Czy w Państwa działalności macie do czy­
nienia z narażeniem ludzi na drgania? To
mamy dobre wiadomości. Wprowadzamy
nową wersję analizatora wpływu drgań na
człowieka typ 4447. Ulepszenia dotyczyć
będą oprogramowania przyrządu oraz pro­
gramu komputerowego Vibration Explorer.
Funkcjonalność analizatora zostanie rozsze­
rzona o możliwość rejestracji historii cza­so­
wej (ang. logging) oraz określania wielkości
SEAT (Seat Effective Amplitude Trans­missi­
bility), opisującej drgania sie­dziska w wa­
runkach rzeczywistych. Przyrząd po­zostanie
nadal prosty w obsłudze i łatwy w użyciu,
idealny do pomiarów wpływu drgan na
kończyny górne i całe ciało.
W celu ochrony pracowników przed drganiami wpro­
wadzane są przepisy prawne, takie, jak na przykład
Dyrektywa Unii Europejskiej 2002/44/EC. Okreś­
la ona minimalne wymagania dotyczące bezpieczeń­
stwa i higieny pracy w przypadku narażenia ludzi na
drgania. Na przykład pracownicy obsługujący na­
rzę­dzia takie, jak młot pneumatyczny, szlifierki kąto­
we czy piły łańcuchowe poddawani są wibra­cjom
oddziałującym na kończyny górne. Operatorzy ma­
szyn budowlanych i kierowcy pojazdów narażeni
są z kolei na drgania przenoszone zarówno na koń­
czyny górne, przez drążki sterujące i koło kierownicy,
jak też całe ciało, za pośrednictwem nóg i przez sie­
dzenie, na którym siedzą.
Oprócz pomiarów na stanowiskach pracy, do ich
prowadzenia zobowiązani są też producenci maszyn
i urządzeń mających kontakt z człowiekiem.
Określono to na przykład w Dyrektywie 98/37/EC,
zwanej Maszynową.
W obu przypadkach prowadzenie stosownych
po­miarów pomaga w ochronie zdrowia praco­
w­ników. W tym celu firma Brüel & Kjær
wprowadziła analizator wpływu
drgań na człowieka typ 4447.
Jest to prosty i łatwy w obsłudze
przyrząd, służący określaniu
emisji i ekspozycji na drgania.
Analizator typ 4447 dostarczany będzie z praktyczną
torbą, mieszczącą go wraz ze wszystkimi akcesoriami,
a nawet Państwa laptop, telefon komórkowy i drugie
śniadanie (i co tam jeszcze może być potrzebne)
22
Brüel & Kjær
B r ü e l & K j æ r – N r · 2 · 2 0 0 8
NOWOŚćI
Od początku istnienia analizator ten był uniwersalny,
to znaczy mógł wykonywać pomiary drgań
oddziałujących na kończyny górne i całe ciało,
zgodnie z wymaganiami norm ISO 5349 i ISO
2631. Nowe oprogramowanie, dostępne bezpłatnie
dla wszystkich posiadaczy tego przyrządu, nie
zmie­ni jego dotychczasowych własności, dodając
jednak dwie nowe funkcje, wymienione poniżej:
(1) Rejestracja historii czasowej
Funkcja ta pozwoli rejestrować historię czasową
mierzonych wielkości z interwałem 1 s. Każda
prób­ka, zapisywana co 1 sekundę, zawierać będzie
wynik pomiaru wartości skutecznej (RMS),
szczytowej (Peak) oraz VDV, osobno dla każdej
osi. Pozwoli to na zebranie danych dających lepszy
obraz sytuacji, przede wszystkim zmienności w cza­sie
mierzonych wielkości, oraz otworzy drogę do bar­
dziej zaawansowanej analizy warunków na sta­no­
wisku pracy. Przykładowo, pozwoli ustalić tryby
pracy maszyny najbardziej szkodliwe dla operatora
lub nawet wykryć jej ewentualne usterki.
(2) Równoległy pomiar akcelerometrem
trójosiowym i jednoosiowym
Przyrząd będzie odtąd zdolny do pomiaru wielkości
SEAT, służących określaniu skuteczności tłumienia
drgań przez siedzisko. Mocując akcelerometr
jednoosiowy na podłodze pod fotelem lub elemencie
konstrukcyjnym poniżej siedziska, akcelerometr
siedziskowy umieszczamy bezpośrednio w miejscu,
gdzie siada operator i rozpoczynamy pomiar.
Analizator 4447 określi współczynnik tłumienia,
porównując drgania z jednego i drugiego akce­
lerometru i wyświetlając wskaźnik SEAT. Oznacza
to, że warunkach rzeczywistych można będzie
określić skuteczność działania układu amorty­zu­
jącego siedzisko, w tym, w przypadku prowa­dze­nia
pomiarów okresowych, wykryć jego niesprawność.
Nowa wersja programu komputerowego Vibration
Explorer, współpracującego z analizatorem 4447,
wyposażona została w jeszcze większą liczbę
nowych funkcji. Przykładowo, omówiona powyżej
możliwość rejestracji historii czasowej pozwoli na
zapis drgań na stanowisku pracy także przez długi
czas, w tym tak długi, jak dzienny przejazd
ciężarówki w transporcie międzynarodowym,
oczywiście całkowicie bezobsługowo. Przy pomocy
programu Vibration Explorer będzie można
następnie wydzielić poszczególne tryby pracy ope­
ratora lub kierowcy i dokonać obliczeń jak w przy­
padku osobnych sesji pomiarowych.
prezentacji obliczeń emisji i ekspozycji na drgania.
Wreszcie, oprogramowanie obsługiwać będzie
obliczenia zgodne z koncepcją systemu pun­któw
ekspozycji, służącej zarządzaniu danymi po­cho­
dzącymi z pomiarów różnych zadań i operacji.
W ten sposób oferujemy Państwu najbardziej wszech­
stronne narzędzie pomiary wpływu drgań na człowieka
– jednocześnie najmniejszy i naj­łatwiejszy w obsłu­
dze przyrząd w tej klasie. Jeśli potrzebujecie Państwo
analizatora wpływu drgań na człowieka – czekamy
na Wasze telefony, faksy i listy elektroniczne.
Prosimy pamiętać, że zamówiony przyrząd dostar­
czamy z odpowiednim świadectwem wzorcowania.
Modernizacja posiadanego przyrządu? Nie dość, że
nic nie kosztuje, to jeszcze jest bardzo prosta – wys­
tarczy zwrócić się do nas.
