Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The use of the vibration method in testing steel load-bearing cables for the purpose of developing a method of measuring their state of tension

Bartmański C., Bramorska A.

Measurement Automation Monitoring

|

2017

|

Vol. 63, No. 8

258--262

EN

In technical diagnostics of load-bearing tendons of bridge and building structures, vibration methods are popular due to simplicity, speed of results and low costs of their application. The aim of the research was to develop a method for measuring the load-bearing cables stress. The article presents the results of tests on the cable testing stand, which enable identification of the parameters of the cable dynamic model. In the research, a technique was applied consisting in impulse stimulation to vibrations of the tense steel cable and analysis of signals, which are a response of the cable to this excitation. Using the modal analysis method, the dependence of the frequency of various forms of the cable natural vibrations on the cable tensioning force was determined. Three types of cables were tested. The bending rigidity of the cable was determined. Using the modal analysis method as a reference method, the usefulness of a simpler method of evaluating cable natural frequency, was examined.

2

Evaluation of Dynamic Parameters of Mechanical Constructions Based on Wavelet Analysis of Vibration Signals

Bartmański C., Staniek A.

Measurement Automation Monitoring

|

2016

|

Vol. 62, No. 9

297--302

EN

The paper presents the test procedure for determining dynamic parameters of mechanical structures, by using the method of wavelet analysis of vibration signals as a response of the construction to impulse excitation. Basic mathematical foundations have been shown for a mechanical system with one degree of freedom and its generalization for mechanical systems with many degrees of freedom. The correct functioning of the programme, which is the implementation of procedure for the MATLAB platform, has been tested with the help of programmable simulation of vibration signals and sinusoidal mechanical signals. The author has presented the results of the identification of dynamic parameters of two, selected mechanical structures: a free hanging steel plate and an acoustic screen. The results have been verified by comparing them with those obtained by modal analysis.

3

Using a 2D laser scanner in investigations of structures subjected to impact of static and dynamic effects

Szade A., Bartmański C., Fisior M.

Measurement Automation Monitoring

|

2015

|

Vol. 61, No. 12

561--564

EN

The new measuring methods based on the laser scanners, inertial units, laser instruments to control deformation, vibration, and tilt control, are expected to alleviate the assessment of the loss of usable values and safety of utilization of buildings, and engineering constructions in the mining-affected areas. This is of particular importance, first, in the case, of multi-storey, large panel, buildings, exploited for several tens of years, and on the other side, for instance, of bridges or mine shaft towers, being engineering objects subjected to static and dynamic loads. The paper analyses the possibility of using the cheap 2D scanners in the process of monitoring of tilt and deformation of the object, as a function of static and dynamic environmental effects, including mining ones.

4

Classification of vehicles in motion based on ground vibration

Bartmański C.

Measurement Automation Monitoring

|

2015

|

Vol. 61, No. 3

72--75

EN

The paper presents a method of measuring the structure of traffic, based on the ground vibration generated by moving vehicles. The measuring system, which uses the presented method, works according to a classical model of pattern recognition process. The method of extracting features based on the wavelet transform was developed. The choice of the classifier’s algorithm was made experimentally. The algorithms were tested using signal recordings performed in typical road conditions.

5

Analiza drgań drogowych barier akustycznych z wykorzystaniem oprogramowania Test.Lab firmy LMS

Bartmański C., Bochenek W., Dudzińska M., Kompała J., Martyka J., Miterska M., Motyka Z., Passia H., Ramowski A., Saternus A., Staniek A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 12

1100--1103

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań akustycznych barier drogowych, uzyskane z wykorzystaniem laserowego wibrometru dopplerowskiego i przetworzone z wykorzystaniem oprogramowania LMS, na przykładzie ekranu akustycznego zlokalizowanego przy drodze S1 na terenie Sosnowca. Eksperymentalną analizę modalną realizowano w środowisku Test.Lab, firmy LMS.

