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      数字化全信息声发射仪

      PCIE高速声发射仪/千兆网络声发射仪

      数字化全信息声发射仪

      PXWAE笔记本式PCIE全信息声发射仪(特征参数/波形/波形流)

      • 型  号:PXWAE8-16PAW1
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      PXWAE笔记本式PCIE全信息声发射仪(8-16通道,特征参数/波形/波形流)采用了雷电接口的笔记本和雷电扩展坞,可插入一张或两张PXDAQ18373E声发射采集卡,实现单机8-16通道声发射仪,同时具有10个外参数输入通道,8个数字输出通道和8个数字输入通道。

      整机非常便携,重量大约4kg,并配有专用的便携包。可选择苹果笔记本或具有雷电接口的联想笔记本电脑。另外还可选配光纤雷电线,计算机离采集卡的最长距离可达60米,非常适合检测场地离计算机有一定距离的场合。 

      PXWAE笔记本式PCIE全信息声发射仪可硬件实时提前声发射特征参数、声发射波形、原始波形流数据。
      特征参数:
      硬件实时提取22种声发射特征参数,分别是:幅度(amplitude)、能量(energy)、振铃计数(counts)、持续时间(duration)、信号均方根值(RMS)、平均信号电平(ASL)、电压阀值(threshold)、上升时间(rise time)、峰值计数(counts to peak)、平均频率(average frequency)、反算频率(reverberation frequency)、初始频率(initiation frequency)、信号强度(signal strength)、绝对频率(absolute frequency)、局部功率谱(partial powers)、质心频率(frequency centroid)、峰值频率(peak frequency)、绝对能量(absolute energy)、到达时间(arrival time)、循环计数(cycle counter)、阻尼(damping)、模态(modal)。

      声发射波形:
      可根据PDT、HDT、HLT三个时间常数实时提取声发射特征波形,可进行谱分析、小波分析、神经网络、模式识别,并可和声发射特征参数一一对应。

      原始波形流:
      可按18bit精度及每通道30M的采样率来采样全部通道的波形流,单卡传输带宽2.6GB/s,可确保所有通道的声发射特征参数、声发射波形、原始波形流完整无丢失的传输到计算机。

      PXWAE笔记本式PCIE全信息声发射仪的核心:PXDAQ18373E声发射卡
      PXDAQ18373E是鹏翔科技(长沙)历时六年开发成功的一款高精度高速率的声发射采集卡,该卡具有真实的18bit采样精度和每通道30M/S的采样率,采用标准的PICE2.0x8接口,数据通过率高达2.6GB/s。除了硬件提取特征参数和声发射波形外,还可全速实时传输波形流,适合大学,研究所和高端检测机构的声发射应用。


      大致来说,声发射仪器经历了四个阶段的发展,也可认为前面经历了四代声发射仪。
      第一阶段,1965年,美国Dunegan推出了首台商业化的声发射仪,一直到1983年基本都是纯模拟技术实现的声发射仪,也是第一代声发射仪,信号带宽100kHz-1MHz;

      第二代声发射仪,1983~1994年,美国PAC的SPARTAN-AT开始引入微处理器,并将声发射系统模块化,部分数字化,信号带宽提高到100kHz~1.2MHz;

      第三代声发射仪,1994~2003年,美国DW、美国PAC和德国Vallen将声发射仪全面数字化,声发射传感器接收到的信号经过放大器放大之后直接经AD变换器专为数字信号,然后用数字电路硬件提取特征参数,并按照PDT、HDT、HLT等时间常数来提取声发射波形,信号带宽拓宽到1kHz~2MHz;

      第四代声发射仪,2003~2015年,美国PAC将18bit的高速ADC引入PCI总线声发射卡,开启了18bit的高精度采集,除了特征参数和波形外,还启用了包含全部原始信息的波形流功能。在此期间,USB接口的声发射仪也开始出现,并逐步从USB2.0发展到USB3.0,总线传输速度也从40MB提高到400MB,信号带宽提高到1kHz~3MHz;

      虽然第四代声发射仪拥有了18bit高采样精度以及高采样率,但由于PCI或USB总线的带宽限制,只能传输声发射特征参数和根据PDT、HDT和HLT提取的有限的声发射波形,大部分的原始波形流数据都只能丢失而无法上传到计算机。或者是以有限的带宽来传输部分波形流,譬如单块PCI卡的总采样率不超过10M时可以传输波形流。而声发射研究的信号频率逐渐提高(日本富士公司甚至推出了10MHz频率的声发射传感器REF10M),使得采样率也逐步提高,而且传统的特征参数和声发射特征波形的分析方法无法满足用户日益增长的研究需求,因此提高声发射卡的带宽迫在眉睫。于是鹏翔科技从2009年开始封闭式研发,并在2015年底推出了PCIE总线的声发射卡,单卡8通道,每通道18bit30M采样,频率带宽高达1kHz~5MHz,且采用PCIE x8倍速传输,板卡传输带宽高达2.6GB/s,第四代声发射仪存在的传输瓶颈得到解决。除了声发射特征参数和波形的硬件实时提取之外,波形流功能也得以不受带宽限制的全速采集和实时传输。同时,适合分布式检测的千兆网接口的网络声发射仪开始出现,并将逐步向万兆光纤传输发展,实现远距离的分布式声发射检测。同时声发射仪器的信号带宽提高到1kHz~5MHz,这也意味着第五代的声发射仪开始大量投入市场应用并逐渐得以普及。

