Bộ thu thập dữ liệu 4 kênh đo đồng thời được thiết kế đặc biệt thích hợp sử dụng trong phòng thí nghiệm cũng như cho phép kiểm định,phân tích và sử dụng cho mục đích quan trắc ngắn hạn hay quan trắc dài hạn do yêu cầu sử dụng. Các kênh đầu vào của bộ thu thập dữ liệu 4 kênh cho phép thu thập các dữ liệu với tốc độ cao và mỗi kênh đo được tích hợp nhiệt điện trở với chức năng bù chỉnh nhiệt độ trên mỗi kênh đo.
Các đặc điểm của bộ thu thập dữ liệu 4 kênh
Không cần lập trình!
Thiết kế kiểu mô-đun chắc chắn
Có thể mở rộng lên đến 1.000 kênh
Tốc độ mẫu lên đến 1000 Hz trên mỗi kênh
Cho phép thiết bị đầu cuối kết nối nhanh
Chấp nhận một loạt các cảm biến kiểm tra cấu trúc(các cảm biến hay đầu đo khác nhau về chủng loại)
Cho phép sử dụng với nhiều tùy chọn năng lượng bao gồm năng lượng mặt trời & PoE.
Tất cả các kênh đều được bảo vệ chống sét/chống sét lan truyền
Thông số kỹ thuật:
- Các phép đo :
+ Tín hiệu đầu vào Analog: kết thúc đơn hay khác biệt
+ Nhiệt độ vào bộ thu thập: qua nhiệt điện trở 3kΩ NTC
- Bộ xử lý: Stellaris® Arm® Cortex™-M3
- Tốc độ lấy mấu tối đa: 250 S/s
+ Đầu vào Analog và đầu vào nhiệt độ: ~1 S/s (người dùng không thể điều chỉnh)
- Chế độ mẫu: Tuần tự
- Chức năng đồng bộ hóa các dữ liệu giữa các bộ thu thập dữ liệu với nhau(Node-To-Node Data Synchronization): +/-2.5 samples @ 1,000 S/s
- Chức năng cài đặt khuếch đại tín hiệu có thể lập trình: 11
- Chức năng chuyể đổi tín hiệu từ Analog sáng tín hiệu số/Digital: ADC 24-bit (Sigma delta).
- Hệ thống tham chiếu điện áp của bộ thu thập dữ liệu: Tỷ lệ
- Chức năng chuyể đổi tín hiệu từ Analog sáng tín hiệu số/Digital: ADC 24-bit (Sigma delta).
Tất cả các điện áp tham chiếu của hệ thống đều được lấy từ cùng một nguồn siêu ổn định có độ chính xác cao.Bất kỳ sự trôi nào còn lại sẽ thay đổi kích thích và tham chiếu ADC hiệu quả loại bỏ trôi ra ngoài.
- Kích thích nhiệt độ:Tăng độ trôi 1 ppm / ° C
- Số kênh đo: 4 kênh
- Nhiệt điện trở được tích hợp trên 4 kênh đo
Nhiệt điện điện trở tích hợp trên mỗi kênh đo cho phép tự động bù chỉnh nhiệt độ với cảm biến hay đầu đo tương ứng giúp việc kiểm định và quan trắc các thông số được chính xác tối ưu nhất
Các giai đoạn điện áp đầu vào thông qua chương trình phần mềm thu thập dữ liệu STS-LIVE:
1: 0.25X SINGLE ENDED : +40.0 Vdc
2: 0.50X SINGLE ENDED :+20.0 Vdc
3: 1X DIFFERENTIAL : ±5.00 Vdc
4: 2X DIFFERENTIAL : ±2.5 Vdc
5: 4X DIFFERENTIAL : ±1.25 Vdc
6: 8X DIFFERENTIAL : ±625 mV
7: 16X DIFFERENTIAL : ±312 mV
8: 32X DIFFERENTIAL : ±156 mV
9: 64X DIFFERENTIAL : ±78 mV
10: 128X DIFFERENTIAL : ±39 mV
11: 256X DIFFERENTIAL : ±19 mV
Độ chính xác của biến áp đầu vào:±10%
Giao diện kết nối: RS232/422/485
DIGITAL I/O: solated Digital In (to 24V), 2x Digital Out
Đầu ra điện áp: +15 Vdc @ 800 mA
Bộ nhớ hệ thống khi hoạt động: 16 MB
Bộ nhớ trong MICROSD: 8GB
Điện áp kích thích
