Analisi acustica

L'analisi acustica consente di esaminare in dettaglio le emissioni sonore di apparecchiature in funzionamento.

Lo scopo può essere la risoluzione di problemi di rumorosità, la certificazione della potenza acustica o la ricerca di quegli accorgimenti che rendano più "gradevole" il rumore percepito.

I prodotti BPS consentono di eseguire questa tipologia di misure ottenendo con semplicità dati affidabili, dettagliati e certificati.

Rumorosità veicoli: i costruttori di autoveicoli devono effettuare analisi di rumore sempre più dettagliate nei loro laboratori R&D, inoltre devono eseguire controlli qualità continui durante la produzione di serie. Le misure tipiche includono Passby Noise, rumorosità di interni, rumore di trascinamento.	Acustica tecnica: viene spesso eseguita seguendo normative internazionali, include misure di Sound Power, Sound Intensity e Source Localisation, tempo di riverbero.
Psicoacustica: nello sviluppo di un prodotto è sempre necessario risparmiare tempo e costi. Per questo motivo è fondamentale scoprire, al più presto possibile, come la rumorosità del prodotto viene percepita dagli esseri umani. Questo consente di predire in modo più accurato come il prodotto stesso sarà accettato dal mercato.	Sound Design: ogni volta che è necessario realizzare un prodotto con caratteristiche acustiche peculiari, servono strumenti efficienti di progettazione acustica. Questi strumenti includono moduli per riascolto, equalizzatori con diverse opzioni di filtraggio e curve di equalizzazione specifiche per ogni cliente.

Sistema di acquisizione Muller BBM

Frontali MKII

Moduli a 4 canali di ingresso Modulo di uscita a 4 canali Configurazioni da 4 a centinaia di canali Condizionamento di qualsiasi tipo di segnale (maggiori informazioni...)

Software PAK

Interfaccia utente guidata con funzioni ad-hoc per analisi strutturale Visualizzazione in tempo reale di tutte le grandezze significative Prestazioni indipendenti dal numero di canali Modulo per misure di Passby Grandi potenzialità di filtraggio e riascolto nel dominio del tempo (maggiori informazioni...)

Sensori

Microfoni (maggiori informazioni...)

Analisi macchinario rotante

L'analisi del macchinario rotante consente di studiare il comportamento vibroacustico di organi rotanti e di valutare la loro influenza sulle strutture circostanti.
Le principali tecniche di misura si differenziano per la metodologia di acquisizione ed analisi.

Analisi Sincrona:

La frequenza di campionamento è funzione della velocità di rotazione, consente l'analisi nel dominio degli ordini, per ogni rotazione viene acquisito un numero fisso di campioni equidistanti tra loro nel dominio degli angoli.
Consente di definire sempre in maniera esatta il contributo alla frequenza di rotazione e ai suoi multipli interi.

Questa metodologia è molto utilizzata ogni volta che si è interessati a tutti quei fenomeni strettamente connessi
alla velocità di rotazione (analisi su motori a scoppio, su ingranaggi, bilanciamento).
L'analisi sincrona può anche essere ricavata in fase di processamento partendo da dati acquisiti in maniera asincrona (ricampionamento).

Analisi Asincrona:

La frequenza di campionamento fissa e indipendente dalla velocità di rotazione.
L'analisi è effettuata nel dominio delle frequenze, il numero di campioni per ciascun giro varia a seconda della velocità.

Sistema di acquisizione e analisi Muller BBM

Frontali MKII

Moduli a 4 canali di ingresso Moduli dedicati per ingressi tachimetrici Configurazioni da 4 a centinaia di canali Condizionamento di qualsiasi tipo di segnale <(maggiori informazioni...)

Software PAK

Interfaccia utente guidata con funzioni ad-hoc per analisi strutturale Visualizzazione in tempo reale di tutte le grandezze significative Prestazioni indipendenti dal numero di canali Moduli software specifici per analisi agli ordini e analisi torsionali (maggiori informazioni...)

Vibrometri laser Polytec - Misure senza contatto

Vibrometri a punto singolo out-of-plane

misure senza mass loading e senza problemi di temperatura ampiezze di banda sino a 20 MHz (maggiori informazioni...)

Vibrometri rotazionali

misure di irregolarità di moto range in frequenza sino a 10 kHz, in velocità sino a 20000 rpm vibrazioni torsionali (maggiori informazioni...)

Vibrometri differenziali

misure di movimenti relativi tra due punti utilizzati per analisi movimento valvole versione ad alta velocità per motori da gara (maggiori informazioni...)

Sensori tradizionali

accelerometri (maggiori informazioni...) microfoni PCB (maggiori informazioni...)

