Akusztikus kamera kisokos

Az akusztikus kamerák használatához nem kell akusztikai mérnöknek lenni.

Szivárgáskereséshez vagy elektromos részkisülés detektálásához

Az akusztikus módszerekkel dolgozó kutató/fejlesztő szakemberek akusztikus kamerákat használnak a hangforrások detektálására és elemzésére. Na, de mi van akkor, ha nem akusztikai mérnök valaki és mégis sűrített levegő szivárgást vagy elektromos részleges kisülést akar találni? Ebben a cikkben elmagyarázzuk, miért tévedhet, aki nem az akusztikára szakosodott, és hogyan oldotta meg az NL Acoustics ezt a problémát.

Mire kell figyelni egy akusztikus kameránál?

Bármely akusztikus kamera képes megtalálni a nyomás alatti rendszerek szivárgásait és a részleges elektromos kisüléseket, ha az általuk kibocsátott hangnyomásszintek elég erősek. Azonban, ha Ön nem képzett akusztikai mérnök, akkor az ilyen típusú elemzési képességek nélküli használata nem eredményezi a megalapozott karbantartási döntések meghozatalához szükséges eredményeket. Mivel a műszer nem segít kategorizálni a megtalált hangforrásokat. Amikor akusztikus kamera kiválasztása előtt áll, például sűrített levegő szivárgásvizsgálathoz, érdemes olyan kamerát választani, ami a szivárgás detektálása esetén, valós időben ad visszajelzést a szivárgás mértékéről és költségbecslést is végez. Elektromos részkisülések (Partial Discharges) esetén a kamerának tartalmaznia kell a kisülés felismerésén kívül mintákat, valamint osztályozási képességgel kell rendelkeznie a kisülési állapot súlyosságára vonatkozóan.

Milyen egy modern autó műszerfal nélkül?

Az akusztikus kamera elemzés nélküli használata olyan, mint egy műszerfal nélküli autó. Lehet vezetni, de a sebességet az elhaladó tárgyak alapján kell megbecsülni és nem lehet tudni, hogy a fordulatszámmérő értékének van-e köze a valósághoz. Egy ilyen akusztikus kamerával a sikeres szivárgáskeresés vagy elektromos részkisülés audit szakértelmet igényel. Például a bonyolult eszközök üzemeltetésénél a frekvenciatartomány manuális beállításában. A rosszul megadott frekvenciatartomány hatással van az érzékelés érzékenységére, így kimaradhatnak szivárgási pontok. De a helytelenül megadott dinamikus tartomány is megtévesztő lehet a szivárgás vagy elektromos részkisülés helyének meghatározásakor.

Miután megtalálta a problémás területet, egy átlagos akusztikus kamerával, nehéz meghatározni, hogy az észlelt hangforrás szivárgás vagy csak zavaró zajforrás. Ennek megfejtéséhez exportálni kell a pillanatképeket egy számítógépre és manuálisan elemezni azokat. Ez fáradságos feladat, és így könnyen megtörténhet, hogy a zavaró, ártalmatlan hangforrások téves értelmezéshez vezetnek. Tehát a hangfelvételek értékes információvá történő átalakításához ismét szakképzettségre van szükség. A szivárgások mértékének meghatározása és költségbecslés elvégzéséhez táblázatok vagy bonyolult algoritmusok használata szükséges. Az elektromos részkisülések esetében azonban ez a folyamat még igényesebb, mivel nincsenek szabványosított módszerek különböző kisülések típusának vagy súlyosságának osztályozására.

Miért az NL akusztikus kamera?

Az NL akusztikus kamera piacvezető, átfogó és teljesen automatizált megoldás a nyomás alatti rendszerek szivárgásainak és az elektromos részkisülések detektálásában és elemzésében. A kamera automatikus, feladat optimalizált szűrőkkel rendelkezik a zavaró zajok kiszűrésére és automatikusan állítja a dinamikus hangtartományt, egy és több hangforrás érzékelési üzemmódban is. Magyarul a kamera automatikusan felismeri, hogy a hangforrás szivárgás vagy elektromos kisülés-e. Ennek eredményeként a műszer használata pofon egyszerű és nem igényel különleges képzettséget, oktatást. Ezen felül az NL kamera valós idejű szivárgási veszteség (l/perc, m3/h) elemzést, költségbecslést, elektromos vizsgálatoknál részkisülés mintaelemzést végez.

A kamera az elkészített képeket azonnal, automatizáltan Wi-Fi-n keresztül a felhő alapú felületre tölti fel, ahol az NL Cloud szoftver tárolja és elemzi a képeket. Az offline elemzéshez használható az NL Camera Viewer és az NL Camera Viewer Pro szoftvereket is.