Ponadto, program Vibration Explorer będzie bar­
dziej intuicyjny, wyposażony w narzędzia przejrzystej
Historia czasowa to jedna
z nowych funkcji analizatora
4447 i programu Vibration
Explorer
Brüel & Kjær
w w w . b k s v . c o m
23
Z ŻYCIA WZIĘTE
Unikatowe usługi konsultacyjne
–C
entrum Akustyki
i EMC Instytutu VDE
Od 1920 roku Instytut Testów i Certyfikacji
VDE aktywnie włączał się w proces zapewnia­
nia bezpieczeństwa i jakości wyrobów
elektrotechnicznych. Zakres jego działalności
obejmuje wszelkie działy elektroniki i ele­­
ktro­­techniki, w tym oświetlenie, urządzenia
pow­szechnego użytku i podzespoły dla mo­to­
ryzacji. Posia­da­jące międzynarodowe akre­
dytacje laboratoria VDE są synonimem nie­
zależnego ośrodka, oferującego szerokie
moż­liwości prowadzenia badań i prób. Insty­tut
dostarcza nie tylko wysokiej jakości wyników
testów, lecz prowadzi także anali­zy ryzyka
w kwestii bezpieczeństwa oraz może służyć ra­
dą w procesach doskonalenia wyrobów. VDE
rozszerza obecnie ofertę o badania realizowane
w nowym Centrum Akustyki i Zgodności
Elektromagnetycznej (ang. EMC).
36 kanałowa matryca, zmodyfikowana
dla firmy VDE
24
Nowe centrum – wysoka jakość
i wydajność
W czerwcu 2008 roku Instytut VDE zaprosił
swoich klientów na uroczystość otwarcia nowego
ośrodka, przeznaczonego do wykonywania po­mia­
rów zgodnie z Dyrektywą 2000/14/EG (urządzenia
przeznaczone do użytkowania na zewnątrz po­miesz­
czeń) oraz normami na określanie mocy akustycznej
DIN EN ISO 3744 i DIN EN ISO 3745,
realizowanymi przy pomocy aparatury klasy 1.
Laboratoria uzyskały atest niemieckiego PTB
(Physikalisch Technische Bundesanstalt). Klientom
VDE udostępniono również drugą część ośrodka,
przeznaczoną do testów związanych z odpornością
elektromagnetyczną.
Dr Stephan Kloska, kierujący Ośrodkiem Akustyki
i EMC, mówi, „Z myślą o potrzebach klientów,
zainwestowaliśmy w nowe budynki, wyposażając
je w najbardziej dokładne i wydajne systemy
pomiarowe”. Poszukując tego wyposażenia, Instytut
VDE za podstawowe kryteria wyboru przyjął
precyzję, wydajność, elastyczność i możliwości
rozwoju. W efekcie zakupiono 20 kanałowy system
PULSETM z mikrofonami typ 4190-C-001, z przez­
naczeniem dla laboratorium akustycznego. Opro­
gramowanie systemu wyposażono w przygotowane
na życzenie użytkownika szablony pomiarowe, przys­
tosowujące go do realizowanych zadań. W po­
łączeniu z narzędziem Smart Start oraz funkcją
TEDS, samoczynnie konfigurującą kanały mikro­
fonowe, znacznie skróciło to czas zestawiania i przy­
gotowania badania.
Mikrofony zainstalowano na podwieszonym pod
sufitem pierścieniu. W ten sposób kable i statywy
nie przeszkadzają technikom w przemieszczaniu
badanych obiektów lub zmianie pozycji pomia­
rowych. Zgodnie z dodatkowym wymaganiem ze
strony VDE, system PULSE i mikrofony dostar­
czono ze świadectwami akredytowanej kalibracji.
Omawiany zestaw zastąpił poprzedni, polegający
na użyciu mierników poziomu dźwięku, wnosząc
nową funkcjonalność, przede wszystkim auto­ma­
tyzację, lepszą dokładność i znaczące skró­cenie
cza­su trwania pomiaru.
Brüel & Kjær
B r ü e l & K j æ r – N r · 2 · 2 0 0 8
Instytut VDE w Offenbach, Niemcy
Zauważmy, że wybierając mikrofony typ 4190,
o zakresie dynamiki od 14 dB (z korekcją A) do
146 dB oraz system PULSE z układem
wejściowym Dyn-X, inżynierowie z VDE wyeli­mi­
nowali praktycznie problem przesterowań. Żadna
z badanych maszyn czy jakiekolwiek inne urządzenie
z całą pewnością nie spowoduje przekroczenia tego
zakresu. Dynamika wejść układu akwizycji Dyn-X
eliminuje ponadto problem ustalania optymalnego
zakresu pomiarowego przed każdym mierzonym
cyklem pracy oraz przy określaniu poziomu tła akus­
tycznego. Unika się w ten sposób ryzyka popeł­nienia
błędu i przyspiesza pomiary, nawet, gdyby regulacja
zakresu miała odbywać się samoczynnie.
Dr. Kloska kontynuuje, „Dzięki aparaturze z firmy
Brüel & Kjær spełniamy wszystkie wymagania
naszych klientów, możemy też bardzo szybko reali­
zować wszelkie nietypowe zlecenia, osiągając zaw­
sze najwyższą dokładność wyników. Cenimy sobie
także dostępność wsparcia technicznego – przez
telefon i na miejscu. To nie tylko kwestia naszej wy­
gody, ale jakości świadczonych usług i zgodnego
z wymaganiami norm utrzymania sprzętu.”
Z ŻYCIA WZIĘTE
Nowy wymiar konsultingu – lokalizacja źródeł dźwięku, czyli gdzie szukać
możliwości ulepszeń
W laboratoriach VDE pomiary mocy akustycznej uzupełnione są ofertą lokalizacji źródeł
dźwięku metodą natężeniową oraz beamformingu. Istniejący zestaw natężenia dźwięku
rozszerzono o możliwość współpracy z aplikacją sytemu PULSE. Jest ona przydatna przy
pomiarach z bliska małych lub średnich obiektów o charakterze stacjonarnym.
Aplikacja beamformingu wykorzystuje matrycę 36 mikrofonów o średnicy 50 cm, zmodyfikowaną
stosownie do potrzeb laboratorium VDE. Procedura pomiarowa przebiega łatwo i sprawnie
dzięki czynnościom wykonywanym według komunikatów ekranowych, zorganizowanych w pos­taci
paska zadań, poczynając od kalibracji, a na automatycznej ocenie wiarygodności wyników
kończąc. Beamforming nie tylko dostarcza wyników w przysłowiowym „okamgnieniu”, lecz
pozwala na prowadzenie pomiarów obiektów praktycznie dowolnych rozmiarów. Z akustycznego
punktu widzenia mogą być stacjonarne, niestacjonarne lub nawet szybkozmienne i przejściowe.
Wszystkie istotne źródła dźwięku mogą być szybko zidentyfikowane i sklasyfikowane dzięki
faktowi, że aplikacja podaje rzeczywiste, kalibrowane poziomy dźwięku, a nie tylko ich względny
rozkład na płaszczyźnie.
Inżynierowie z Instytutu VDE mogą wskazać swoim klientom położenie źródeł dźwięku i do­
konać oceny opłacalności zajmowania się poszczególnymi z nich. Dr Kloska mówi, „Nasza
usługa polega nie tylko na dostarczeniu sprawozdania. Pomagamy klientom w identyfikacji
problemu i znalezieniu jego rozwiązania. Aplikacja lokalizacji źródeł dźwięku właśnie temu
służy. Beamforming i oprogramowanie z firmy Brüel & Kjær doskonale nam służą”.
