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原始数据对于测量的重要性

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  • 发布时间:2015/7/15 17:07:53
  • 作者:ljl_yinhe

  原始数据是指基于采样技术获取的最初始数字化样本数据,随着原始数据对测试结果以及分析过程发挥的作用越来越大,原始数据的重要性也越来越明显。

原始数据的价值

  对于测量者需要的实际信号的测量结果,都是基于相应原始数据计算得到的。例如:对原始数据进行均方根运算,得到有效值;对原始数据取绝对值再进行平均值运算,得到校准平均值;对原始电压电流数据相乘,进行功率运算等等。

  实际信号中往往包含了非常丰富的信息,但是测量者往往只提取了部分基于之前的认知,认为有价值的信息,由于认知总是有限的,所以经常忽视了真正有价值的信息。并且,测试仪器的数据及波形显示是有限的,并不能完全反映实际信号。显示结果受限于更新时间及数据处理策略,如每200ms更新记录数据,每次记录的数据取十次测量的均值,这样处理的结果是大量的细节信息没有被显示,丰富的内容被忽略。

  对此,解决的办法是完整记录所有采样获取的原始数据,通过专业软件的后期处理分析,二次开发,获取更多有价值的信息,然而还会遇上一个问题,“巧妇难为无米之炊”,就目前而言,绝大部分功率分析仪并不开放原始数据,用户只能得到部分数据,无法进行二次开发。

  WP4000变频功率分析仪完整记录原始数据,并且向用户开放,方便进行二次开发。

原始数据的案例

  航天陀螺仪电机的原始数据记录及数据挖掘。

  航天陀螺电机属于精密机械,长期高稳定运行是其关键技术指标之一。理想的三相电机在三相对称供电时,其三相电流对称、稳定,瞬时功率和平均功率都是稳定的。

  然而,某一批次的电机却出现了电流稳定而功率不稳定的情况。通过对该批次电机进行长时间原始数据记录(包括电压、电流、功率的波形数据)并对瞬时功率数据进行分析后发现:被测电机均存在相近频率的低频间谐波。

  客户结合经验知识进一步分析得知,低频间谐波是由电机固有的低频振荡引起。

  通过对同类故障电机的电参数原始数据进行分析,发现某些电参数存在相似点。通过数据分析可对故障原理做出进一步判断,改良生产工艺并为研发工作提供有效的数据支撑。而根据分析机理,开发专用软件,可在原有测试流程下直接判断电机故障,大幅度提高了质检部门的工作效率。

  值得注意的是:在此之前,银河电气的测试工程师及软件工程师并未接触过陀螺仪电机,上述过程完全是基于原始数据的潜在信息的挖掘。

原始数据的利用展望

  基于大量测试的原始数据,通过分析算法对数据进行挖掘,可获取挖掘更多的宝贵信息,如故障规律、设计隐患等。

01建立被检品的原始数据档案

  确保关键测试设备都可以提供原始数据;

  建立数据库,对原始数据进行完整的永久性保存,数据积累;

  研发相关软件,事后可完全再现试验过程;并按照新的发现和认知出具新的试验报告。

02建立被检品的原始数据档案的意义

  以电机试验为例,通过与医院看病过程来说明建立数据档案的意义。

数据档案

03远程实验室

  试验室可轻松将试验的原始数据上传银河电气数据中心,由银河电气开发相关的基于Web的网络仪器或试验软件。苏科院、银河电气、及行业内的专家、测试工程师可通过原始数据对测试结果或测试设备进行实时的或事后的分析,实现远程协助。

04远程实验室的意义

  最大限度减少不必要的重复试验,提高试验效率,降低试验成本,最大限度体现检测的价值。