VX (PROGRAMMABLE): +0 to +5 Vdc @ 20 mA ( trên mỗi kênh đo)
V+15: +15 Vdc @ 400 mA (kết hợp)
Điện áp Analogchính xác :
VX (PROGRAMMABLE): 16 bit resolution, typ. 5 ppm/°C
V+15 : 5%
Nguồn nuôi: +24 Vdc @ 1.0 Amp
Nguồn cấp qua dây mạng:+24 Vdc Passive PoE @ 0.5 Amp
- Tiêu thụ năng lượng điển hình
+ Tiêu thụ cơ bản( V x ON): 1,8 W
+ Tiêu thụ cơ bản( V x & V +15 ON): 2,5W
+ Mức tiêu thụ điện năng khi sử dụng ở chế độ chờ ( STAND BY MODE): 1,0 W
+ Mức độ tiêu thụ điện năng khi sử dụng chế độ quan trắc ỏ chế độ ngủ" SLEEP MODE": <0.01 W
Chức năng giao tiếp với thiết bị ngoại vi
Kết nối mạng Ethernet:10T-Base (TCP/IP)
Giao diện cảm biến
Đấu nối: Đầu nối dây nạp lò xo 8 chân
Lớp vỏ bộ thu thập dữ liệu 4 kênh được làm bằng hợp kim nhôm sơn tĩnh điện
Cấp bảo vệ với chức năng chống bụi xâm nhập từ bên ngoài vào bên trong của bộ thu thập dữ liệu 4 kênh.
Kích thước bộ thu thập dữ liệu 4 kênh: 107 x 191 x 63 mm
Trọng lượng:650 g
Nhiệt độ cho phép sử dụng và hoạt động với phạm vi nhiệt độ từ -20° đến +60 °C
Nhiêt độ bảo quản bộ thu thập 16 kênh với phạm vi nhiệt độ từ -20° to +60 °C
Thời gian bảo hành cho bộ thu thập dữ liệu 4 kênh đo loại STS -4 - 4 là 3 NĂM
BDI’ SOFTWARE CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM
STS-LIVE : Chương trình phần mềm thu thập và quản lý dữ liệu
STS-LIVE là một ứng dụng dựa trên Windows® dễ sử dụng, cung cấp toàn quyền kiểm soát đối với phạm vi thành phần thu thập dữ liệu STS4 của BDI Inc. Không cần lập trình và được thiết kế bởi các kỹ sư hiện trường trải qua kinh nghiệm thực tế, STS-LIVE sẵn sàng thu thập dữ liệu trong vòng vài giây sau khi khởi chạy, cho phép người dùng tập trung vào việc giải thích dữ liệu hơn là lập trình phần mềm!
Đặc điểm:
Tự động phát hiện và cấu hình phần cứng STS4 để hỗ trợ cảm biến Intelliducer (loại thu thập kết nối sử dụng công nghệ kết nối không dây) Nhanh chóng định cấu hình tần số mẫu, thời lượng kiểm tra và các thông số thu thập dữ liệu khác
Xem dữ liệu đã ghi trong thời gian thực
Điều chỉnh điện áp kích thích cảm biến và các giai đoạn tăng
Tự động phát hiện và hỗ trợ Trình theo dõi vị trí tải tự động STS4 (STS4-ALPT)
Tùy chọn zeroing tự động
Hỗ trợ liền mạch nhiều Trạm cơ sở với chức năng kết nối không dây (STS4-WBS)
Bù nhiệt độ cho các cảm biến được trang bị nhiệt điện trở
Lọc dữ liệu thời gian thực
Kiểm soát các chế độ tiết kiệm năng lượng ở chế độ Chờ, Tạm ẩn và Ngủ
Định dạng dữ liệu TDMS cho phép nhập dễ dàng vào STS-VIEW, STS-CFA hoặc bảng tính Được thiết kế cho Windows®10 và các Hệ điều hành mới hơn
STS-VIEW SOFTWARE: CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM HIỂN THỊ DỮ LIỆU SAU XỬ LÝ THEO DẠNG ĐỒ HỌA
STS-VIEW là một ứng dụng đồ thị tương tác với người dùng được thiết kế đặc biệt để xem dữ liệu thu được từ hệ thống thu thập dữ liệu STS4 được viết bởi hãng BDI Inc Mỹ sản xuất.