VDE i Brüel & Kjær
Instytut VDE przez dziesięciolecia uznawał firmę Brüel & Kjær za wiarygodnego partnera.
„Najbardziej u nich cenimy profesjonalizm i wsparcie techniczne, wiarygodną i precyzyjną
aparaturę oraz ogromne doświadczenie w jej produkcji i aplikacjach. Tylko firma Brüel & Kjær
dysponuje tym wszystkim jednocześnie”, podsumowuje Dr Kloska.
Mikrofony zamocowano do podwieszonego pod sufitem pierścienia, co ułatwia technikom zmianę
ich położenia względem badanego obiektu.
Brüel & Kjær
w w w . b k s v . c o m
25
Z ŻYCIA WZIĘTE
Inżynieria wsteczna w obliczaniu
hałasu pochodzącego od wielkich
hal przemysłowych
Dipl.-Ing. Dirk Seeburg, Sachverständiger Schall- und Schwingungstechnik*
W przypadku wielkich hal produkcyjnych,
głównym źródłem hałasu emitowanego do
środowiska są różnego rodzaju otwory w ich
ścianach. Obliczeniowe prognozowanie
rozkładu poziomów dźwięku w ich otoczeniu
jest zadaniem bardzo trudnym. W poniższym
przykładzie omówiono zastosowanie inży­
nierii wstecznej (wyjaśnienie na końcu
artykułu), wspomagającej uzyskanie popraw­
nych wyników na podstawie danych z tylko
jednego pomiaru hałasu.
Widok sytuacyjny modelowanego obiektu: hala (jasno-szary obiekt) ze źródłem punktowym wewnątrz (ikona),
źródłem powierzchniowym w otworze (żółta linia) i trzema pozycjami odbiorczymi (od 1 do 3)
Weźmy za przykład budynek produkcyjny o wy­
miarach 130 x 50 x 50 m, posiadający jednolite
ścia­ny i jeden otwór (bramę wjazdową) o wymiarach
40 x 35 m, usytuowany pośrodku krótszego z bo­ków.
Jest to jedyne liczące się źródło hałasu na zewnątrz,
gdyż tędy emitowany jest dźwięk pochodzący od
pracujących wewnątrz maszyn i urządzeń.
Norma DIN EN 12354-4 sugeruje (w aneksie o cha­
rakterze informacyjnym) wykonanie wewnątrz po­
miarów poziomów ciśnienia dźwięku, które należy
poddać sumowaniu z zastosowaniem podanych
poprawek. Celem tych czynności miałoby być zdefi­
niowanie źródła zastępczego, reprezentującego
emisję hałasu przez wspomniany otwór z punktu
widzenia otoczenia hali.
Niestety, metoda ta nie zawsze gwarantuje uzyskanie
wyników o zadowalającej dokładności – określone
obliczeniowo źródło powierzchniowe może nie od­
zwierciedlać rzeczywistej sytuacji, szczególnie wtedy,
gdy wymiary hali są duże, a maszyny generujące
hałas stoją w znacznej odległości od otworu pro­wa­
dzącego na zewnątrz. Skutkiem tego będzie uzys­
kanie modelu, w którym poziom dźwięku będzie
* TÜV NORD Umweltschutz GmbH & Co. KG Geschäftsstelle Rostock, Trelleborger Str. 15, 18107 Rostock
26
Brüel & Kjær
B r ü e l & K j æ r – N r · 2 · 2 0 0 8
się zmniejszał zbyt szybko z odległością, a w kon­
sekwencji prognoza dla dalszego toczenia okaże się
niedoszacowana
Alternatywnie można posłużyć się metodą inżynierii
wstecznej, dostępną w oprogramowaniu typ 7812
Lima, przeznaczonym do obliczeń i prognozowania
hałasu w środowisku. Oferuje ono możliwość
uzyskania znacznie dokładniejszych modeli.
W celu sprawdzenia możliwości tej aplikacji, przy­
gotowaliśmy alternatywne rozwiązania:
A) kalibrację wielkości opisujących źródło powie­
rz­chniowe przez wykonanie pomiarów
B) sporządzenie modelu otwartego budynku ze
źródłem punktowym umieszczonym wewnątrz
Poziomy charakteryzujące źródło określono przy
pomocy algorytmu w programie Lima, działającego
na zasadzie inżynierii wstecznej. Do obliczeń wpro­wa­
dzono wynik pomiaru, przeprowadzonego w punkcie
oddalonym o 35 m od otworu (odbiornik 1). Dla
przypadku B uwzględniono wpływ ścian, za­kładając
istnienie odbicia 3. rzędu.
Dla obu modeli obliczono 3 pozycje odbiorcze,
porównując je następnie z wynikami uzyskanymi
z pomiarów sprawdzających.
Z ŻYCIA WZIĘTE
odległość
(m)
wynik pomiaru
(dB)
otwór jako źródło
(model A)
źródło wewnętrzne
(model B)
Odbiornik 1
35
66,3
66,3
66,3
Odbiornik 2
70
62,3
61,2
61,4
Odbiornik 3
127
58,2
55,7
57,5
Tabela 1: Poziomy zmierzone i obliczone w punktach położonych przed otworem
Wykonując obliczenia dla miejsca oddalonego
o 35 m od otworu, w modelu A otrzymano źródło
powierz­chniowe o emisji 71,8 dB/m². Źródło
punktowe (model B) emituje 114,2 dB.
Jak pokazano w Tabeli 1, różnice między modelem
A i B wzrastają wraz z odległością. Dla 127 m
odchylenie od rzeczywistego pomiaru wynosi tylko
0,7 dB dla B, ale już 2,5 dB dla A. Można zauwa­
żyć, że wynik uzyskany metodą B jest dokładniejszy.
Biorąc pod uwagę, że odległość między osiedlami
mieszkaniowymi i obiektami przemysłowymi jest
zwykle znacznie większa, błąd określenia poziomu
hałasu byłby w modelu A jeszcze większy. Dlatego
duże znaczenie ma sposób prowadzenia obliczeń
i wybór metody. Istnieją sytuacje, w których zas­
tosowanie normy DIN EN 12354-4 nie gwarantuje
uzyskania dostatecznej dokładności. Metoda
inżynierii wstecznej powinna być stosowana w przy­
padkach, w których modeluje się źródło usytuo­wane
wewnątrz budynku i trzeba uwzględniać istnienie
licznych odbić. Dokładność modelu można
następnie ulepszać przez zwiększanie liczby
nieznanych źródeł wewnętrznych i liczby pozycji
pomiarowych w procesie inżynierii wstecznej.
