Crystal Instruments oferă acum un pachet complet de analiză modală pentru laboratoarele din România - hardware pentru achizitie de date de precizie, software EMA avansat și accesorii de testare, într-o configurație gata de utilizare din prima zi.
Ce este Analiza Modală Experimentală (EMA)?
Analiza Modală Experimentală (EMA) reprezintă metoda standard de identificare a parametrilor modali ai structurilor mecanice: frecvențe proprii (natural frequencies), forme proprii de vibrație (mode shapes) și factori de amortizare (damping ratios). Acești parametri sunt esențiali pentru:
- Validarea modelelor FEA/FEM
- Diagnosticul și mentenanța predictivă structurală
- Analiza NVH (Noise-Vibration-Harshness) în industria auto
- Ground Vibration Testing (GVT) în industria aerospațială
- Certificarea și inspecția structurală
- Cercetare universitară și R&D industrial
Metodele principale de excitație în EMA sunt: Hammer Impact Testing (excitație prin ciocan instrumentat), Shaker Testing SIMO/MIMO (excitație armonică sau aleatorie broadband cu unul sau mai multe sisteme electrodinamice de testare) și Operational Modal Analysis — OMA (excitație ambientală, fără sursă controlată).
Hardware: Spider-20HE — Specificații Tehnice
Spider-20HE este un sistem compact de achiziție de date (DAQ) cu 4 canale de intrare analogice simultane, proiectat pentru aplicații de teren și de laborator.
Caracteristici generale
- Dimensiuni: 135 × 109 × 32,5 mm, greutate 560 g
- Alimentare: baterie internă reîncărcabilă — autonomie 6+ ore în operare completă
- Comunicație: Ethernet 100Base-T, conector RJ45
- Memorie flash internă: 4 GB
- Protecție: IP53, operare -10°C până la +55°C
- Mod Black Box: posibilitate operare autonomă fără PC, după programare prealabilă
- Scalabilitate: până la 512 canale prin înlănțuire (chaining) cu sincronizare PTP <1° la 20 kHz
Parametri de achiziție
| Parametru | Valoare |
|---|---|
| Rezoluție ADC | 24 biți |
| Rată de eșantionare | 0,48 Hz – 512 kHz (61 trepte) |
| Lățime de bandă utilă maximă | 230,4 kHz |
| Domeniu dinamic | 120 dBFS (±20V) / 110 dBFS (±2V) / 100 dBFS (±0,2V) |
| THD (1 kHz, 17,83V) | -87 dB |
| THD (1 kHz, 4V) | -97 dB |
| Precizie amplitudine (1 kHz, 1V) | ±0,04 dB |
| Potrivire fază între canale | <0,1° până la 20 kHz |
| Diafonare (Crosstalk) | <-90 dB |
| Cuplaj intrare | AC / DC / IEPE (ICP) — 21V la 4,2 mA |
| Impedanță intrare | 165 kΩ, protecție ±40V |
Canal ieșire analogică
- Interval ieșire: ±10V, rezoluție DAC 24 biți
- Rată maximă de eșantionare ieșire: 102,4 kHz, sincronizat cu intrările
- Forme de undă: sinus, triunghi, semnal pătrat, zgomot alb, chirp, swept sine, arbitrar
- Domeniu dinamic ieșire: 120 dB
Software EDM Modal v12.1
EDM Modal este un pachet de software complet pentru Experimental Modal Analysis (EMA), compatibil direct cu Spider-20HE. Include toate etapele testării modale: achiziție FRF, procesare semnale, extragere parametri modali și animație 3D a formelor proprii.
Formate de date suportate
- Export: ASAM-ODS XML, UFF ASCII/Binary, ASCII, Excel, CSV, Matlab, .WAV
- Import: ASAM-ODS XML, UFF ASCII/Binary, ASCII, Excel CSV, SIG
- Rapoarte: MS Word (.doc, .docx), PDF
Hammer Impact Modal Testing (EMA-02-C16 — până la 16 canale)
- FFT Block Sizes: 256–32.768 (128 canale); 256–65.536 (1 canal/front-end)
- Linii spectrale FFT: 100–14.400 (toate canalele); 100–28.800 (1 canal/front-end)
- Ferestre de date: Hanning, Hamming, Flattop, Uniform, Kaiser-Bessel, Blackman, Force/Exponential
- Estimatori FRF: H1, H2, H3, Hv
- Tipuri spectru: FFT, APS, CPS, FRF, COH
- Detecție automată double-hit cu rejecție automată configurabilă
- Moduri trigger: auto-arm, manual-arm, smart-arm; întârziere trigger ±100% din block size
- Moduri de roire: Response sau Excitation roving
- Mediere: exponențială, liniară, peak hold
SIMO/MIMO FRF Modal Testing (EMA-03/04)
- Surse de excitație: White Noise, Burst Random, Chirp, Burst Chirp, Pseudo Random, Periodic Random
- Până la 8 canale de ieșire pentru configurație MIMO (EMA-04)
- Spectru suplimentar MIMO: MCOH (Multiple Coherence)
- FRF Quality Check prin prag de coerență configurabil
- Overlap: free-run, 25%, 50%, 75%, 90%
Operational Modal Testing — OMA (EMA-08)
