Новини

Вступ

GRMS – це середньоквадратичне значення прискорення, виражене в одиницях g. Однак у вібраційній техніці воно може стосуватися загального прискорення у випадковому вібраційному середовищі або може з'являтися в специфікаціях вібраційних двигунів для позначення вихідного сигналу, виміряного за певних умов випробування. Ці два показники не можна безпосередньо порівнювати, виходячи лише з одиниць вимірювання.

У цій статті пояснюється, що означає GRMS, його одиниці вимірювання та як він розраховується. Також пояснюється, як інженери повинні інтерпретувати дані Grms у специфікаціях мікровібраційних двигунів та які умови необхідно перевірити під час порівняння результатів випробувань. Як виробник мікровібраційних двигунів, LEADER перераховує параметри вібрації для відповідних моделей у своїй документації на продукцію; ці дані слід розуміти разом із конкретною моделлю та умовами випробувань.

Що таке ГРМС?

GRMS – це середньоквадратичне значення сигналу прискорення, яке зазвичай виражається як gRMS. У випадкових вібраційних випробуваннях воно підсумовує загальне середньоквадратичне значення прискорення в межах заданого діапазону частот. У специфікаціях вібраційних двигунів Grms також може представляти вихідне прискорення, виміряне за певних умов випробування.

Коли ви бачите GRMS або Grms, першим кроком є підтвердження того, що вимірюється: чи описують дані випадкове вібраційне середовище, якому піддається пристрій, чи вібрацію, що генерується самим двигуном? Хоча ці два типи даних використовують подібні одиниці вимірювання, їхні цілі вимірювання та умови випробувань відрізняються, і їх не можна безпосередньо порівнювати лише на основі числових значень.

Яка повна назва та одиниця GRMS?

GRMS зазвичай позначає RMS (середньоквадратичне) прискорення, виражене в одиницях g. RMS – це метод розрахунку для обробки змінних сигналів; g – одиниця гравітаційного прискорення, а 1 g приблизно дорівнює 9,81 м/с²⁻¹.m/s2.

У інженерній документації його також зазвичай пишуть як gRMS, Grms або GRMS. Незалежно від використаного позначення, слід перевірити контекст, щоб підтвердити, що метрика відображає прискорення, а не вібраційне зміщення, швидкість або швидкість двигуна. Для специфікацій двигуна також слід переглянути метод випробування та умови відповідної моделі.

Як розраховується GRMS?

GRMS можна розрахувати з даних прискорення в часовій області або з кривої PSD у частотній області. Метод часової області базується на серії зразків прискорення; метод PSD інтегрує спектральну щільність прискорення в заданому діапазоні частот. Обидва методи вимагають чіткого визначення діапазону даних та умов випробування.

Обчислення на основі даних про прискорення в часовій області

Для даних, дискретизованих у часовій області, середньоквадратичне значення прискорення дорівнює квадратному кореню із середнього значення всіх вибірок квадрата прискорення:

де a1a1 черезan – це зразки прискорення, а nˉnˉ – кількість вибірок. Якщо сигнал містить зміщення датчика або постійні компоненти, що не генеруються вібрацією, перед розрахунком слід внести корективи відповідно до методу вимірювання. Якщо дані виражені в м/с²м/с², їх можна перетворити на гgділенням приблизно на 9,81.

Обчислення за кривою PSD

Випробування на випадкову вібрацію зазвичай використовують спектральну густину потужності прискорення (PSD) для опису розподілу вібрації на різних частотах. Одиниці PSD зазвичай g²/Гцg²/Гц. GRMS отримується шляхом інтегрування PSD у заданому діапазоні частот, а потім взяття квадратного кореня з інтегрованої площі.

ГРМС==√(Інтегрована площа PSD у заданому діапазоні частот)

Одиницею вимірювання площі інтегрованої PSD є g²g², а взяття квадратного кореня дає gRMS. Для кривих, що складаються з кількох частотних сегментів та різних нахилів, площу кожного сегмента слід обчислювати окремо за допомогою відповідного методу, підсумовувати, а потім брати квадратний корінь. Фактичні розрахунки повинні відповідати застосовній тестовій специфікації або методу програмного забезпечення для аналізу. Діапазон частот також впливає на кінцевий результат, тому під час порівняння двох значень GRMS переконайтеся, що використовувався однаковий діапазон частот та умови PSD.