Dalsze informacje na temat najsilniejszego
dostępnego narzędzia prognozowania hałasu znajdą
Państwo na stronie www.bksv.com/7812lima
Propagacja dźwięku na zewnątrz od źródła punktowego wewnątrz, odbicie 3. rzędu (model B)
Więcej wiedzy na temat inżynierii wstecznej
dostarczyć może Państwu publikacja „Reverse
engineering: guidelines and practical issues of com­
bining noise measurements and calculations”,
Manvell et al,. Proceedings of INTER-NOISE
2007. Ten dokument, podobnie jak wiele innych,
znajdą Państwo w bibliotece wiedzy o pomiarach
hałasu środowiskowego, dostępnej pod adresem
www.bksv.com/ENMConferencePapers
Brüel & Kjær
w w w . b k s v . c o m
27
Z ŻYCIA WZIĘTE
Zza kierownicy ciężarówki,
czyli spełnia się jeden
z amerykańskich snów
Commercial Vehicle Group (CVG) specjalizuje się w produkcji kabin pojazdów. Skupiając
się na zagadnieniach komfortu i bezpieczeństwa, jako elementach wpływających na
zachowania i reakcje kierowców, cieszy się zasłużoną pozycją na rynku badań motoryzacyjnych.
Brüel & Kjær pozostaje preferowanym dostawcą akcelerometrów, mikrofonów oraz rozwiązań
z dziedziny lokalizacji źródeł dźwięku, testów materiałowych, analizy modalnej oraz pomiarów
natężenia dźwięku, stosowanych w programie testów wibroakustycznych firmy CVG.
CVG jest wiodącym w świecie dostawcą zintegro­
wanych rozwiązań wyposażenia kabin dla pojazdów
użytkowych, czyli ciężarówek oraz maszyn rol­
niczych i budowlanych. Firma zatrudnia około
6400 osób w 38 fabrykach rozsianych po całym
świecie. Odbiorcami ich wyrobów są firmy pro­
dukujące pojazdy, wśród nich International Truck,
Freightliner, VOLVO/MACK, Komatsu i wiele
innych, a także wielkie firmy przewozowe, eksploatu­
jące duże ciężarówki. Wśród powszechnie uznanych
produktów CVG wyróżniają się układy amortyzu­
ją­ce fotele oraz konstrukcje i wyposażenie kabin, w tym
systemy schowków i przechowywania bagażu
„Wciąż poszukujemy sposobów na poprawę naszej
pozycji na rynku, zróżnicowanie oferty oraz pozys­
kanie nowych klientów, jako gwarancji rozwoju i ren­
towności firmy”, mówi Marvin Dunn, prezes firmy,
zdobywca prestiżowej nagrody Entrepreneur of the
Year Award, przyznawanej przez Ernst & Young.
To oświadczenie dotyczy między innymi siedmiu
przejęć innych firm, dokonanych na całym świecie
na przestrzeni ostatnich czterech lat oraz otwarcie
nowej siedziby w New Albany w stanie Ohio. W tym
sa­mym miejscu urządzono też nowoczesne centrum
badawczo – rozwojowe, zajmujące się między innymi
zagadnieniami z dziedziny wibroakustyki.
Centrum badawczo – rozwojowe
„W naszym centrum zajmujemy się pracami studial­
nymi, których wyniki wykorzystywane do opracowy­
wania prototypów systemów kabin, produkowanych
w fabrykach na całym świecie”, mówi Logan Mullinix,
wiceprezes ds. badań i rozwoju. „Wyposażenie cię­
żarówek długodystansowych obejmuje nie tylko fo­
tele, lecz całą infrastrukturę kabiny. Pełni ona funkcję
mieszkania kierowcy na czas podróży, która może
trwać tydzień lub dłużej. Jest zrozumiałe, że ocze­
ku­ją oni komfortu co najmniej na poziomie ofero­
wanym przez samochody osobowe.” Logan kontynuu­
je, „W sprawach związanych z wibroakustyką
obserwujemy pojawianie się nowych przepisów i wy­
magań. Decydując się na wybór firmy Brüel & Kjær
jako naszego partnera oraz polegając na wiedzy
naszych wykwalifikowanych inżynierów, czujemy się
na siłach sprostać wymaganiom klientów”.
28
Brüel & Kjær
B r ü e l & K j æ r – N r · 2 · 2 0 0 8
Z ŻYCIA WZIĘTE
„W sprawach związanych z wibroakustyką obserwujemy
pojawianie się nowych przepisów i wymagań. Decydując
się na wybór firmy Brüel & Kjær jako naszego partnera oraz
polegając na wiedzy naszych wykwalifiko­wanych inżynierów,
czujemy się na siłach sprostać wymaganiom klientów”
Pomieszczenia do pomiarów
akustycznych
„Laboratoria ośrodka wybudowano z myślą o przys­
pieszeniu i zwiększeniu wydajności programów ba­
dań elementów kabin, obejmujących określanie
włas­ności akustycznych oraz pomiary wnętrz. Spra­
wy te są przedmiotem naszej szczególnej troski”,
wyjaśnia starszy inżynier Phil May. „Dla potrzeb
testów istniejących wyrobów oraz projektowania
no­wych, na przykład wykładzin podłogowych, sufi­
tów, ścian i kokpitów, zastosowaliśmy najnowsze
zdo­bycze akustyki przemysłowej – aplikacje oceny
ja­kości dźwięku, lokalizacji jego źródeł, pomiary
chłonności akustycznej oraz testy audytoryjne.”
Dużym wyzwaniem jest połączenie lokalizacji źró­deł
dźwięku z testami drogowymi. W tym celu firma VCG
wyposażyła się w unikatowe narzędzie w postaci sys­
temu sferycznego beamformingu. Jego zadaniem jest
detekcja i lokalizacja niepożądanych dźwięków, na
przykład skrzypnięć, pisków, a także poszukiwanie
nieszczelności płata drzwi i temu podob­ne zagad­
nienia. „Ten system nie tylko identyfi­kuje źródła ha­
łasu, ale także dostarcza mapę ich roz­kładu, sporzą­
dzoną od razu dla wszystkich kie­runków dookoła,”
wyjaśnia Phil. Dzięki temu progra­my badawcze w fir­
mie CVG charakteryzują się dużą wydajnością
pra­cy oraz precyzją uzyskiwanych wyników.
Kierowca w kabinie ciężarówki, przygotowany do nagrania
z wykorzystaniem przyrządu SonoScout. Mikrofony
umieszczone są w słuchawkach na jego głowie. Nagranie
posłuży do późniejszych analiz jakości dźwięku.
„Uruchamiając program badań akustycznych
starannie przyjrzeliśmy się wszystkim dostawcom
na rynku. Firma Brüel & Kjær dystansowała
wszelką konkurencję w dziedzinie pomiarów matry­
cowych”, kontynuuje Phil. „Wykazali nie tylko
peł­ne zrozumienie dla naszej sytuacji, lecz także
za­deklarowali chęć uczestnictwa w programie bu­
dowy skonsolidowanego systemu pomiarowego. W
naszym przypadku oznaczało to między innymi wy­
maganie, aby różne zadania z dziedziny akustyki
reali­zowane były przez jedną platformę pomiarową”.