- Excitație ambientală — fără sursă controlată necesară
- Tipuri spectru: APS, CPS
- Procesare modală: deconvoluție pentru netezire spectrală
- Până la 512 canale simultane (EMA-08-CHC)
Geometry / ODS / Animation (EMA-01)
- Editor 3D complet: Point, Line, Surface, SubStructure
- Import geometrie: .xml, UFF 15/2411/82, .dxf, .stl, .obj, .3ds, .nas
- Animație forme proprii: Play/Pause/Stop, Contour, Arrows, Interpolation
- ODS (Operational Deflection Shapes): animație semnale timp și spectru
- Export video: .avi, .gif; export imagini: .png, .jpg, .bmp
- 3D Model Reconstruction din fotografii 2D (EMA-01-01)
Analiză Modală — Niveluri disponibile
| Modul | Algoritm | Descriere |
|---|---|---|
| Standard (EMA-11) | Time Domain, Poly-X | Stability Diagram, MIF (Multivariate, Complex, Real, Imaginary Sum), selecție poli stabili |
| Advanced (EMA-15) | Poly-reference PTD | Curve fitting matricea FRF din testare MIMO |
| Premium (EMA-16) | p-LSCF (Poly-X) | Algoritm avansat pentru structuri complexe cu moduri încrucișate |
| Premium OMA (EMA-14) | SSI (Stochastic Subspace Identification) | Dedicat analizei modale operaționale fără excitație controlată |
| Correlation Analysis (EMA-21) | MAC Chart | Corelație EMA vs FEA, import .unv/.nas, animație comparativă |
Software EDM DSA v12.1 — Dynamic Signal Analyzer
EDM DSA este modulul de analiză dinamică a semnalelor, inclus în pachet pentru achiziție generală, diagnosticare și monitorizare. Rulează simultan cu EDM Modal pe același sistem Spider-20HE.
| Modul DSA | Cod | Capabilități cheie |
|---|---|---|
| FFT Spectral Analysis | DSA-10 | Până la 1024 canale, Multi-Resolution Spectrum (8× rezoluție joasă frecv.), Bode, Nyquist, corelație auto/cross |
| Octave Analysis + SLM | DSA-11 | ANSI S1.11:2004, IEC 61260, fracții 1/1–1/24, ponderare A/B/C/Z, Leq, Lpeak, LN |
| Order Tracking | DSA-12 | Până la 16 ordine/front-end, ordin max 200, RPM 1–300.000, Bode/Polar/Nyquist |
| Real-time Digital Filters | DSA-25 | FIR (Window + Remez), IIR (Butterworth, Chebyshev I, Elliptic), 3–127 taps, LP/HP/BP/BS |
| SRS Analysis | DSA-27 | Maxi-max, max pozitiv/negativ, rezoluție octavă 1/1–1/48, block size max 256K |
| Time Waveform Recording | DSA-20 | Înregistrare continuă: 14h @ 4 canale/2kHz; 21 min @ 8 canale/102,4kHz în flash intern 4GB |
| Remote Condition Monitoring | DSA-40 | Monitorizare simultană până la 64 sisteme Spider prin IP public |
| EDM Cloud | — | Monitorizare live, upload date, acces securizat de oriunde la cloud.go-ci.com |
Pachetul Complet — Configurație de Bază EMA
Configurație de bază recomandată pentru Hammer Impact Modal Testing:
✔ Spider-20HE — DAQ 4 canale 24-bit, Ethernet, baterie 6h✔ EDM Modal Software v12.1 — suite completă EMA (Hammer Impact, OMA, animație 3D, analiză Standard)
✔ EDM DSA Software v12.1 — analiză spectrală FFT, Order Tracking, înregistrare continuă
✔ Accelerometru triaxial IEPE — canale 1, 2, 3
✔ Ciocan de impact (hammer) cu celulă de forță — canal 4
Sistem calibrat, certificat și gata de utilizare din prima zi.
Pentru aplicații cu un număr mai mare de canale, Crystal Instruments oferă soluții scalabile:
- Spider-80X — până la 512 canale, Digital I/O izolat, 2 canale de ieșire
- CoCo-80X/90X — sistem portabil cu ecran LCD frontal, ideal pentru inspecții pe teren
- Spider-80M — sisteme GVT (Ground Vibration Testing) de mari dimensiuni, până la 504 canale
Aplicații și Industrii Țintă
- Mentenanță predictivă — identificare structurală în conformitate cu ISO 13373, ISO 10816
- Validare FEA/FEM — corelație modele numerice cu rezultate experimentale (MAC Analysis)
- Industria energetică — turbine, pompe, structuri metalice
- Industria auto — analiză NVH, caracterizare structuri de caroserie și subansamble
- Aerospațial — Ground Vibration Testing (GVT) pe structuri ușoare și avioane
- Cercetare & educație — laboratoare universitare, centre de cercetare, proiecte R&D
- Certificare structurală — poduri, structuri sudate, echipamente industriale certificate
Solicitați o Ofertă sau Demo Gratuit
Suntem distribuitori autorizați Crystal Instruments în România, cu peste 20 de ani de experiență în echipamente industriale de testare și măsurare.