Яка різниця між GRMS, G-піком та показником від піку до піку?

GRMS, G Peak та Peak-to-Peak описують різні характеристики вібраційного сигналу та, як правило, не можуть бути безпосередньо взаємозамінними. GRMS представляє середньоквадратичне прискорення сегмента сигналу; G Peak представляє максимальне миттєве прискорення під час вимірювання; Peak-to-Peak представляє різницю між максимальним та мінімальним значеннями.

Метрика	Що це являє собою	На що звернути увагу під час використання
GRMS / gRMS	Середньоквадратичний рівень сегмента сигналу прискорення	Необхідно вказати об'єкт вимірювання, діапазон частот та умови випробування
Пік G	Максимальне миттєве прискорення під час вимірювання	Впливає на характеристики піків сигналу та тривалість запису
Від піку до піку	Різниця між максимальними та мінімальними значеннями	Не може бути універсально виведений зі значень RMS

Для ідеальної синусоїди існує фіксований зв'язок між середньоквадратичним значенням (RMS) та піковим значенням; однак пікове значення випадкового вібраційного сигналу залежить від розподілу сигналу, коефіцієнта амплітуди та тривалості запису, і формулу синусоїди не можна безпосередньо застосувати. Інженери не повинні оцінювати пікове або міжпікове значення випадкової вібрації лише на основі одного значення GRMS.

Що означає Grms у технічних характеристиках вібраційних двигунів?

У технічних характеристиках мікровібраційних двигунів Grms зазвичай позначає вихідне прискорення, виміряне за певних методів та умов випробувань. Це не фіксована «тактильна сила», яка залишається постійною незалежно від налаштувань випробувань, і її слід інтерпретувати разом з моделлю, умовами приводу та методом вимірювання.

Наприклад,FPCB-0820 від LEADERУ документації до продукту зазначено значення вібрації 0,6 Grms. Це значення слід розуміти разом з відповідною моделлю та технічним описом; якщо воно використовується для інженерного порівняння, також необхідно підтвердити, чи відповідають фактичні умови вимірювання.

Чому один і той самий двигун може вимірювати різні значення Grms?

Різниця в кріпленні, кріпленні, навантаженні, осі вимірювання та умовах приводу може призвести до того, що один і той самий двигун вимірюватиме різні значення Grms. Жорсткість та демпфування кріплення впливають на передачу вібрації; різні положення або орієнтації акселерометра також можуть реєструвати різні реакції. Напруга приводу, частота приводу LRA, тиск затискання та конструкція корпусу також можуть змінювати результати вимірювання.

Для покращення повторюваності випробувань рекомендується записувати модель двигуна, умови приводу, спосіб кріплення, навантаження, положення акселерометра, вісь вимірювання, діапазон частот та тривалість випробування для кожного вимірювання. Під час порівняння даних ці умови повинні бути якомога узгодженішими, а будь-які умови, які неможливо стандартизувати, повинні бути чітко задокументовані.

Що може вам розповісти GRMS, а чого вона не може розповісти самостійно?

GRMS може підсумувати загальний рівень середньоквадратичного значення прискорення за певних умов вимірювання, але одне значення не може повністю описати вібраційний сигнал. Для випадкових вібраційних середовищ GRMS сама по собі не може показати, на яких частотах зосереджена енергія вібрації; інженерна оцінка може також вимагати перегляду кривої PSD, заданого діапазону частот та тривалості випробування.

Окреме значення GRMS також не може безпосередньо вказувати на:

Максимальне миттєве пікове значення при випадковій вібрації;

Внесок різних частотних діапазонів у загальну характеристику;

Де в конструкції виробу виникає максимальна вібрація;

Чи відповідає термін служби або надійність двигуна вимогам;

Чи є кінцева вібрація, яку сприймає користувач, сильнішою чи комфортнішою.