      每块PXDAQ18373E拥有8个独立的高速同步采集通道,在普通计算机或工控机上即可实现8~56通道的声发射仪。如配合16槽的PCIE机箱,可实现单机128通道的声发射信号采集分析。另外,每块声发射卡还可同步采集10路外参数,多卡可累加使用。


       

      PXDAQ18373E声发射卡采用了高集成、高密度的12层PCB结构,具有18位的高精度,每块卡8个通道,每通道高达30M的采样率,并且采用了PCIE2.0 x8总线的DMA传输,数据带宽达到了惊人的2.6GB/s。由于其具有高性能、低噪声和高速度等特点,适合大学、研究所和高端检测机构应用的声发射采集卡。

      由于采用了Xilinx公司的KINTEX-7高性能FPGA,PXDAQ18373E声发射卡能硬件实时提取22种声发射特征参数,分别是:幅度、能量、振铃计数、持续时间、信号均方根值、平均信号电平、电压阀值、上升时间、峰值计数、平均频率、反算频率、初始频率、信号强度、绝对频率、局部功率谱、质心频率、峰值频率、绝对能量、到达时间、循环计数、阻尼、模态。

      PXDAQ18373E除了实时提取特征参数和根据PDT、HDT和HLT时间常数来提取声发射波形外,还可以所有通道全速采集并实时传输原始的波形流文件。这是迄今为止世界上其他声发射产品所无法实现的。

      由于规模化经营和批量化生产,鹏翔科技是国内为数不多的满足ISO9001质量标准的声发射技术公司。PXDAQ18373E声发射卡为高集成、高密度、多层(12层)PC卡,板卡的设计、自动贴片、回流焊、组装、检测等所有工作都由本公司独立完成。下图为生产这种卡的表面贴装技术(SMT)生产线和可靠性测试的部分设备。

      不同于并行的PCI总线,PCI Express插槽利用了串行点对点的连接。每个数据链路(Lane)可实现500 MB/s的传输速度。PXDAQ18373E采用基于x8通道的PCI Express 2.0技术,其明显的优势就是每个独立的板卡上,每槽的直接连接都可以支持最大的传输带宽。PXDAQ18373E声发射卡可以使用在2.0和3.0标准的PCI Express插槽中,如x8或x16。


      PXWAE笔记本式PCIE全信息声发射仪的软件

      PXAES数字化全信息高速声发射系统软件支持鹏翔科技全系列PXDAQ声发射卡(包括PCIE总线、千兆网接口、USB总线等声发射采集卡),可运行在32位和64位的Windows7以上平台,增强的交互式中文图形界面,对声发射信号进行实时采集与分析,包括:

      -16通道下的显示/存储/回放(支持连续回放和单步回放);

      -可在AE模式、AEDAQ模式、DAQ模式三种模式中任意选择;

      -对16个声发射通道进行独立选择与设置;

      -对20个外参数通道进行独立选择与设置;

      -声发射特征参数、波形、波形流三种数据可选择单独上传、组合上传或三者全部上传;

      -前置放大器增益选择(0dB/20dB/34dB/40dB/55dB/60dB)设置;

      -采集卡增益选择(0dB/6dB)设置;

      -固定门槛和智能门槛设置;

      -采样率、采样长度、预触发长度设置;

      -前端模拟滤波器设置(在四个高通与四个低通中任意组合);

      -数字滤波器设置(在十个高通与十个低通中任意组合);

      -可设置ASL报警、FFT报警及参数报警;

      -可对板卡的数字I/O(16个数字输入和16个数字输出)进行设置;

      -网络监控功能;

      -板卡实时传输带宽测试功能;

      -实时波形采集与分析;

      -多参数分析;

      -FFT频谱分析;

      -数据采集可由软件手动控制、外参数控制,还可由电压时间门来控制;

      -自动传感器测试(AST);

      -声学矩阵衰减曲线测试;

      -由三到五次断铅标定来自动确定最佳的PDT、HDT、HLT时间常数;

      -点图、线图、直方(柱状)图、历程图、饼状图、定位图、频谱图、多纵轴图;

      -任何参数的2-D/3-D图解分析;

      -可对任意通道的任意参数进行数据统计和饼状图显示;

      -任意声发射特征参数的相关分析;

      -任意外参数与任意声发射特征参数的相关分析;

      -实时和事后的特征参数滤波;

      -实时和事后的波形滤波;

      -实时和事后的图解滤波;

      -聚类分析;

      -区域定位、线定位、二维定位、三维定位功能;

      -可选柱面定位、球面定位、罐底板定位;

      -声发射撞击与定位事件的关联,特征参数与波形的一一对应;

      -参数和波形及波形流数据可以导出为文本或ASII格式;

      -参数和波形及波形流数据可以任意分割和组合;

      -波形比较功能;

      -小波分析;

      -神经网络和模式识别;

      -由板卡独立完成的波速测量功能;

      -可选C++/Labview驱动二次开发包;

      -可选PXAES POST波形流事后分析软件;

      -业内独有的向导功能,即便从未接触声发射软件也能轻松上手。

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