W pełni wyposażone laboratorium firmy CVG za­
pew­nia możliwości prowadzenia testów na wszys­t­kich
poziomach – od projektowania, przez weryfika­cję
podzespołów i usuwanie usterek po kontrolę jakości.
niemniej jednak większa część ich skarg dotyczy
hałasu wewnętrznego, będąc nawet powodem ma­
sowych rezygnacji z pracy w przypadku użytkowania
przez przewoźników pojazdów z kabinami niskiej
jakości. „W tej sytuacji firma CVG dostrzega
znaczenie zajmowania się zagadnieniami dźwięku
i drgań dla zwiększenia konkurencyjności swoich
rozwiązań i zadowolenia ich użytkowników. Odno­
simy sukcesy, gdyż jesteśmy przekonani do ciągłego
rozwoju. Nie przerywamy też procesu wyposażania
się w nowoczesną aparaturę pomiarową i korzystania
z wszelkich rozwiązań, wyznaczających przyszłość
wibroakustyki w przemyśle motoryzacyjnym,”
podsumowuje Logan.
Problemy przyszłości
Ocenia się, że projektowanie nowych konstrukcji
będzie w przyszłości polegało na szczególnym
uwzględnieniu zagadnień zużycia paliwa oraz
komfortu kierowcy. W pierwszym przypadku firma
CVG zajmuje się kwestiami aerodynamiki oraz
analizą modalną, w celu zapewnienia poprawnej
i bezpiecznej współpracy podzespołów kabiny. Zna­
lezienie relacji między własnościami akustycznymi
i pracą kierowców nie jest może takie oczywiste,
50 kanałowy system sferycznego beamformingu, umieszczo­
ny na miejscu kierowcy. W jednym podejściu nakreśli
dookólną mapę rozkładu dźwięku w kabinie
Wiceprezes ds. badań i rozwoju Grupy Pojazdów
Użytkowych Logan Mulinnix (z lewej) oraz starszy
inżynier wibroakustyk Phil May
Brüel & Kjær
w w w . b k s v . c o m
29
NOWOŚCI
„Latam,
śpiewam,
pełen serwis”*
„Full service” albo „pełen serwis” to wy­raże­nia
często nadużywane w języku potocznym i handlu.
Szczególnie przykre, kiedy kon­sekwencje ewen­
tualnego nadużycia dotykają nas materialnie lub
moralnie. Należy jednak zauważyć, że istnieją
przy­padki, kiedy nawet w dosłownej interpretacji
nie będzie to prze­sada. Oto Global Application
Research Cen­ter, ośrodek, w którym pełen serwis
to czysta rzeczywistość.
Regionalne biuro firmy Brüel & Kjær dla obszaru
Wielkich Jezior Amerykańskich (Great Lakes Re­
gional Office) w Detroit, Michigan jest unikatowe
z tego powodu, że pełni nie tylko rolę zwykłego
przedstawicielstwa, lecz prowadzi usługi pomiarowe
i prace inżynierskie o zasięgu globalnym. Application
Research Center (ARC), ośrodek opisywany już w na­
szym czasopiśmie, jest owocem współpracy trzech
liderów rynku: Material Science Corporation, Link
Engineering Company i firmy Brüel & Kjær.
ARC to najnowocześniejszy tego typu ośrodek,
wyposażony w najnowszą aparaturę i zatrudniający
personel o doświadczeniu w branży obliczanym w su­
mie na ponad 100 lat.
Zespół ponad 20 fachowców składa się z zatrud­nio­
nych na pełen etat konsultantów, inżynierów aplika­
cyjnych oraz silnej grupy odpowiedzialnej za zarzą­
dzanie projektami. Szefem zespołu firmy Brüel & Kjær
jest dr inż. Jim Thompson, pełniący także funkcję
regio­nal­nego dyrektora sprzedaży. Jego doświadczenie
zawodowe to 30 lat pracy w branży wibroakustycznej
(ang. NVH – Noise, Vibration, Harshness).
Zespół Biura Regionu Wielkich Jezior i ośrodek
ARC wykazały się już wielką efektywnością w po­
mocy udzielanej klientom w rozwiązywaniu ich
problemów z zakresu wibroakustyki. Mimo, że więk­
szość programów realizowanych w ośrodku ukierun­
kowanych jest na motoryzację, jego klienci są znacz­nie
bardziej zróżnicowani, a część z nich reprezentuje
całkiem inne specjalności. Wśród nich można
wymienić producentów komputerów, urządzeń
AGD i wielu innych. Craig Kauzman, szef działu
testów w firmie Tennant mówi, „korzystając z usług
ARC mogliśmy znacznie skrócić czas wykonania
niezbędnych pomiarów i dotrzymać przyjętego har­
monogramu. Oprócz okazji do skorzystania z na­
prawdę nowoczesnej aparatury, po stronie zysków
zaliczyliśmy kontakt z personelem dysponującym
wiedzą i doświadczeniem”.
ARC unikatowo oferuje dostęp do technik testowych,
zazwyczaj nieobecnych jednocześnie w tym samym
miejscu. Na przykład można tam znaleźć pomieszcze­
nia do testów przenikalności akustycznej, przystoso­
wane do badania elementów pionowych i poziomych,
pomieszczenia pogłosowe, komory bezechowe i bez­
echowe o powierzchniach odbijających, umieszczony
w jednej z nich dynamometr do badania kompletnych
pojazdów, wyposażony w napęd na 4 koła, oraz trzy
dynamometry do testowania hamulców. Wszystko to
pod jednym dachem.
Dla wielu klientów połączenie doskonałego wypo­sa­
żenia, wiedzy i doświadczenia personelu oraz apa­ra­
tury i oprogramowania z firmy Brüel & Kjær okazało
się bardzo wartościowe. Jim ponadto odkrył, że ko­
rzystanie z usług ośrodka może być doskonałą okazją
do porównania wyników pomiarów uzyskiwa­nych
tamże z otrzymywanymi za pomocą własnej apa­ra­
tury, na przykład używanej rutynowo w pro­cesie
kontroli jakości. Zamykając kolejny projekt zlecony
w ARC, David Howard, szef badań sprzętu w fir­
mie Husqvarna Construction Products, podsu­mował,
„to było niezwykle wartościowe doświadcze­nie.
Jakość otrzymanych danych, połączona z udzie­lonym
wsparciem oraz demonstrowaną wiedzą, doświad­
czeniem, gościnnością, zaleceniami na przysz­łość i for­
mą sporządzenia sprawozdania mogą być ocenione
wyłącznie jako doskonałe”
* niestety, położenie przedmiotu opisu względem Polski
skłania do kolejnego cytatu ze Shreka: „daleko jeszcze?”
30
Brüel & Kjær
B r ü e l & K j æ r – N r · 2 · 2 0 0 8
W innych przypadkach personel ośrodka mógł służyć
radą i pomocą klientom o zasięgu międzynarodowym.
W jednym z ostatnich programów poddano badaniom
samochód, który miał zostać wprowadzony na rynek,
ale stwierdzono, że dźwięk wewnątrz nie osiąga posta­
wionych na etapie projektowania celów. Wykorzys­
tując symulator wibroakustyczny firmy Brüel & Kjær
zespół był w stanie zidentyfikować przyczyny roz­
bieżności. Nie bez znaczenia pozostaje fakt, że nie
tylko zidentyfikowano problem, ale dostarczono
sugestii na temat sposobu jego rozwią­zania i, co może
naj­ważniejsze, osiągnięto cel bez naruszania przyję­
tego harmonogramu.
