越野卡車、巴士、拖拉機、叉車或者重型推土機產生的過度振動,不僅會影響駕駛舒適性,還會引起嚴重的職業病,例如慢性腰背痛和脊椎退化。職業安全專家稱之為全身振動(whole-body vibration,WBV):當車輛行駛在突起、軌道和其他不規則的路面受到顛簸時,水平和垂直的力會傳遞到駕駛員。此外,振動型手持電動工具,例如氣壓手提鉆、鉆孔機或者電鋸,都會產生強烈的振動,通過工人使用的工具傳輸到手和手臂。與全身振動類似,手-臂振動也可以產生不良的健康影響,例如降低控制能力,產生手臂和肩部的疼痛,甚至是振動引起的白指綜合癥。
歐洲人體振動指令
為了保護工人,減低由于振動造成的身體危害,歐盟制定了振動法規,其中規范了汽車駕駛員或者手持電動工具的使用者每天所能承受的最大振動劑量。歐盟于2005年開始實施人體振動指令2002/44/EC,到目前為止,歐洲很多國家將其寫入法律。ISO2631標準定義了駕駛員所承受的加速度和行駛指數的全身振動水平。ISO5349標準定義了電動工具和手持工具的手-臂振動水平。這兩種標準都規定了明確的測量流程和條件,以及最大振動限制。制造商將產品推向歐洲市場之前,必須保證產品能夠符合這些標準。
LMS Test.Xpress用于人體振動測試
LMS Test.Xpress人體振動解決方案能夠根據ISO要求的位置(立位、坐位或者臥位)和/或配置(單個或者兩個手柄),測量時域信號。為了與ISO標準一致,測量的時域信號,與相應的ISO時域濾波器加權,然后計算矢量和以及相應的加權RMS。加權RMS值與ISO標準規定的極限值進行多次比較,來驗證是否符合標準。此外,可以實時計算并顯示振動劑量值(Vibration Dose Values,VDV),利用彩色圖清晰地顯示是否超出暴露極限(暴露極限通常作為人體可以承受振動量的上限)和/或ISO標準規定的特定限值。
整個流程可以利用Microsoft Excel或者Word生成詳細的報告。如果沒有滿足ISO標準,那么原始的時域數據和所有在線數據將存儲在一個單獨的項目文件中。這樣,原始數據可以在LMS Test.Xpress軟件中用于進一步分析,查找過度振動問題的根源,并且提出解決方案。因此,避免了不必要的重復試驗。
為了確保符合ISO測量流程,減少操作者失誤,整個試驗程序從開始測量到最后的報告生成,可以完全自動運行,并且通過設定用戶密碼進行保護。自動化功能可以定義特殊的測量設定,所需的數據顯示形式,用于數據分析的適當的數字功能,以及公司統一的報告格式。預先定義的測量-分析-報告流程僅需要三次點擊用戶界面即可完成。
LMS Test.Xpress軟件是與小巧的便攜式LMS SCADAS III數采前端集成在一起的。測量通道數可以從4通道擴展至40通道,在一次試驗中能夠測量各個方向三軸向傳感器信號——甚至可以測量多個座椅不同位置上的信號。此外,還可以將全身振動標準ISO2631和手-臂振動標準ISO5349結合在一起進行測量。還可以通過增加通道數來測量速度、溫度、噪聲或者其他數據。這樣,獲得的有用信息可以用來分析并且診斷過度振動問題的根源。
驗證和診斷試驗結合在一起
LMS Test.Xpress提供了完整且簡單易用的解決方案,用于全身振動和手-臂振動ISO標準驗證試驗。系統能夠根據ISO流程進行測量,并且在測量的同時提供實時反饋,以及是否符合ISO標準的反饋。結合便攜式LMS SCADAS III硬件,LMS Test.Xpress解決方案還適用于各種試驗室或者現場試驗。此外,當不能滿足前面所表述的標準時,LMS Test.Xpress還提供了多種功能診斷振動問題。為了支持這項功能,LMS Test.Xpress具有實時的FFT分析,階次分析,倍頻程分析和輸出功能,并且能夠同時進行上述多項功能。除此之外,LMS Test.Xpress還提供了操作簡單的高級分析功能,例如濾波、信號平滑、平均值,以及各個通道信號之間的數學運算。
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