Thay vì dành hàng giờ liên tục để lập và kiểm tra bảng tính, STS-VIEW cho phép người dùng nhanh chóng giải thích các câu trả lời với nhiều tính năng dễ sử dụng. Ví dụ: người dùng có thể xem dữ liệu dưới dạng hàm thời gian, vị trí tải, sự kiện tải hoặc thậm chí là một chức năng của một trong các phép đo cảm biến được ghi lại (ví dụ: áp suất, nhiệt độ, v.v.).
STS - CFA Cable Force Analysis Software
STS – CFA là Chương trình phần mềm được thiết kế đặc biệt để tính toán lực cáp dựa trên phương pháp TCVM. Các tệp dữ liệu từ ứng dụng phần mềm STS-LIVE được viết bởi BDI Inc có thể được tải trực tiếp vào phần mềm.
STS-CFA là một phần của thiết kế phần mềm để tính toán lực cáp dựa trên dữ liệu gia tốc kế được thu thập bởi hệ thống thu thập dữ liệu STS của BDI. Khả năng của chương trình để tính toán các lực cáp từ dữ liệu STS một cách kịp thời cho phép hiệu chuẩn và cân bằng lực cáp khi xử lý sự tương tác của nhiều cáp với nhau chịu các dao động độc lập.
Chương trình phần mềm STS-CFA sử dụng Phương pháp rung của cáp Taut (TCVM) để tính toán tần số rung cơ bản của từng cáp và đến lượt nó, lực tác động trong từng cáp. Có hai thuộc tính quan trọng của cáp được yêu cầu để (W) của cáp và chiều dài dao động tự do(LC) của cáp.
STS-CFA cung cấp kèm theo với sách hướng dẫn vận hành có thể hướng dẫn tất cả các bước để vận hành và tính toán lực cáp.
Phạm vi của gia tốc kế và độ ồn là hai yếu tố quan trọng nhất khi xem xét độ rung của cáp. Đối với cáp có đường kính lớn, gia tốc do rung thường khá thấp vì vậy gia tốc kế ± 2g sẽ hoạt động tốt hơn vì mức độ tiếng ồn thấp hơn đáng kể so với phạm vi g tiếp theo.
Với cáp có đường kính nhỏ hơn sẽ được kích thích bằng tay, khuyến cáo sử dụng loại đầu đo gia tốc ± 5g hoặc ± 10g.
Hệ thống thu thập dữ liệu phải được thiết kế để chấp nhận đầu ra toàn dải của gia tốc kế đang được sử dụng và phải có tần số lấy mẫu cao hơn ít nhất mười lần so với chế độ rung .Ví dụ, một sợi cáp điển hình của một cây cầu dây văng có thể chỉ dao động ở tần số 2 Hz ở chế độ tần số cơ bản; tuy nhiên, để xác thực chế độ đó, BDI Inc có thể quan tâm đến việc xem đến chế độ rung thứ 10 (~ 20Hz). BDI Inc khuyến cáo nên đặt tốc độ lấy mẫu thành 200Hz trong quá trình thu thập dữ liệu.
Đối với chế độ thử nghiệm cụ thể này, dữ liệu rung động xung quanh được sử dụng thay vì phương pháp tác động cáp thông thường được thực hiện cho các tính toán TCVM. Do đó, BDI Inc không thể sử dụng.
STS-CFA được phát triển cho phương pháp tác động rung thường được sử dụng trong cân bằng cáp, đo lực cáp sợi thép, v.v. Các phép tính biến đổi Fourier nhanh (FFT) và mật độ phổ công suất (PSD) được sử dụng để trích xuất nội dung tần số từ lịch sử thời gian đã ghi. Trước khi trích xuất nội dung tần số, các tín hiệu mà BDI Inc đề xuất để làm cho tín hiệu có giá trị bằng 0 và một cửa sổ Hanning được áp dụng để tạo các tín hiệu theo chu kỳ.