EN

In the paper, the results of tests and calculations are presented for acoustic road barrier treated as a plane vibrating surface source emitting acoustic waves. The tests were realized with the use of scanning Laser Doppler Vibrometer (LDV) which enables remote registration and the spectral analysis of vibrations for the points of the square lattice chosen on the tested surface. For comparison obtained data were also analyzed with the LMS Test.Lab software for modal analysis ([1, 2, 3, 9]). The acoustic barrier at S1 road in Sosnowiec was chosen for the in situ tests (Fig. 1). The general view of tested acoustic road barrier spot and measurement configuration is presented in the Figs 2 – 6. For the first time, the comparison was made of data analysis results obtained for acoustic barrier vibrations identified with the use of laser vibrometer PSV-400 internal tools and the ones calculated with the use of LMS Test.Lab software. The results were presented in Tab. 1, Fig. 7 and Fig. 11. In Tab. 2, Tab. 3, Tab.4 and Figs. 8 – 10, MAC coefficients (Modal Assurance Criterion, [4, 5, 6]) and identi-fied vibration modes were presented. The final method being still developed may find use in wide range of applications, e.g. for sound transmission analysis ([7], [8]) of plane acoustic road barriers for different vibration modes.

6

Klasyfikacja pojazdów samochodowych w ruchu na podstawie generowanych przez nie sygnałów drganiowych

Bartmański C.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2009

|

nr 3

5-18

PL

W artykule omówiono zagadnienie klasyfikacji pojazdów samochodowych, mające znaczenie dla automatyzacji pomiaru struktury i natężenia ruchu drogowego. Są to istotne parametry, które, oprócz parametrów wielkości akustycznych, wyznacza się podczas badań wibroakustycznych czynników obciążeni środowiska. Podstawę działania algorytmów systemów pomiarowych stanowią pomiary liczby osi, odległość między osiami, rozmiarów liniowych przejeżdżającego pojazdu. Stosowane w badaniach przetwornik pomiarowe są kosztowne, a niejednokrotnie muszą być umieszczane w konstrukcji jezdni. Stanowi te istotne utrudnienie w wykorzystaniu ich w przenośnych systemach pomiarowych, instalowanych doraźnie w wybranych miejscach. W związku z powyższym, zaproponowano klasyfikowanie pojazdów samochodowych na podstawie pomiarów drgań podłoża, przy wykorzystaniu wysoko czułych przetworników drgań, instalowanycl w gruncie poza obszarem drogi. Spodziewanym efektem takiego rozwiązania powinna być mobilnośi systemu pomiarowego i relatywnie małe jego koszty. W badaniach zastosowano klasyczny model procesu rozpoznawania obrazów, składający się z eks traktora cech i klasyfikatora. Przyjęto w nich klasyfikację pojazdów w trzech kategoriach związanycł z ich konstrukcją mechaniczną i pośrednio z masą. Przedmiotem badań były drgania gruntu generowane przez przejeżdżające samochody; prowadzono cyfrową rejestrację sygnałów drganiowych. Utworzona baza danych pomiarowych zawierała 223 rejestracje. W wyniku tych badań została opracowana metoda ekstrakcji cech charakterystycznych z sygnałów drganiowych. Podstawę tworzenia wektora cech charakterystycznych stanowiło rozwinięcie dyskretne reprezentacji sygnału drganiowego w szereg funkcyjny z zastosowaniem metody analizy falkowej. W artykule przedstawiono także wyniki badań związanych z poszczególnymi etapami opracowywa nia algorytmu ekstrakcji cech dotyczących wyboru rodzaju falki, określania liczby poziomów dekompo zycji sygnałów drganiowych, określania sposobu obliczania wartości danej cechy itp. Wyboru algorytmu klasyfikatora dokonano na drodze eksperymentalnej. Przebadano trzy algorytmy z wykorzystaniem metod minimalnoodległościowych, tj. algorytmów NN, kNN i MN. Algorytmy testo wano w trybie offline. Porównując ich właściwości, dokonano wyboru najskuteczniejszego w przypadki omawianego zastosowania. Prace programistyczne zrealizowano, wykorzystując platformę programową MATLAB. Wszystkie analizy i eksperymenty przeprowadzono za pomocą napisanych przez autora skryptów (m-plików).

