1.1.Прибор 3D-sensor v1.0 далее «прибор», является комплексным измерительным прибором, предназначенным для измерения величины вибрации, ускорения в 3х координатах, запись данных в осциллограмму, хранение измеренных данных на накопителях информации. Прибор предназначен для определения технического состояния механизмов лифтового оборудования, станков, механизмов и других сфер применения где обходимо измерить уровень вибрации;

1.2.  3D-sensor v1.0 автономный, мобильный прибор включающий в себя датчик, и переносной монитор с дисплеем, кабель длиной 1,5 м соединяющий датчик и монитор. Датчик расположен в собственном корпусе, в корпус встроены ниодимовые магниты для крепления на металлические части механизмов. Блок монитора размером 135х75х50 мм имеет цветной дисплей с диагональю 10см (4дюйма) с разрешением 480х320 или 800х480 пикселей, в дисплей встроена система тачскрин для управления режимами прибора;

1.3.     Блок монитора имеет встроенный литий ионный АКб емкостью от 2200 до 5000мА, подзарядка прибора осуществляется стандартным зарядным устройством для сотовых телефонов с разъемом USB стандарта Type-C;

1.4.  В блоке монитора расположены две несъемные micro SD карты объемом 32Гб для внутренних нужд устройства и 64Гб для использования карты как внешний накопитель для персонального компьютера (подключается через разъем USB стандарта Type-C). С внутренней карты 32 Гб в фоновом режиме происходит резервное копирование файлов на карту 64Гб с форматом файлов ОС Windows (при появлении технической возможности разработчик имеет право установить одну micro SD карту емкостью до 128Гб, которая будет использоваться как для хранения файлов внутренних нужд, так и внешним накопителем. Деление долей карты разработчик и программист выбирает исходя из оптимального ресурса процессора и программного обеспечения);

1.5.      В устройстве имеется WI-FI модуль для передачи файлов, алгоритм передачи файлов разработчик выбирает по своему усмотрению;

1.6. На боковой панели расположен разъем USB 2.0 для копирования файлов на переносные накопители (флешки с USB разъемом);

1.7.  На той-же боковой панели расположен миниатюрная клавиша для включения и отключения питания устройства;

1.8.     На той-же боковой панели расположен 5и контактный разъем USB 3.0 для подключения датчика;

1.9.     Управление прибором осуществляется методом нажатия на дисплей, на изображаемые кнопки;

1.10.  В корпусе прибора организовано место для установки и хранения палочки тачскрина;

1.11. Устройство – блок монитора универсальное для других датчиков, которые могут быть разработаны и изготовлены дополнительно, в конструкцию заложен объем памяти прошивки, который может масштабироваться в зависимости от поставленной задачи разработчикам.

2.     Технические характеристики изделия

2.1 Создание БПФ – Быстрое Преобразование Фурье, файла длительностью до 30 мин;

2.2 Копирование, хранение файлов трека и БПФ через Wi-Fi, на внешний накопитель USB 2.0;

2.3 Передача файлов записи трека в 2022-07-15-17.35-imya.txt формате;

2.4 Передача файлов БПФ в формате FFP-2022-07-15-17.35-imya.BMP формате;

2.5 Передача файлов скриншота экрана с измерениями в формате FFP-2022-07-15-17.35-imya_SKRIN.BMP формате;

2.6 Сканирование датчика (G-сенсор) на частоте до 2кГц каждой из 3х осей для цифрового датчика;

2.7 Сканирование датчика (G-сенсор) на частоте до 8кГц каждой из 3х осей для аналогового датчика;

2.8 Возможность переключать диапазон измеряемых величин 2g, 4g, 8g;

2.9 Аккумулятор обеспечивает работу до 10 часов непрерывной работы;

2.10  Встроенная память 32Гб позволяет сохранять файлы общей длительностью до 60 минут при дискретизации 2кГц и 15 мин при дискретизации 8кГц

2.11 Масса блока монитора не более 900 Гр;

2.12 Длина кабеля от блока монитора до датчика не более 1,5 м (ограничено технической возможностью цифрового канала передачи данных SPI);

2.13  Ориентировочное время преобразования БПФ 60 и секунд записи 6 секунд (точные данные могут быть известны только после написания кода прошивки микроконтроллера);

2.14. В блоке монитора время и дата синхронизируется по данным GPS или ГЛОНАС модуля 1 раз в неделю автоматически или вручную через пункт меню, для этого необходимо обеспечить прямую видимость с космосом и уверенный прием спутников;

2.15 В блоке монитора установлена кнопка «ЖАДНОСТИ», при открывании корпуса срабатывает конечник и блокирует работу устройства полностью. Без перепрошивки устройсва вернуть работоспособность устройства невозможно;

2.16.  Датчик в своей конструкции содержит блок шифрования и дешифрования данных о номере/дате поверке и дате последнего использования датчика. Если дата поверки просрочена, устройство блокирует запись данных, текущие показания с датчика остаются работоспособными в полном объеме.

3. Структурная схема электронного модуля

3.1 3D-sensor v1.0

3.1.1 Структурная схема блока монитора

Рис 3.1. Структурная схема 3D-sensor v1.0 – (с дисплеем)

Список компонентов Таблица 3.1.

3.1.2 Структурная схема Цифрового датчика

Рис 3.2. Структурная схема цифрового датчика 3D-sensor_v1.0

3.1.3 Структурная схема Аналогового датчика

4. Конструктивные требования

4.1 3D-sensor v1.0

Рис 4.1. Конструкция прибора в сборе 3D-sensor v1.0

Рис 4.3. Конструкция Расположения платы 3D-sensor v1.0

Рис 4.4. Конструкция корпуса 3D-sensor v1.0

3D-sensor датчик – на рисунке приведен пример исполнения датчика, не является обязательным для разработки и изготовления, исполнитель оставляет за собой право предоставить только электрическую схему и макет, изготовленный ручным способом;

Рис 4.8. Конструкция аналогового датчика

Рис 4.7. Конструкция цифрового датчика

5. Алгоритм работы ПО микроконтроллера

5.1 После включения питания выводится экран см рис 5.1.