Dalszych informacji, w tym na temat możliwości
odwiedzenia ośrodka, udziela Jim Thompson,
dostępny pod adresem [email protected].
Narzędzia wspomagające projekto­wa­nie wibro­
akustyczne, dostępne w ARC, obejmują:
• Jakość dźwięku (Sound Quality) i testy
audytoryjne
• Dynamometry do badania hamulców
• Pomieszczenie testów porównawczych
• Sekcję pomiarów przenikalności akustycznej,
składającą się z:
– Komór bezechowych i bezechowych z po­wierz­
chnią odbijającą
– Pomieszczenia pogłosowego
– Cichego pomieszczenia pogłosowego
– Sekcji analizy danych
• K
omorę bezechową do testów dynamiki
strukturalnej
• Dynamometr z napędem na cztery koła w po­
mieszczeniu bezechowym
• Warsztaty przygotowawcze dla pojazdów
Z ŻYCIA WZIĘTE
Symulator głowy i torsu
„preferowanym uchem telefonii”
– czyli wkład firmy Brüel & Kjær w prace
nad normami
Działalność ITU-T polega na tworzeniu
i wprowadzaniu międzynarodowych norm
dla telekomunikacji, w czym od wielu lat bie­
rze udział także firma Brüel & Kjær. Przepro­
wadzone niedawno, zakrojone na szeroką
skalę badania międzylaboratoryjne do­tyczy­
ły wykonywania pomiarów impe­dancji akus­
tycznej. W ich trakcie porów­na­no wy­ni­ki
uzyskane przy użyciu symulato­rów głowy i tor­
su (manekinów) firm Brüel & Kjær i Head
Acoustics oraz otrzymane na podsta­wie prób
z udziałem stu osób. Jednoznacznie stwier­
dzono, że, uwzględniając kilka zastrz­eżeń,
manekin firmy Brüel & Kjær najlepiej odwzo­
rowuje człowieka w tego typu pomiarach.
Pomiar impedancji na manekinie firmy
Brüel & Kjær z uchem typu 3.3
ITU-T, czyli International Telecommunication
Union – Telecommunication Standardisation
Sector
Siedziba ITU znajduje się w Genewie, w bezpośred­
nim sąsiedztwie budynku ONZ. Organizacja zrzesza
około 190 państw, posiadając ponad 700 członków
– sekcyjnych i stowarzyszonych. W kwestii działalności
związanej z telekomunikacją i techni­kami informa­tycz­
nymi, ITU jest najważniejszą agendą Narodów Zjedno­
czonych. To dzięki niej powstają wszystkie dotyczące
tych dziedzin mię­dzynarodowe normy i zalecenia.
Firma Brüel & Kjær bierze udział w pracach grupy
studialnej 12 (ITU-T SG12). Rekomendacje pow­
stające w tym gremium dotyczą metodologii testów
transmisji mowy dla telefonów stacjonarnych i komór­
kowych, zestawów nagłownych, słuchawek, zestawów
głośno mówiących oraz kolejnych generacji telefonii
VoIP. Jako dostawca kompletnych systemów do testów
telefonów oraz wszystkich niezbędnych akcesoriów,
przetworników i sprzę­ga­czy – manekinów, sztucznych
ust i uszu oraz mikro­fonów, Brüel & Kjær uczestniczy
w działalności grupy od ponad 20 lat, wespół z wio­dą­
cymi wytwór­cami telefonów, terminali sieciowych i te­mu
podob­nych urządzeń.
Pomiar impedancji na manekinie firmy Head
Acoustic z uproszczonym uchem typu 3.4
Prace normalizacyjne - ITU-T SG12 Pytanie 5
Kwestia sztucznych uszu jest domeną Pytania 5
(Question 5) w ramach SG12. Każde pytanie
(zagadnienie), z ogólnej liczby 12, ma sprawo­zda­
wcę, odpowiedzialnego za prace administracyjne.
Jest on jednocześnie przewodniczącym, odgry­
wającym ważną rolę w trakcie negocjacji, nieunik­
nionych w razie powstania różnicy zdań. Jego
pozycja wymaga bezstronności i zajmowania neutral­
nego stanowiska. Ma przy tym duży wpływ na
przebieg prac i pozostaje w kontakcie z najważ­
niejszymi osobami w środowisku przemysłu. W
przypadku Pytania 5 sprawozdawcą jest Luc Ma­dec
z Brüel & Kjær France.
Nowe zalecenia lub aktualizacje ITU-T nie powstają
z dnia na dzień, co ilustruje opisana niżej historia.
Wszystko zaczęło się od spotkania grupy 12 w paź­
dzierniku roku 2005. Wtedy to kanadyjski wy­
twórca, Nortel, zaproponował „kosmetyczną”
zmianę w Rekomendacji ITU-T P. 57, która
opisuje sztuczne uszy, których należy używać w po­
miarach telefonów. Nortel sugerował umieszczenie
tamże następującego zdania:
Pomiar impedancji z udziałem człowieka
Brüel & Kjær
w w w . b k s v . c o m
31
Z ŻYCIA WZIĘTE
!VERAGEOFHUMANMEASAT.ORMALAPFORCEVERSUS
:A
W-AGNITUDE
&ROMLOW.TO
HIGHPRESSURE.
&REQUENCY(Z
„W przypadku rozbieżności w wynikach
pomiarów z użyciem różnych symulatorów
ucha, za wiążący należy uznać wynik
uzyskany przy pomocy ucha typu 3.3”
Typ 3.3 to sztuczne ucho zainstalowane wewnątrz sy­
mulatora głowy i torsu typ 4128 z firmy Brüel & Kjær.
Konkurencyjna firma Head Acoustic, której ma­ne­
kin ma ucho typu 3.4, nie była zachwycona tym po­
mys­łem, silnie się sprzeciwiając, wespół ze swoimi
lojalnymi stronnikami.
Prace normalizacyjne organizacji ITU-T oparte są
na zasadzie konsensusu. Jeśli nie można go osiąg­
nąć, nie podejmuje się żadnych decyzji. Dlatego
mimo wcześniejszego przedstawienia przez firmę
Brüel & Kjær i innych uczestników wyników badań,
wskazujących na fakt, że ucho typu 3.3 bar­dziej
realistycznie odwzorowuje żywego człowieka w sen­
sie impedancji akustycznej, argumenty te nie zostały
powszechnie uznane i nie zdecydowano się na
rewizję dokumentu Rec. P.57.
Badania międzylaboratoryjne, po angielsku
określane jako „Round Robin test”, polegają na
przeprowadzeniu w różnych, niezależnych laborato­
riach szeregu identycznych testów w celu porównania
ich wyników, używając tej samej aparatury.