EN

In the article an issue of automotive vehicles classification has been discussed, which is of great importance for the automatization of the measurement process of structure and traffic intensity. These are crucial parameters, which apart from acoustic rate-level parameters, are determined during research of pollution burden attributed to vibroacoustic factors. The basis of functioning of algorithms for measurement systems are measurements of axis number, distance between axes, linear size of moving vehicle. Utilized in research, measuring transducers are expensive but repeatedly have to be placed in the road structure. It is of considerable impediment in utilizing them in portable measurement systems, installed temporarily, in selected places. In connection with the above, it has been proposed to classify automotive vehicles on the basis of surface vibration measurements, with the use of high-sensitivity vibration transducers, installed in the ground, outside the road area. The expected effect of such solution should be mobility of measurement system and its relatively low cost. In the research, a classic model of image recognition process was utilized, which consists of feature extractor and classifier. A classification of vehicles in three categories was adopted, which are related to their mechanical construction and indirectly with their mass. The subject of the research were surface vibrations generated by moving cars; a digital registration of vibratory signals was carried out. The database of measurement data, which was created, included 223 registrations. As a result of this research, a method of extracting distinguishing features from vibratory signals was developed. The basis of creating a vector of distinguishing features was developing discrete representation of vibratory signal into function series, with the application of wavelet analysis method. Moreover, the research results connected with respective stages of algorithm compilation for extraction of features related to selection of wavelet type, estimating number of decomposition levels of vibratory signals, determining method of estimating added value of the feature etc., were presented in the article. The selection of algorithm for classifier development was made in experimental method. Three algorithms were examined with the use of minimum-distance method, i.e. algorithms NN, kNN and MN. Algorithms were tested in offline mode. Comparing their properties, a choice of most efficient algorithm was made, in case of the discussed application. Programming work was realized with the use of MATLAB programming platform. All of the analyses and experiments were carried out with application of scripts (m-files) written by the author.

7

Koncepcja modelu systemu o przeznaczeniu militarnym do lokalizacji i identyfikacji śmigłowców

Bartmański C., Leśniczak J.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2004

|

R. 33, z. 91

63--71

PL

W artykule omówiono koncepcję opracowania modelu systemu o przeznaczeniu wojskowym do wykrywania, lokalizacji i identyfikacji śmigłowców. Jest to system pasywny bazujący na analizie sygnałów akustycznych wytwarzany przez śmigłowiec będący w ruchu. W artykule przedstawiono wymagania dotyczące systemu lokalizacji i koncepcję jego rozwiązania technicznego. Omówiono strukturę poszczególnych zespołów wchodzących w skład systemu i jego funkcjonowanie. Artykuł jest kontynuacją zagadnień omówionych w artykule pt. "Koncepcja lokalizacji ródeł dźwięku z wykorzystaniem sondy wielomikrofonowej o sterowanej elektronicznie charakterystyce kierunkowości" - Biuletyn WITU "Problemy Techniki Uzbrojenia".

EN

A concept for development of the military designation system for detection, positioning and identification of gunships is presented in the paper. It is a passive system exploiting the analysis of acoustic signals generated by moving helicopter. The requirements for the positioning system and a proposed concept of its technical solution with description of particular sub-units are presented. The paper is a continuation of topics presented in "A Concept of Sound Sources Positioning by Using a Multi-microphone Probe with Electronically Controlled Directional Pattern".

8

Koncepcja lokalizacji źródeł dźwięku z wykorzystaniem sondy wielomikrofonowej o sterowanej elektronicznie charakterystyce kierunkowości

Lipowczan A., Bartmański C., Kostrow R., Leśniczak J.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2004

|

R. 33, z. 91

51--62

PL

W artykule przedstawiono koncepcję lokalizacji źródeł dźwięku z wykorzystaniem sondy wielomikrofonowej o sterowanej elektronicznie charakterystyce kierunkowości. Sondy tego typu mogą być stosowane do pasywnego wykrywania i lokalizacji obiektów wojskowych będących źródłem drgań akustycznych np.: pojazdów kołowych i gąsiennicowych, śmigłowców, stanowisk artyleryjskich oraz wykrywania snajperów.

EN

A concept for positioning of sound sources by the exploitation of a multimicrophone probe with electronically controlled pattern is presented in the paper. Such probes may be used for passive detection and positioning of military objects which are the source of acoustic waves like tracted and wheeled vehicles, gunships, artillery emplacement and snipers.