Trong quá trình phân tích, dữ liệu đầu tiên được phân tích để đảm bảo nó là sóng hài, một đặc tính cơ bản thuộc tính cáp riêng lẻ. Các lực kết quả sau đó được lấy trung bình để xác định lực cáp. Phương pháp này giải thích cho bất kỳ sự thay đổi nhỏ nào trong tần số cơ bản do phân tần trong quá trình phân tích hoặc các hiệu ứng cơ học thứ cấp
Chế độ rung cáp trong mặt phẳng và ngoài mặt phẳng
Báo cáo trước đó nói rằng đầu đo gia tốc ba phương được sử dụng trên dây văng để đo cả rung động trong mặt phẳng (IP) và ngoài mặt phẳng (OOP). VCE đã sử dụng các phép đo OOP trong phân tích của họ để giảm thiểu ảnh hưởng của các dây buộc chéo của cáp. Trong khi BDI Inc đã thực hiện một thử nghiệm thăm dò vào tháng 12 năm 2015 để điều tra nhiều phương pháp khác nhau để kiểm tra cáp.
Tại thời điểm này, cả phép đo IP và OOP đều được thực hiện trên cáp ngắn và dài đại diện để xác định hướng đo nào nên được sử dụng cho thử nghiệm.
Sau khi phân tích dữ liệu, người ta xác định rằng các phép đo OOP cung cấp cường độ lớn hơn; do đó, dễ dàng hơn để phân tích nội dung tần số cho các tính toán lực. Người ta cũng xác định rằng có sự khác biệt không đáng kể giữa các giá trị tần số IP và OOP do tính chất vòng của dao động dây văng. Có sự khác biệt 2% giữa tần suất IP và OOP giá trị cho chế độ đầu tiên và con số đó giảm đáng kể khi số lượng chế độ tăng lên. Ảnh hưởng này được giảm thiểu bằng phương pháp phân tích BDI Inc được sử dụng để tính toán lực cáp bằng cách sử dụng nhiều chế độ, tính toán lực từ từng tần số cơ bản của chế độ, sau đó lấy trung bình các giá trị đó để xác định lực cáp.
Bản chất hài của sự rung động của cáp.
Một nguyên tắc cơ bản của việc sử dụng TCVM là rung động của cáp là hài hòa, điều này vốn có nghĩa là trên thực tế cáp hoạt động giống như một sợi dây với độ uốn cong hoặc dọc trục không đáng kể.
Phần ban đầu của phân tích dữ liệu bao gồm xác định xem cáp có biểu hiện phản hồi sóng hài hay không. Các phản ứng nói chung được quan sát là hài hòa, với sự khác biệt ít hơn 1,5% giữa các tần số cơ bản bắt nguồn từ các chế độ rung khác nhau.
BDI đã thực hiện kiểm tra độ rung đối với các phép đo lực căng trên dây hoặc thanh ngắn, cứng cáp và sự thay đổi quan sát được từ các tần số sóng hài có xu hướng lớn hơn 5% đối với các trường hợp có liên quan đến độ cứng uốn.
Độ nhạy của lực cáp tương đương với độ cứng cáp
SITEMASTER software
Là chương trình phần mềm chuyên dùng cho công tác đo cũng như quan trắc độ nghiêng công trình. Ngoài ra phần mềm còn cho phép hiển thị dưới dạng đồ họa với việc xác định chuyển vị hay độ dịch chuyển công trình theo thời gian bắt đầu tiến hành xác định tại bất cứ thời điểm nào theo yêu cầu của người dùng.
Chương trình phần mềm SITEMASTER với bất kỳ hệ thống máy hay đầu đo độ nghiêng nào cho phép kết quả đo và phân tích có thể tạo ra tệp dữ liệu văn bản.Dữ liệu được lưu trữ một cách có hệ thống trong một thư mục dễ sửa đổi, với các biểu đồ dịch chuyển tương ứng được công nhận bằng cách sử dụng đơn giản và dễ hiểu.
Bộ thu thập dữ liệu 4 kênh đo đồng thời được thiết kế đặc biệt thích hợp sử dụng trong phòng thí nghiệm cũng như cho phép kiểm định,phân tích và sử dụng cho mục đích quan trắc ngắn hạn hay quan trắc dài hạn do yêu cầu sử dụng. Các kênh đầu vào của bộ thu thập dữ liệu 4 kênh cho phép thu thập các dữ liệu với tốc độ cao và mỗi kênh đo được tích hợp nhiệt điện trở với chức năng bù chỉnh nhiệt độ trên mỗi kênh đo.