Uczestnicy i przedmiot badania
Uzgodniono, że próba przeprowadzona zostanie
na około 40 kobietach i 40 mężczyznach w różnym
wieku i różnej narodowości, zaś udział weźmie 7
la­boratoriów:
• Nokia
• Nortel
• Uniden American Corporation
• AST Technology Labs
• Motorola
• Head Acoustics
• Brüel & Kjær
Ewentualna zmiana, ustalająca typ 3.3 jako
preferowany, miałaby dość duży wpływ na świat
pomiarów telekomunikacyjnych. W takim razie,
jeśli jeden typ jest zalecany, czy inne w ogóle
powinny być nadal wymieniane w dokumentach
normalizacyjnych?
ITU-T inicjuje badania międzylaboratoryjne
Propozycja firmy Nortel stała się przedmiotem
poważnej debaty podczas spotkania w październiku
2005 roku. W rezultacie postanowiono przepro­
wadzić szeroko zakrojone badania międzylabo­ra­
toryjne, porównujące typ 3.3 i typ 3.4 z uśrednioną
impedancją akustyczną, będącą wynikiem pomiarów
z udziałem ludzi.
System PULSE w aplikacji do pomiarów impedancji
32
!VERAGEOFHUMANMEASAT.ORMALAPFORCEVERSUS
:A
W-AGNITUDE
Porównanie wyników pomiarów uzys­
kanych w przypadku ucha ludzkiego
i normalnej siły docisku oraz sztucznych
uszu – typu 3.3 (z prawej) i 3.4 (z le­wej)
z dziewięcioma wartościami siły docisku.
Szerokość niebieskiej linii odpowiada
przedziałowi ufności 95 % dla średniego
wyniku pomiaru uzyskanego w zakresie
częstotliwości
Brüel & Kjær
B r ü e l & K j æ r – N r · 2 · 2 0 0 8
&ROMLOW.TO
HIGHPRESSURE.
&REQUENCY(Z
Analiza danych w firmie Nokia
Firma Nokia zaoferowała przeprowadzenie analizy
statystycznej wyników pomiarów. Wprowadzono
3 grupy wiekowe, 20 – 35, 36– 49 i ponad 50 lat,
starając się maksymalnie zróżnicować narodowości
oraz unikać osób mających rozpoznaną utratę
słuchu. Zastosowane następnie standardowe
metody analizy statystycznej.
Z ŻYCIA WZIĘTE
Zestaw spakowany do wysyłki
Sonda impedancyjna dopasowana kształtem
do telefonów komórkowych, której używano we
wszystkich pomiarach
Koordynacja i wyposażenie pomiarowe
– firma Brüel & Kjær
Firma Brüel & Kjær koordynowała badania
międzylaboratoryjne, które przeprowadzono między
wrześniem 2007 roku i majem 2008 roku. Firma
Brüel & Kjær skonstruowała też i dostarczyła w peł­ni
zautomatyzowaną aplikację systemu PULSE,
wykorzystującą analizator SSR (Steady State Res­
pon­se), sondę impedancyjną oraz różne akcesoria.
Wyniki
W sumie przebadano 106 osób i porówano z dwo­
ma typami manekinów. Firma Nokia przedstawiła
wyniki podczas sesji ITU-T w maju 2008 roku.
Najważniejsze z nich przedstawiono graficznie na
stronie 30. Można zauważyć, że niebieska krzywa,
reprezentująca uśredniony wynik uzyskany w po­
miarach ludzi jest całkiem blisko charakterystyki
ucha typu 3.3, szczególnie w zakresie od 100 Hz
do 4 kHz. Ten zakres, określany jako wąskopasmowy,
pokrywa najważniejsze składowe ludzkiego głosu
Po prezentacji firmy Nokia odbyła się długa dys­
kusja, po czym, wobec dowodów dostarczonych
w wyniku przeprowadzonych badań, osiągnięto
konsensus i przyjęto następującą deklarację:
„W przypadku rozbieżności w wynikach pomiarów
z użyciem różnych symulatorów ucha, za wiążący
należy uznać wynik uzyskany przy pomocy ucha
typu 3.3”
stanowczo wytkniętych przez delegację niemiecką,
zmiana jej treści nie nastąpi przed terminem
kolejnego spotkania ITU-T.
Podsumowując, należy zauważyć, że prace nor­
malizacyjne to proces długotrwały, wymagający
ciągłego wysiłku i dość wolno postępujący. Z dru­giej
strony, przyjęte wnioski i postanowienia pozostają
w mocy przed dziesięciolecia. Można to nazwać
inwestycją długoterminową.
Należy podkreślić, że powyższe uznano za obo­
wiązujące jedynie w zakresie częstotliwości od
100 Hz do 4 kHz.
Prace normalizacyjne inwestycją
długoterminową
W ten sposób „jedno krótkie zdanie”, zasugerowane
przez firmę Nortel w 2005 roku, znalazło się w koń­cu
w dokumencie ITU-T Rec. P.57. Prace nad tym
zajęły 3 lata. Samo zdanie nie zostanie jednak
umieszczone w treści stosownej normy przed rokiem
2009. Z powodu pewnych uchybień formalnych,
Typowy wykres funkcji impedancji z systemu PULSE
Brüel & Kjær
w w w . b k s v . c o m
33
Z ŻYCIA WZIĘTE
50 lat National Aerospace
Laboratories
Indyjska instytucja, znana pod nazwą
National Aerospace Laboratories (NAL),
będąca uznanym w świecie ośrodkiem ba­
daw­czo – rozwojowym, obchodzi w tym ro­ku
50 lat istnienia. Do ostatnich 40 lat jej histo­rii
zalicza się współpraca z firmą Brüel & Kjær,
dostawcą aparatury pomiarowej. Jednym z naj­
nowszych nabytków jest system akwizycji
i analizy danych PULSE™.
NAL z siedzibą w Bangalore jest agendą Indyjskiej
Rady ds. Badań Naukowych i Przemysłowych
(CSIR – Council of Scientific and Industrial
Research of India). Instytucja ta początkowo nosiła
nazwę National Aeronautical Laboratory, po pew­
nym czasie zmieniając ją na obecnie używaną, co
mia­ło podkreślić zaangażowanie w indyjski program
kosmiczny, interdyscyplinarną tematykę badań i zna­
czenie w świecie.
przez firmę Brüel & Kjær, poczynając od mikro­
fonów i akcelerometrów, na generatorach, filtrach
i analizatorach częstotliwości kończąc. Najnowsze
wyposażenie laboratoriów akustycznych, w tym
pomieszczenia testowego o objętości 1100 m3,
również pochodzi z firmy Brüel & Kjær. Inżynie­
rowie zajmujący się testami w ramach programu
budowy satelitów mają obecnie do dyspozycji kilka
systemów PULSE.
Przez 50 lat istnienia NAL brały czynny udział
w programach indyjskiego sektora obronnego, prze­
mysłu lotniczego i badań kosmicznych. Dotyczyły
one między innymi rozwoju konstrukcji silników
i podzespołów.
