基于Testlab进行常规数据采集流程整理-LMS Test.Lab-噪声震动分析-软服之家

作者：李志辉审校：冒小萍

适用版本：12A以上

前言

Testlab常规特征测试包括SignatureAcquisition，SignatureTesting Standard和SignatureTesting Advanced。本文以SignatureTesting Advanced为例，介绍特征测试方法。

基于SignatureTesting Advanced进行常规数据采集有两种启动方法：1、点击开始，选择程序中的LMSTest.Lab进入Test.LabSignature选择SignatureTesting – Advanced；2、双击桌面Test.Lab软件的快捷方式，双击进入Test.LabSignature文件夹，然后双击SignatureTesting – Advanced。开始软件操作，打开项目：点击Newproject创建一个新的项目文件。如果未连接数采前端，可通过选择WorkOffline进行练习(离线分析)。

为了使整个测试流程简便、高效，现将测试按照不同的界面在软件窗口底部以流程形式表示，工程师只需按照流程依次进行即可。

基于Testlab进行常规数据采集流程整理

Signature Testing的工作界面包括：

Documentation：可以进行工况记录或图片的输入，作为测试工作的辅助记录；
Navigator：数据导航栏。用于数据的选取、文件搜索、测试结果显示等；
Channel Setup：通道设置，可进行数采前端对应通道的设置，如定义传感器名称，传感器灵敏度等操作；
Calibration：对传感器进行标定；
Tracking Setup：跟踪设置。对测试开始触发的类型进行设置；
Acquisition Setup：信号采集设置，包括带宽，分辨率，加窗和调量程等；
Online Processing：在线处理信号设置；
Measure：设置完成后进行测试。

1 ChannelSetup（通道设置）

在测试之前需要定义各个通道的灵敏度，测量信号类型和输入模式等。通道设置界面如图1所示。

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图1 通道设置界面

通道设置每一行代表一个通道，每一列代表通道的一种属性设置。从左往右以此为：

第一列数字1，2，…，n，相当于通道的数目编号。注意1和2是转速测量通道，3开始才是普通信号输入通道；
PhysicalChannelId：物理通道ID，即各通道在数采前端序列；
On/Off：用来做通道的开和关。
Channel Group ID：通道分组，根据连接通道传感器类型，选择相应分组，包括Vibration(振动信号组)，Acoustic(声学信号组)，Other(其他组)和Static(缓变信号组)。
Point：测点名称，可自行命名；
Direction：方向。填写传感器测的物理量在测点所处的预先定义好了的空间坐标中的方向，可以选择XYZ等常规方向或者S(标量，如Pa)或 None(不选方向，意思等同S)；
Input Mode：输入模式。选择Voltage DC表示传感器采集的信号既有交流AC信号，又有DC直流量，但是前端不会供电给传感器；选择Voltage AC表示传感器采集的信号只有交变AC信号，DC直流量被削为零。同样地，前端不给传感器供电；选择ICP表示传感器输入给通道的信号是Voltage AC类型的，只保留了交流部分，但是这种模式下，通道要强制给传感器供28V的直流电压(最近购买配备的新型传感器，如PCB公司的，大部分都是ICP类型的，需要前端供电，否则不能正常工作，所以使用传感器时，通道必须选择ICP模式)。如果前端配备VC8(可连接电荷传感器)或者VB8(可连接应变片测应变)，模式里有更多选择Full Bridge(全桥)，Half Bridge(半桥)， Charge(电荷)等等，这些可根据实际情况选择；
Measured Quantity：测得物理量类型。根据传感器类型，选择加速度，声压等；
Electrical Unit：电压单位，有mV和V供选择，默认是mV；

Actual Sensitivity：传感器标定值，根据传感器出厂的标定卡来设定。其他功能选项一般不常用，而且也比较容易理解，这里不再详细介绍。

通道设置完毕后，可以进行测试流程的下一步-校准(Calibration)，操作如下介绍。

2 传感器标定

点击流程条上的Calibration，进入界面如图2所示。

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图2 传感器标定界面

需要在Settings里，把校准器的参数设置好。如果是校准加速度计，那针对通用型的手持式校准器进行设置。

在Channels列表里，在需要校准的通道前打勾。然后在AutorangebeforeCalibration前面的选择框打勾。然后开启手持式校准器给待标定的传感器发出1g的振动加速度。然后点击下图所示的Check键，等Check键上方的状态栏显示Checked(检查完毕) 后，点击Start键进行标定，在标定的10s当中，状态栏会实时变化。最后，如果源信号正确，状态会从标定中(Calibrating)转变成标定结束(Finished)。

这时候新的灵敏度值就得到了，如果认为新值可靠，点击Accept键接受新的灵敏度值，并且这个值会自动覆盖相应通道的传感器的旧的灵敏度值。通道设置那边的灵敏度值会自动更改。

3 跟踪设定

点击流程条的TrackingSetup进入到跟踪设定的页面，界面如图3所示。这里主要做两个工作，第一是设定转速计算参数，第二是设定跟踪信号采集的方式和参数。

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图3 跟踪设定界面

关于转速计算参数设定，平时使用较少，这里不做详细介绍，重点介绍跟踪设置。

3.1 预/延迟采集

throughputprestart、throughputpoststop是指信号的预采集和延迟采集。该项功能比较简单，自己摸索一下就可以掌握，这里不再详述。

3.2测试模式

测试模式Measurementmode可以选择跟踪Tracked，静态Stationary和手动Manual三种。

Tracked(跟踪)：表示各通道信号数据块的处理的结果是跟踪某个参数的(一般是转速和时间)，即做出来的频谱图是三维的，被跟踪参数在Z轴；
Stationary(稳态)：表示信号数据块的处理结果是一个平均的结果，不随别的参数改变而改变，可以认为被测试对象是处于一种稳定状态。不同时间段下得到的结果可以做平均给出一个最终的平均后的频谱结果；
Manual(手动)：表示采集N个数据块的过程是手动来控制开始和结束的，得到的频谱不平均，有N个。