9

Nowy przetwornik drgań - metoda badań, właściwości metrologiczne

Bartmański C., Mrukwa W.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2003

|

nr 4

69-80

PL

Częstym skutkiem oddziaływania drgań mechanicznych na ludzi, uczestniczących w realizacji wielu procesów technologicznych, jest choroba zawodowa zwana zespołem wibracyjnym. Dotyczy to przede wszystkim przypadków, w których drgania przenoszone są do kończyn górnych pracowników obsługujących narzędzia ręczne o napędzie pneumatycznym i spalinowym. Zagrożenia człowieka w środowisku pracy, potwierdzone corocznymi raportami na temat zapadalności na choroby zawodowe wymagają systematycznych badań obejmujących pomiary parametrów drgań i, na ich podstawie, oszacowania stanu oddziaływania drgań na konkretnego pracownika Międzynarodowe i krajowe dokumenty normalizacyjne precyzują, miedzy innymi prawidłową, z uwagi na transmisję drgań do organizmu człowieka, lokalizację przetwornika dla tych pomiarów -w miejscu kontaktu rąk pracownika z drgającą powierzchnią. Brak odpowiednich przetworników pomiarowych uniemożliwia jednak taki pomiar i sprawia, że w praktyce powszechnie stosuje się metodę zastępczą, tj. pomiar obok rąk pracownika, sankcjonowaną co prawda przez przepisy metodyczne, będącą jednak odstępstwem, fałszującym w-pewnym stopniu wyniki pomiarów. W artykule przedstawiono wyniki kolejnego etapu badań, prowadzonych w celu opracowania metody pomiaru drgań w miejscu kontaktu rąk człowieka, odpowiadającej wymaganiom zawartym w krajowych i międzynarodowych dokumentach normalizacyjnych. Przedmiotem tego etapu badań był prototyp trójosiowego piezoelektrycznego przetwornika drgań, oznaczonego roboczym symbolem A3R firmy EMSON-MAT, skonstruowany specjalnie dla tego typu pomiarów. Z uwagi na specyficzny kształt przetwornika, zakres badań obejmował, opracowanie sposobu mocowania przetwornika do wzorcowego źródła drgań oraz pomiar parametrów metrologicznych przetwornika i określenie ich zgodności z wymaganiami zawartymi w przepisach metrologicznych. W ramach pomiarów parametrów metrologicznych wyznaczono czułości znamionowe, zmierzono charakterystyki przetwarzania i charakterystyki częstotliwościowe oraz wyznaczono, w ograniczonym zakresie, względne czułości poprzeczne przetwornika. Wyniki pomiarów zaprezentowano w formie tabel i wykresów. W wyniku badań stwierdzono, że prototypowy przetwornik drgań A3R spełnia wymagania metrologiczne ustalone w przepisach metrologicznych o piezoelektrycznych użytkowych przetwornikach drgań. Pozytywne wyniki pozwalają na kontynuację badań porównawczych dwóch sposobów lokalizacji miejsca pomiaru drgań - dotychczas stosowanego w praktyce, obok rak pracownika oraz nowego, w miejscu kontaktu rąk pracownika z drgającą powierzchnią, w warunkach symulujących pomiary na stanowisku pracy, na którym drgania są przenoszone do organizmu człowieka przez kończyny górne.

EN

A frequent consequence of the influence of mechanical vibration on humans involved m technological processes is the occupational disease called the vibration syndrome. This refers, first of all, to the cases, in which vibration is transmitted to the upper limbs of the workers who operate hand-held equipment with pneumatic or combustion drive. the hazards in the work environment, confirmed by annual reports on the sick rates of the occupational diseases, need systematic investigations which include the measurements of vibration parameters, and, on that basis, the evaluation of the condition on vibration influence on an individual worker. The International and national standardisation documents precise, among the other things, a correct, in respect of vibration transmission to the human organism, location of the transducers for such measurements. TMs is the point of contact of the worker's hands with the vibrating surface. However, the lack of suitable measuring transducers makes such a measurement impossible, and causes that, in practice, a substitute method is commonly used that is the measurement beside the worker's hands. As a matter of fact, this is sanctioned by methodological regulations, but still it is a deviation, which falsify, to some extent, the results of measurements. The paper present the results of a consecutive phase of research conducted with the aim to develop a method for measuring vibration in the place of contact of the human hands, and fulfilling the requirements included in both domestic and international standardisation documents. The subject of this research phase was a prototype of the three-axial piezoelectric vibration transducer, manufactured by EMSON- MAT under the symbol A3R, and constructed especially for such type of measurements. Considering a specific shape of the transducer, the scope of research included the development of a method of fastening the transducer to Ihe reference source of vibration, and measurements of its metrological parameters, as well as defining their compatibility with the requirements contained in the metrological regulations. Within the framework of measurements of metrological parameters, the rated sensitivities, processing characteristics have been measured, and, to a limited extent, the relative transverse sensitivities of the transducer have been determined. The results of measurements were presented in the form of tables and diagrams. As a result of the conducted investigations, it was found that the prototype vibration transducer A3R meets the metrological requirements specified in the metrological regulations on usable piezoelectric vibration transducers. The positive results make possible to continue the comparative studies of two methods of location of vibration measurement, the one beside the hands, and used until now in practice, and the other, new one, being the place of contact of worker hands with the vibrating surface, in the conditions which simulate measurements at the work station where vibration is transmitted to the human organism through the upper limbs.