Якщо оцінюється випадкова вібрація, якій піддається обладнання, частотний спектр та тривалість випробування слід розглядати разом. Якщо оцінюється власна вихідна потужність двигуна, модель, привід, кріплення, навантаження та вісь вимірювання слід розглядати разом. В жодному разі не слід робити повне рішення лише на основі одного числа GRMS.

Яку інформацію слід надати виробнику під час оцінки мікровібраційних двигунів?

Під час оцінки специфікацій двигунів або зразків інженерна команда повинна вказати об'єкт вимірювання, цільові показники та фактичні умови використання. Ця інформація допомагає LEADER визначити, чи стосується проект вібрації обладнання в навколишньому середовищі, чи вихідної потужності двигуна, а також підтвердити відповідні специфікації або умови оцінки зразків.

Рекомендована підготовка:

Тип продукту та цільове застосування;

Чи стосується оцінювання випадкової вібрації навколишнього середовища чи вихідної потужності двигуна;

Цільові показники Grms, G Peak або інші показники вібрації;

Застосовуваний діапазон частот та відповідні вимоги до випробувань;

Простір для монтажу двигуна, орієнтація, спосіб кріплення та конструкція виробу;

Доступна напруга, схема керування та частота керування LRA (якщо застосовується);

Випробувальний пристрій, навантаження та положення акселерометра (якщо випробувальна установка вже існує);

Модель двигуна, кількість зразка та етап проекту, що підлягає оцінці.

Якщо цільові значення ще не визначені, ви можете спочатку надати структуру продукту, умови приводу, існуючі звіти про випробування або еталонні прототипи. LEADER може додатково підтвердити доступні параметри та вимоги до оцінки зразків на основі документації конкретної моделі.

Ознайомтеся з Leader'sрішення для невеликих вібраційних двигунів or варіанти лінійних двигунів на замовленняпри оцінці двигунів для компактних електронних пристроїв.

Що означає абревіатура GRMS?

GRMS (середньоквадратичне значення прискорення), виражене в одиницях g, зазвичай позначає середньоквадратичне значення прискорення. Воно описує середньоквадратичне значення сигналу прискорення, а його конкретне значення слід визначати разом з об'єктом вимірювання та умовами випробування.

Що таке одиниця GRMS?

GRMS зазвичай виражається як gRMS для позначення прискорення. 1g приблизно дорівнює 9,81 м/с² = 9,81 м/с². В інженерній документації його також можна записати як gRMS, Grms або GRMS.

Чи GRMS те саме, що й G-пік?

Чи є GRMS тим самим, що й G Peak? Ні. GRMS – це середньоквадратичне значення прискорення, тоді як G Peak – це максимальне миттєве прискорення під час вимірювання. Зв'язок між ними залежить від форми хвилі сигналу; випадкову коливання неможливо безпосередньо перетворити за допомогою формули ідеальної синусоїди.

Чи можна порівнювати два вібраційні двигуни виключно на основі значень GRM?

Не рекомендується. Слід підтвердити, чи однакові випробувальний пристрій, навантаження, орієнтація монтажу, умови приводу та метод вимірювання для обох двигунів. Якщо умови випробування відрізняються, порівняння лише значень Grms може призвести до неправильних висновків.

Чи можуть значення Grms у технічному описі двигуна відображати інтенсивність вібрації, яку фактично відчуває користувач?

Чи може значення Grms у технічному описі двигуна відображати інтенсивність вібрації, яку фактично відчуває користувач? Воно не може відображати це саме по собі. Grms у технічному описі – це виміряне значення за певної випробувальної установки; на фактичну передачу вібрації також впливають корпус, спосіб кріплення, маса пристрою, розташування контактів та умови приводу, і її слід перевіряти в цільовій конструкції.

Висновок

GRMS – це середньоквадратична метрика прискорення, але в різних контекстах вона може описувати випадкове вібраційне середовище або представляти вихідний сигнал вібраційного двигуна, виміряний за певних умов. Перед інтерпретацією або порівнянням даних слід спочатку підтвердити об'єкт вимірювання, одиниці вимірювання, діапазон частот та умови випробування.