Рис 5.1. Экран после включения питания

5.2  На экране изображен 3х мерный осциллограф с показаниями данных в реальном времени, которые выдают датчики, обновление данных 5 раз в секунду. Внешний треугольник изображает замороженные максимальные данные которые были зафиксированы в текущей сессии. Внутренний треугольник и 3 ползунка показывают текущие данные. Чтобы сбросить максимальные данные необходимо нажать кнопку «СБРОС Мах значений»;

5.3 Клавишей «2g/4g/8g Мах» переключается диапазон максимальных измеряемых значений;

5.4 Клавиша «Калибровка нуля» калибрует датчики в нулевое значение, рекомендуется нажимать перед каждым использованием прибора, при этом датчик должен быть в покое и не подвергаться вибрации;

5.5 Клавиша «МЕНЮ» Выводит в область экрана с меню, где имеются несколько пунктов см рис 5

В пункте меню есть строчка записи «Номер поверки изделия» и «номер поверки датчика», данные номера автоматически записываются в 2022-07-15-17.35-imya.txt файл в 5и верхних строчках файла;

Рис 5.2. Экран список МЕНЮ

5.6. Стрелками «Вверх» и «Вниз» можно двигать курсор для выбора нужного пункта, далее нажать кнопку «ОК», также можно тыкнуть на саму надпись с пунктом и войти в следующий пункт меню;

Рис 5.3. Экран настройки «Частота дискретизации»

Рис 5.4. Экран «Выбор датчика»

Рис 5.5. Экран «Дата время»

Настройка времени осуществляется автоматически по GPS модулю, ежедневно, еженедельно или вручную по желанию пользователя, нажатием соответствующих пунктов меню.

Рис 5.6. Экран «Калибровка экрана»

5.8 Меню кнопки «ФАИЛ» изображен на рис 5.7.

Рис 5.7. Экран меню «ФАЙЛ»

5.9 Сверху расположены четыре клавиши «DEL», «Просмотр», «USB», «Wi-Fi», подсвеченная клавиша красной окантовкой говорит какое действие будет совершаться. Если активна вкладка «DEL», и нажать «ОК» файл будет удален. Если активна вкладка «Просмотр» и нажать «ОК» тогда можно просматривать сохраненные картинки, данная функция не доступна для файлов imya.txt форматов. Если активна вкладка «USB» и нажать «ОК» тогда данный файл будет скопирован на флэш карту. Если активна вкладка «Wi-Fi» и нажать «ОК» тогда данный файл будет передан на сотовый телефон или планшет;

5.10 Стрелками «вверх» «вниз» можно передвигать курсор по файлам

5.11 Если нажать на кнопку с надписью именем файла, тогда идет переход в область экрана редактирование файла см рис 5.8.;

Рис 5.8. Экран редактирования файла

5.12 Имя файла можно частично редактировать, дата, время - начала записи и расширение остается неизменным. Автоматически редактируются все связанные файлы, которые созданы от одной записи трека. После набора имени на клавиатуре, нужно нажать на клавишу «сохранить», после этого автоматически перейдет в экран с файлами рис 5.7.;

Рис 5.9. Экран удаления файлов

Рис 5.10. Экран просмотра файла

5.11. Экран копирования файлов на USB флэш карту

Рис 5.12. Экран передачи файлов через Wi-Fi

5.13 Область экрана при нажатии кнопки «СТАРТ»

Рис 5.13. Экран после нажатия кнопки «СТАРТ»

5.14 При нажатии кнопки «СТАРТ» создается новый файл с именем, взятым по дате и времени нажатия кнопки, запись файла стартует с ближайшей полностью законченной секунды. В низу экрана отображается время записи и имя созданного файла;

5.15 Нажимая на кнопку «СТОП» запись останавливается на ближайшей полной секунде без тысячных, сотых и десятых долей;

5.16 Автоматически создается скриншот экрана с треугольником максимальных значений показаний датчика;

5.17 Далее появляется меню работы с файлом. Записанный файл можно удалить, также удалится скриншот;

5.18 Можно выйти в главное меню нажав кнопку «ВЫХОД» при этом фаил с треком будет сохранен

5.19 Записанный файл можно обработать нажатием кнопки «БПФ» преобразовать в график быстрого преобразования Фурье;

Рис 5.14. Экран после нажатия кнопки «СТАРТ»

Рис 5.15. Экран после нажатия кнопки «БПФ»

5.20 Нажав клавишу «БПФ» происходит обработка файла см рис 5.15.

5.21 На экране показывает обратное время до окончания процедуры;

5.22 Процедуру можно остановить, нажав клавишу «СБРОС» при этом все вычисления аннулируются;

5.23 После завершения обработки, появится сообщение «ОБР. Завершена» и автоматически сохранится скриншот графика обработанного файла см рис 5.16.

Рис 5.16. Экран после завершения обработки БПФ

5.24 Обработку БПФ ранее записанных файлов можно сделать отдельно, нажав в главном меню клавишу «БПФ» см рис 5.17;

5.25 Выбираем файл стрелками и нажимаем «БПФ» идет аналогичный процесс преобразования файлов, описанный выше;

5.26 После завершения преобразования автоматически возвращаемся в меню с файлами для преобразования;

5.27 Нар рис 5.17 предоставлена общая схема областей экрана.

Отзыв