10

Automatyzacja badań metrologicznych przyrządów do pomiaru drgań

Bartmański C.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2002

|

nr 4

7-15

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad usprawnianiem procesu uwierzytelniania i kalibracji przyrządów do pomiaru drgań. Do wykonywania takich badań Laboratorium Akustyki Technicznej Głównego Instytutu Górnictwa uzyskało uprawnienia Prezesa Głównego Urzędu Miar. Podano akty prawne precyzujące wymagania odnośnie do konstrukcji i wartości parametrów technicznych przyrządów do pomiaru drgań, mających znaczenie dla bezpieczeństwa życia i ochrony zdrowia oraz wprowadzające obowiązek okresowego uwierzytelniania przyrządów. Proces uwierzytelniania i kalibracji przyrządów wiąże się z wykonaniem wielu czynności sprawdzających na zgodność parametrów przyrządu z wymaganiami. Na podstawie analizy pracochłonności poszczególnych rodzajów czynności sprawdzających stwierdzono, że: najbardziej pracochłonny jest pomiar charakterystyki częstotliwościowej. W związku z powyższym zautomatyzowano metodę sprawdzania charakterystyki częstotliwościowej oraz wytypowano zestaw przyrządów, wymagany do jej realizacji. Sterowanie przyrządami stanowiska pomiarowego zrealizowano z wykorzystaniem standardu magistrali pomiarowej GPIB. W charakterze kontrolera magistrali zastosowano komputer klasy IBM PC, wyposażony w kartę GPIB-PCII/IIA firmy National Instruments Corp. W artykule przedstawiono opis programu wraz z algorytmem pracy oraz proces przetwarzania danych pomiarowych, przy wykorzystaniu arkusza kalkulacyjnego MS Excel 97. Formę udokumentowania wyników pomiarów zilustrowano fragmentem świadectwa uwierzytelnienia przyrządu. Algorytm pracy programu stanowi implementację części dotyczącej sprawdzania charakterystyki częstotliwościowej, procedury pomiarowej nr 2 pn. "Sprawdzanie przyrządów do pomiaru drgań oddziałujących na organizm człowieka", wchodzącej w skład Księgi Procedur Pomiarowych Laboratorium Pomiarowego nr 6, akredytowanego przez Prezesa Głównego Urzędu Miar i spełnia wymagania zawarte w dokumentach nadrzędnych, tj. w przepisach metrologicznych i instrukcji sprawdzania przyrządów do pomiaru drgań oddziałujących na organizm człowieka, wydanych przez Główny Urząd Miar.

EN

The article presents the results of investigations relating to the improvement of the certification and calibration process of instruments designed for vibration measurement. The Laboratory of Technical Acoustics of the Central Mining Institute has gained the authority to perform such tests. Legal acts were given, precising the requirements regarding the construction and technical parameter value of instruments for vibration measuring, and introducing the obligation of periodical instrument certification. The certification and calibration process of instruments is connected with the performance of many checking actions relating to the conformity of instrument parameters with requirements. On the basis of labour intensity analyses of individual kinds of verification actions it has been ascertained that the most labour-consuming is the frequency response measurement. In connection with the above one has automated the method of frequency response and selected the set of instruments, required for its realization. Instrument steering of the measuring stand was realized with the use of GPIB measuring control bus standard. As control bus controller a computer of IBM PC class was applied, equipped with GPIB-PCII/IIA card of the firm National Instruments Corporation. The article presents a description of the program along with the work algorithm and process of measuring sheet. The form of measuring results documenting was illustrated by a certificate fragment of instrument certification. The work algorithm of the program constitutes the implementation of the part, concerning frequency response verification, of the measuring procedure no.2 entitled "Verification of instruments for the measurement of vibrations influencing the human organism", included in the Measuring Procedure Manual of the Measuring Laboratory no.6, accredited by the President of the Central Office of Measures, and meets the requirements covered by superordinated documents, i.e. metrological regulations and verification instruction for instruments serving the measurement of vibrations, influencing the human organism, issued by the Central Office of Measures.