Az NL Cloud részletesebb információkat nyújt, például az elektromos részkisülések osztályozásáról és a súlyosság elemzéséről. A mesterséges intelligencia alapú felhő szoftverrel, a jelentések készítése könnyedén és gyorsan elvégezhető.

Akusztikus kamerák: Miért számít a mikrofonok száma?

A különböző gyártmányú akusztikus kamerák műszaki adatlapjainak összehasonlításánál szembetűnik, hogy a műszerek a mikrofonok számában eltérnek egymástól. Ebben a bejegyzésben összefoglaljuk milyen technológia áll az akusztikus kamerák mögött és miért jelentős tényező a mikrofonok száma.

Több mikrofon = Nagyobb akusztikus érzékenység

Nem a méret a lényeg, a kevesebb néha több, de az akusztikus képalkotáskor a mikrofonok száma kritikus szerepet játszik. Általánosan elmondható, hogy a mikrofonok számának növekedésével arányosan nő az akusztikai teljesítmény is. Az akusztikus kamerák MEMS (mikro-elektromechanikus rendszer) típusú mikrofonokat használnak, amikre kiváló teljesítmény, stabilitás, alacsony energiafelhasználás és kis méret jellemző. A MEMS mikrofonok tipikusan magas hangokat képesek érzékelni (általában 120 dB felett), magas a saját zajszintjük, ami azt jelenti, hogy egyetlen mikrofon nem képes alacsony hangok érzékeléséhez. Viszont ez a saját fehér zaj több mikrofonból származó jelek kombinálásával csökkenthető. A mikrofonok számának duplikálásával a zajszint 3 dB-el csökken. Így a csendesebb hangok érzékelésének érzékenysége növelhető a mikrofonok számának növelésével.

Az NL kamerák 124 csúcstechnológiás MEMS mikrofont tartalmaznak, így érzékenysége kiemelkedő, egy levegő szivárgási pont esetén, akár 0,016 l/perc veszteség is érzékelhető.

A grafikonon két szivárgási pont jele látható, a kamera érzékenysége határozza meg, sikerül-e mindkettőt megtalálni. A 16,5 kHz szivárgásnál a jel mindkét kamerán (a 32 és 124 mikrofonos) érzékelhető, de a 18,5 kHz szivárgás csak a 124 mikrofonnal rendelkező kameránál látható.

Nagyobb érzékelési távolság és felbontás

A mikrofonok száma kritikus tényező az érzékelési távolságnál is, ami szintén egy fontos műszaki tényező a kameráknál. A hang terjedése a levegőben a távolság arányosan csökken, 6 dB-el a távolság exponenciális növekedésével. Viszont a mikrofonok számának növelésével nő a maximális detektálási távolság is. Hozzávetőlegesen az érzékelési távolság duplázódik a mikrofonok számának négyszerezésével.

Jön a kérdés, hogy miért nem növelik a gyártók mikrofonok számát? Nem egyszerűen arról van szó, hogy drágák a mikrofonok. A mikrofonok számának növelésével együtt jár, hogy az audio adat jelek feldolgozásának folyamatát is meg kell oldani. Ehhez nagy beépített teljesítményre van szükség, és ez megmagyarázza, hogy miért nem voltak elterjedve eddig a hordozható akusztikus kamerák, mivel kis méretben nem volt megoldható ekkora teljesítmény.

Persze a legegyszerűbb teljesítmény csökkentési megoldás, ha csökken az akusztikus kamera felbontása. Az akusztikus kamera alapvetően a különböző irányból érkező hangszinteket jeleníti meg, így a kamera felbontásakor az akusztikus pixelekre kell gondolni, ezért is hívják ultrahangos hőkamerának is. Viszont ezen a pixelek számának csökkentése rontja az akusztikus teljesítményt. Hasonlóan egy kijelző, fényképezőgép vagy hőkamera felbontásához, minél alacsonyabb, annál kevesebb az információtartalma a képnek, „elmosódik”. Tehát egyszerűen kevesebb mikrofon, kevesebb pixel, alacsonyabb teljesítményt eredményez. Tehát a hang pixelek (mikrofonok) számának növelésével megbízhatóbb mérés valósítható meg, nagyobb távolságból. Ahogy a távolság nő két pixel között nagyobb lesz a távolság és mivel a pixelek száma korlátozott, nehezen lesz meghatározható a hang forrása.

NL akusztikus kamera

A fenti tényezőket vették figyelembe az NL akusztikus kamerák fejlesztésénél. Így az NL kamerákba 124 mikrofon kapott helyet, kiemelkedő feldolgozási teljesítmény mellett. Ezzel a kombinációval piacvezető szerephez jutott az érzékenység, az akusztikus képfelbontás és az érzékelési távolság viszonylatában.

Kapcsolatfelvétel