Analisi strutturale

L'analisi strutturale consente di misurare e definire le risposte dinamiche di una struttura sottoposta ad eccitazione e di ricavare parametri quali frequenze di risonanza, smorzamenti, forme modali o deformate operative.

L'analisi strutturale può essere eseguita sia su macrostrutture sia su microstrutture.

Analisi strutturale su macrostrutture

Le principali tipologie di analisi su macrostrutture sono:

• Impact testing:
  eccitazione fornita tramite martelli strumentati divisi per range di misura, range di frequenza, massa.
  La risposta dell'oggetto in prova è tipicamente misurata con accelerometri e la prova può essere eseguita in piu sessioni.
  E' possibile eccitare sempre nello stesso punto e spostare di volta in volta gli accelerometri (fixed hammer) o tenere fissa la posizione di uno o più accelerometri ed eccitare in punti diversi (roving hammer).
  La preparazione delle prove è semplice ma la durata può essere lunga.
• Shaker testing:
  eccitazione fornita tramite uno o più shaker accoppiati all'oggetto in prova utilizzando appositi stinger.
  Per la misura della sollecitazione si utilizzano celle di forza, per le risposte si possono utilizzare sensori a contatto (accelerometri) o senza contatto (laser).
  Nel caso si utilizzi un vibrometro laser a scansione la prova procede in maniera automatica senza necessità di intervento di operatori e consente di misurare, senza mass loading o problemi di temperatura, diverse migliaia di punti in poche ore.
• Forzante non nota:
  le strutture sono eccitate senza però misurare la forza ad esse applicata.
  Tipici esempi sono eccitazioni fornite tramite dispositivi piezoelettrici, vibrodine, altoparlanti, banchi a rulli o dal traffico veicolare o ferroviario.
  La risposte della struttura sono misurate con sensori a contatto (accelerometri) o senza contatto (laser).
  Nel caso si utilizzi un vibrometro laser a scansione la prova procede in maniera automatica senza necessità di intervento di operatori e consente di misurare, senza mass loading o problemi di temperatura, diverse migliaia di punti in poche ore.
• Transfer Path Analysis Operativa:
  la TPA operativa consente di capire come i componenti salienti per l'NVH, inseriti nel loro contesto e in condizioni operative, contribuiscano a determinare la rumorosità o le vibrazioni percepite all'interno di un veicolo.
  Rispetto ai metodi tradizionali essa presenta vantaggi notevoli non solo perché, non richiedendo di smontare e rimontare i vari componenti, riduce notevolemente i tempi necessari per le prove, ma anche perché permette di eseguire la misura nelle reali condizioni di funzionamento, su banco rulli o addirittura su strada.

Analisi strutturale su microstrutture

L'analisi strutturale su microstrutture viene eseguita con l'ausilio di microscopi e utilizzando vibrometri laser a singolo punto o a scansione.

Nella sua forma più semplice prevede un vibrometro a singolo punto con lente da microscopio o a fibra ottica accoppiato ad un microscopio.
In questo caso, se si vuole eseguire la misura su più punti è necessario spostare manualmente l'oggetto in prova e le misure sono eseguite soltanto nella direzione fuori dal piano.

Qualora sia necessaria una caratterizzazione completa del microdispositivo si può usare un vibrometro a scansione e se sono necessarie anche le vibrazioni nella direzione in-plane e la topografia occorre utilizzare il sistema MSA-500 che combina vibrometria laser (vibrazioni out-of-plane), tecniche stroboscopiche (vibrazioni in-plane) e interferometria a luce bianca (topografia).

I dati acquisiti possono essere elaborati con tecniche diverse a seconda che sia stato misurato o meno il segnale di eccitazione o che sia necessario calcolare un modello modale sperimentale o sia sufficiente visualizzare le deformate in condizioni operative.

Sistema di eccitazione

• Shaker modali TIRA sino a 15 kN con corse sino a 102 mm (maggiori informazioni...)
• Martelli strumentati PCB di taglia diversa per eccitare strutture con taglia da componenti elettronici a strutture civili

Sistema di acquisizione Muller BBM - Tecniche tradizionali

Frontali MKII

Moduli a 4 canali di ingresso Modulo di uscita a 4 canali Configurazioni da 4 a centinaia di canali Condizionamento di qualsiasi tipo di segnale (maggiori informazioni...)

Software PAK

Interfaccia utente guidata con funzioni ad-hoc per analisi strutturale Visualizzazione in tempo reale di tutte le grandezze significative Prestazioni indipendenti dal numero di canali Modulo per deformate operative Modulo per Transfer Path Synthesis (maggiori informazioni...)