4 采样设定

在流程条上点击AcquisitionSetup，进入通道信号示波和采集设定界面，如图4。

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图4 采样设定界面

4.1 通道预览

上部Overview根据需要可以显示1个或者多个通道(1，2，4，8，16通道的信号预览)，下部的Details显示某一通道的放大预览。通道所对应的输入模式和量程也可以选择修改。

4.2 量程设定

在左下角部分界面，是用来做自动量程的(Autoranging)。操作步骤为：

点击Start Ranging开始自动量程，系统开始测量记录各开启通道的信号，然后连续记录下信号中出现的峰值；
点击Set Ranges，让系统根据检测到的峰值的基础上加6dB，然后选择一个合适的量程；
Hold Level是锁定当前出现的一个峰值作为量程，不常用；
左边的柱状图代表现有信号强度占每个通道量程的百分比。

4.3 采样参数设定

MultipleSample Rates：如果勾选，可以做多重采样率的设定，即针对声学组通道和振动组通道设定不同的采样率。

5 在线分析设定

5.1界面介绍

点击流程条上的OnlineProcessing进入在线分析函数的设定，如图5所示。

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图5 在线分析设定界面

整个设定可以分2个区域的设定来完成。先看上部：首先默认是在Acoustic组通道的设定处，可以根据通道连接实际情况，比如只连接了加速度计，则需要在右上角先点击选择Vibration进入振动信号通道的设定。

5.2切片设置

切片的设定，是指希望软件在采集完成以后给出的三维频谱结果图(一般为瀑布图)的同时，在这些瀑布图上做一些剖面，给出某个关心频率的剖面函数，或者阶次剖面等，来看关心的频率点或者阶次的辐值随转速或者时间的变动。

6 测量(Measure)

6.1建立监控图及选择监控数据

点击流程条中的Measure进入测量页面。默认状态下，界面左侧空白处没有图用来在线显示的时域和频域信号，如图6所示。

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图6 测量界面

测试时需要创建一些显示图来监控信号。点击Createa Picture后面的图标(有前后图，波特图，上下对比图等默认显示图)可以创建一些简单的显示图。

如果不满足监控多通道测量的要求，可以直接点击Createa Picture自定义多布局的检测界面。点击CreateaPicture键，在弹出界面中，可以选择某一种布局的多图显示。比如选择一个1+2×1等，但是并不清楚这个多图的布局。所以可以先取消，然后到主页面里点击上部主菜单里的View，下拉菜单里选择LayoutManagement，跳出的界面里选择1+2×1，界面如图7所示。

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图7 监控界面

然后假设希望上面的那个1图是三维的色彩图(Colormap)，左下角的小图是转速信号的数字显示，可以右键点击1图，在下拉菜单里选择 Switchto，然后选择Colormap。针对左下角的图做类似操作，Switchto后选择NumericalDisplay Panel。然后这个1+2×1就会变成图7所示的界面：

然后在Savelayout上面的1+2×1后加个后缀，比如改为1+2×1_New，然后按Savelayout键存下修改好的多图显示布局，然后点击close回到measure 页面。这时候再去点击Createa Picture…键，在出来的可供选择的布局里，选择刚才存储的1+2×1，这样示图部分就出现了希望的显示布局。

在页面最上面菜单里的Data中选择DataExplorer，需要监控的数据都在OnlineData里，依次展开找到Monitor，Monitor里就是通道所能测量的所有信号。用鼠标左键把需要检测的信号拖动到刚才已经建立好的检测图中即可。

6.2测试设置

很多时候既要在线分析得到的频谱结果以及各种切片函数，而且也需要系统把采集过程中的全程时域信号给记录下来，这时候需要检查SaveThroughput前是否已打勾。

这里打勾了表示希望软件存储throughput文件(TDF格式)，但是由于许可证的问题，存储时域信号的功能是个添加控件。首先要把这个添加件添加进来，点击菜单栏Tools->Add-ins，然后在弹出的界面里找到TimeRecording During Signature Testing，勾选点击Ok。

这样除了频域的各种结果外，同时也会存储测量全程的各通道的时域原始信号到硬盘里，文件格式为TDF，存在与项目文件同名的文件夹下面。文件夹和项目文件的路径一致，默认状态下，在TestLab默认的存储路径下，除非另存到硬盘其它位置。

此时即可开始测量，点击Arm/Disarm键，系统进入示波状态，可以看到被监控通道的时域信号在示图中波动，如果是接了转速的测试，还可以看到TrackingTacho处转速的显示。一旦认为测试对象已经进入状态，可以进行采集的时候，就可以按播放箭头进行测试。

由于触发条件或者转速门槛的设置，采集并出结果的过程不一定会马上开始，只有在设置的条件满足了以后，采集才会开始，并会在结束触发的条件下或者在采集时间到达，或者人为按下停止采集键才会停止。

每采一组信号，存储的结果文件的名字RunName会自动更改，默认为Run1，Run2，…，依次增加。需要的时候，也可以改动这个默认的文件名字。

采集完成以后，可以点击流程条里的Navigator浏览数据，并把数据做成各种图片结果，最终把图片结果粘贴，编辑生成报告。