W tej chwili w centrum uwagi jest oczywiście system
PULSE, ale dr M. Ranjan, szef laboratorium,
pamięta dawne czasy, kiedy jego miejsce zajmował
typ 2131, pierwszy na świecie całkowicie cyfrowy
ana­lizator z filtrami 1/n oktawy. „Ciągle za nim
tęsknię”, narzeka dr Ranjan. Sam jest w stanie opo­
wiedzieć mnóstwo historii o tym, jak przyrządy
z firmy Brüel & Kjær pomagały rozwiązywać
kolej­ne problemy, na przykład identyfikować po­
tencjalne awarie wywołane zmęczeniem ma­teriału,
na jakie narażony był wystrzeliwany satelita z po­
wodu ekspozycji na hałas towarzyszący startowi
rakiety nośnej.
Bogato wyposażone laboratoria NAL to między
innymi ośrodek badań pełnoskalowych, przezna­
czony do prób zmęczeniowych i pomiarów
akustycznych. W obu przypadkach, przez ostatnie
40 lat, wyposażenie pomiarowe dostarczane było
Prace z zakresu akustyki w NAL nie dotyczą tylko
lotnictwa i astronautyki. Instytucja ta zajmuje się
także certyfikacją w ramach Central Pollution
Con­trol Board (Centralnej Komisji Kontroli Ska­
żeń). Mierniki i analizatory poziomu dźwięku
z fir­my Brüel & Kjær uczestniczą w walce z hałasem
i związanymi z nim problemami. Przyziemnym, ale
istotnym problemem, jakim zajmowano się na
zlecenie rządu, były prace nad przepisami doty­
czącymi fajerwerków i petard!
Firma Brüel & Kjær dostarcza aparaturę pomiarową
od ponad 40 lat – generatory szumu, multipleksery,
filtry, woltomierze w siedzibie NAL…
34
… gdzie obecnie najważniejszy jest PULSE.
Brüel & Kjær
B r ü e l & K j æ r – N r · 2 · 2 0 0 8
NOWOŚCI
I-deas
Minęło już ponad 2 lata od czasu, gdy firma
Brüel & Kjær wespół z kanadyjskim partne­
rem Maya Heat Transfer Technologies do­
konały przejęcia produktu I-deas Test od
firmy MTS Systems. Od tego czasu nie sta­
liśmy w miejscu! I-deas Test ciągle się rozwija
i coraz bardziej integruje z systemem PULSE.
Arkusz z tabelarycznym
podglądem kanałów
Zmiany, zmiany
Po rozwiązaniu problemów związanych z wersją
12.0 oprogramowania I-deas, postanowiliśmy
spojrzeć dalej w przyszłość i wespół z klientami
zaplanować dalszy rozwój. Większość ze zgłoszo­nych
usprawnień umieszczono w planach dla wersji 13.0.
Należy wspomnieć, że z pewnych powodów nastąpiła
przy tym zmiana numeracji wersji i 13 zastąpiono
numerem 5.0, który będzie odtąd obowiązywać.
Przesuwając granice
Na szczycie listy życzeń był tabelaryczny podgląd
na­staw kanałów, podobny do już zastosowanego
w oprogramowaniu systemu PULSE typ 7708 Data
Recorder. To było dość poważne zadanie, gdyż
interfejs użytkownika w oryginalnym oprogramowa­
niu I-deas nie był dostatecznie elastyczny, aby
poprawnie współpracować z arkuszem kalkulacyj­
nym otwartym w głównym oknie. Podjęliśmy
wyzwanie i tabelaryczna lista kanałów pojawi się
w wersji 5.0 jako CTS – Channel Table Spread­
sheet. Rozwiązanie w postaci tabeli jak w arkuszu
kalkulacyjnym dublować będzie funkcjonalność
nastaw, rozsianych w różnych miejscach interfejsu
użytkownika, prezentując wszystko „na pierwszy
rzut oka” i pozwalając na dokonywanie zmian.
Dodanie CTS pozwoli na obsługę innych funkcji
w przypadku podłączenia części sprzętowej z sys­
temu PULSE. Dotychczas były one niedostępne
dla użytkowników oprogramowania I-deas. Wśród
nich wymienić należy coś tak „oczywistego”, jak
TEDS (Transducer Electronic Data Sheets).
CTS odczytuje dane TEDS i wyświetla je w tabeli,
wprowadzając jednocześnie do bazy danych
przetworników oprogramowania I-deas. Jedno­
cześnie dokonywane są prawidłowe nastawy –
System PULSE
o 721 kanałach,
największy z dotąd
wyprodukowanych
przedwzmacniacz, zasilanie, filtr itd. Usuwa to
konieczność wprowadzania tych danych ręcznie, co
przy bardziej rozbudowanych systemach pozwoli
oszczędzić do 60 % czasu, poświęcanego dotąd na
zestawianie pomiaru.
CTS obsługiwać będzie inne przydatne funkcje,
na przykład sterowanie wentylatorem chłodzącym
i przełączanie między próbkowaniem 16 i 24 bito­
wym. Wprowadzono ponadto szereg usprawnień
o mniejszym znaczeniu, ograniczających pracochłon­
ność i ryzyko popełnienia błędu. Możliwe będzie
jednoczesne otwieranie wielu plików z danymi,
przeglądarka plików będzie zapamiętywać ostatnio
używaną ścieżkę dostępu, zaś nagłówek pliku
eksportowanego do arkusza kalkulacyjnego obejmie
komplet informacji.
Testem działania CTS i możliwości rozbudowy był
zestawiony na próbę system PULSE o 721 ka­na­
łach, jak dotąd największy ze wszystkich kiedy­
kolwiek zbudowanych. Testy wersji 5.0 odbyły się
pomyślnie. Połączenie się z układem kaset i odczy­
tanie danych TEDS zajęło 16 sekund, po czym
system był gotowy do akwizycji danych. Osiągi oraz
szybkość działania były zadowalające nawet przy
użyciu zupełnie przeciętnego komputera.
(www.bksv.com/worldslargestpulsesystem)
Decyzje na przyszłość
W tym roku firma Brüel & Kjær wprowadziła na
rynek nową platformę akwizycji danych o nazwie
LAN-XI (szczegóły na stronie 8).
Z przyjemnością ogłaszamy, że oprogramowanie I-deas
obsługiwać będzie nie tylko starą i nową platformę
z osobna, lecz także układy mieszane., składające się
z modułów LAN-XI i IDAe.
Ci z Państwa, którzy już użytkują kasety IDAe z opro­
gramowaniem I-deas, będą mieli swobodny wybór
kierunku rozbudowy. Obsługa LAN-XI pojawi się
wraz z wersją 6.0 w końcu 2008 roku.
Brüel & Kjær
w w w . b k s v . c o m
35
”%:R—
BW 0929 – 11 B
HEADQUARTERS: DK-2850 Nærum · Denmark · Telephone: +4545800500
Fax: +4545801405 · www.bksv.com · [email protected]
Brüel & Kjær Polska Sp. z.o.o.
ul. Goraszewska 12, 02910 Warszawa · tel.: (22) 858 93 92
(22) 816 75 56, (22) 816 75 57 · faks: (22) 858 82 21
[email protected]

Podobne dokumenty