Vibrometri laser Polytec - Misure senza contatto

Vibrometri a singolo punto

misure senza mass loading e senza problemi di temperatura ampiezze di banda sino a 20 MHz possibilità di accoppiamento con microscopi per analisi su microstrutture (maggiori informazioni...)

Vibrometri a scansione

misure sequenziali su migliaia di punti ampiezze di banda sino a 20 MHz sistema per macrostrutture disponibile in versione 1D o 3D sistema per microstrutture integra tecniche diverse per misure in-plane e topografia (maggiori informazioni...)

Sensori tradizionali

Accelerometri e celle di forza PCB (maggiori informazioni...)

Prove ambientali

Le prove ambientali sono eseguite pilotando in anello chiuso un sistema vibrante (shaker, shaker + sliptable) allo scopo di sollecitare in maniera controllata l'oggetto in prova.

Questo controllo avviene generando un segnale in tensione da inviare al sistema vibrante e misurandone gli effetti tramite un sensore (tipicamente un accelerometro) il cui segnale serve per correggere in tempo reale il segnale generato al fine di ottenere esattamente la sollecitazione desiderata.

 

Le tipologie di prova sono suddivisibili nelle seguenti categorie:

• Prove sinusoidali usate per ricerche di risonanza
• Prove a banda larga (o random) per test di durata
• Prove a banda larga con distribuzione non gaussiana per una migliore simulazione delle sollecitazioni reali (KurtosionTM)
• Prove di shock per verificare la resistenza agli urti
• Prove in risonanza per test di sopravvivenza o rottura a fatica
• Modi combinati per la combinazione di più tipogie di eccitazione (Sine on Random e Random on Random)
• Replica di segnali registrati per riprodurre le sollecitazioni reali
• Controllo multi asse per simulazione di condizioni stradali o terremoti

In tutte queste tipologie è essenziale rispettare i requisiti imposti dalle normative internazionali e garantire la protezione degli operatori, dell'oggetto in prova e del sistema vibrante.

I sistemi vibranti sono tipicamente di taglia medio - grande (con forza dell'ordine delle migliaia di Newton) e spesso sono accoppiati con sliptable per consentire prove su oggetti pesanti o di grandi dimensione.

L'oggetto in prova viene fissato al sistema vibrante tramite fixture la cui realizzazione è spesso molto critica poiché è necessario che esse siano il più leggere possibile ma non devono influenzare il comportamento dell'oggetto in prova in tutta la banda di frequenze di interesse.

I sistemi di controllo devono garantire un funzionamento in tempo reale, un'interfaccia utente di facile lettura e comprensione ed avere garanzie di stabilità molto stringenti.

I sensori devono essere affidabili e precisi, se si tratta di sensori a contatto (accelerometri) è essenziale che il fissaggio sia effettuato con colla o a vite.

BPS è in grado di supportare i propri clienti non solo sull'uso del sistema ma anche per quanto riguarda la progettazione e la realizzazione di fixture e l'interpretazione delle normative internazionali.

BPS dispone infatti di un laboratorio di prove attrezzato con shaker da 35 kN e sliptable con sistema di controllo a 16 canali nel quale esegue prove per i propri clienti.

I prodotti commercializzati da BPS rispettano tutte le garanzie indispensabili per la corretta esecuzione delle prove.

Sistema di eccitazione (Shaker e tavole vibranti) - TIRA

• Shaker sino a 168 kN per prove su oggetti con massa sino a 1300 kg (maggiori informazioni...)
• Corsa massima 102 mm picco-picco
• Sistema AIT per isolamento meccanico
• Sliptable con piastra di superficie massima 2000x2000 mm per prove su oggetti di massa sino a 4500 kg

Sistema di controllo VibrationVIEW

• Frontale VR 8500 (maggiori informazioni...):
• Moduli a 4 canali di ingresso + 2 di uscita
• Remote input su pannello posteriore per interfacciamento con altri sistemi (es. camere climatiche)
• Acquisizione canali lenti
• Monitoraggio diagnostico shaker
• Controllo multi shaker
• Configurazioni da 4 a 32 di canali
• Sistema di shutdown di emergenza
• Software VibrationVIEW (maggiori informazioni...):
  • Interfaccia utente guidata con controlli di coerenza e correttezza del setup
  • Visualizzazione in tempo reale di tutte le grandezze significative
  • Controllo continuo di tutti i parametri di sicurezza
  • Prestazioni indipendenti dal numero di canali

Sensori

• A contatto - accelerometri PCB (maggiori informazioni...)
• No-contact - vibrometri laser Polytec (maggiori informazioni...)