Marinai di Terraferma

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 Oggetto del messaggio: misurare il regime del motore con il cellulare
MessaggioInviato: 11/02/2011, 16:46 
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Iscritto il: 16/11/2009, 10:24
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Come misurare quanti giri/min fa il motore col cellulare?
Ecco qui tutta la sequenza...

Si registra con il cellulare (ormai lo fanno tutti) il suono prodotto dal motore... bastano una manciata di secondi ad andatura costante... diciamo 5s.

Riportiamo a casa la nostra registrazione in cui ci siamo ricordati di dire all’inizio tutte le informazioni utili ( es. Velocita’ misurata dal GPS, dal log.. quanta manetta... vento contro... ecc... )

Scarichiamo sul PC il nostro file audio.

Utilizzeremo un programma di post-processing audio free molto versatile: Sonic Visualizer, liberamente scaricabile dal sito:

http://www.sonicvisualiser.org/download.html

Installato il programma lo lanciamo..
Allegato:
Commento file: appena aperto...
image001.png
image001.png [ 36.24 KiB | Osservato 2633 volte ]

Ora importiamo la nostra registrazione:

File->Import Audio File

E andiamo a prenderci il nostro file audio...

Il risultato sara’ simile a questo:
Allegato:
Commento file: appena aperto il file audio...
image003.png
image003.png [ 52.88 KiB | Osservato 2633 volte ]

Il nostro file audio viene visualizzato in una traccia...
Sotto in verde vediamo tutta la traccia registrata e la finestra in nero dove verranno eseguite le operazioni... La finestra si puo’ stringere/allargare con la rotellina orizzontale.

Apriamo ora un Layer particolare: “Peak Frequency Spectrogram”
Layer -> Add Peak Frequency Spectrogram

Il risultato sara’ simile a questo:
Allegato:
Commento file: peak freq. spectrogram
image005.png
image005.png [ 52.3 KiB | Osservato 2633 volte ]

Non si capisce molto... vediamo di cambiare modo di visualizzazione dei dati...
Scale lo modifichiamo dal default “Linear” a “dBV^2”
Il risultato e’ il seguente:
Allegato:
Commento file: peak freq. spectrogram in dBV^2
image007.png
image007.png [ 78.11 KiB | Osservato 2633 volte ]

Ora si, qualcosina in piu’ si capisce....
In ascissa ( x) c’e’ il tempo... in ordinata (y) le frequenze.
Il nostro suono e’ la somma di tante frequenze contemporanee.

E’ evidente una certa periodicita’ delle righe orizzontali ( i toni) e si nota che non tutte le frequenze sono “rappresentate” anzi. Solo alcune righe sono belle fisse e ripetitive in frequenza.
Sono i suoni armonici cioe’ multipli in frequenza degli scoppi del nostro motore.
Ora dobbiamo capire ogni quanto si ripetono in frequenza questi toni.
Passando con il mouse sopra alle righe piu’ accentuate vediamo in alto a destra comparire alcune scritte...
Allegato:
Commento file: 73Hz..
image009.png
image009.png [ 63.91 KiB | Osservato 2633 volte ]

In alto si legge :
Peak Frequency: 73.8882 Hz

Andiamo ora a vedere a che frequenze sono i nostri “toni”:
Allegato:
Commento file: 147Hz...
image011.png
image011.png [ 63.85 KiB | Osservato 2633 volte ]


- 73,9 Hz
- 147.9 Hz
- 220.6 Hz

Si puo’ notare che c’e’ una periodicita’... con buona approssimazione sono tutti multipli di 73,9Hz.

Bene.

Questo e’ il valore che cercavamo, mettiamolo da parte e torniamo al nostro motore.

Calcoliamo quanti scoppi fa un motore ogni giro...
Partiamo da un motore monocilindrico, un solo cilindro.. se e’ un 2 tempi fa uno scoppio ogni giro, se e’ un 4 tempi uno scoppio ogni 2 giri. – 0,5 scoppi/giro.
Se e’ un multicilindrico gli scoppi aumenteranno di conseguenza.
Bicindrico raddoppieranno, tricilindrico triplicheranno ecc..

Cos’e’ il valore che abbiamo trovato prima... e’ esattamente quanti scoppi fa il nostro motore al secondo. ( e produrra’ tale frequenza + tutte le sue multiple...)

Per avere gli scoppi/min bisogna moltiplicare per 60.

Nel nostro esempio otteniamo 4434 scoppi/min.


Ora bisogna rapportarlo al numero di scoppi/giro del nostro particolare motore.

Motore bicilindrico 2T: 2 scoppi/giro
Motore monocilindrico 2T: 1 scoppio/giro
Motore bicilindrico 4T: 1 scoppio/giro
Motore monocilindrico 4T: 0,5 scoppi/giro

Ricaviamoci ora i giri/minuto dividendo il nostro numero di scoppi/giro per la costante scoppi/giro del motore.

Motore bicilindrico 2T: 2217 giri/min
Motore monocilindrico 2T: 4434 giri/min
Motore bicilindrico 4T: 4434 giri/min
Motore monocilindrico 4T: 8868 giri/min


Facciamo ora un esempio un po’ piu’ complicato nell’analisi ..
(il motore di prima era monocilindrico 2T che faceva 4434 giri/min) con un motore 4T...
Aperto il file audio e attivato il layer di peak spectrogram otteniamo:
Allegato:
Commento file: esempio difficile...
image013.png
image013.png [ 86.22 KiB | Osservato 2633 volte ]


E' un po' piu' di difficile interpretazione, ma la sequenza dei toni che otteniamo e’:

- 73 Hz
- 108 Hz
- 145 Hz
- 188 Hz

La periodicita’ che troviamo e’ circa ogni 37 Hz solo che la riga a 37 Hz non la troviamo...
Questo e’ abbastanza normale perche’ i motori 4T specie se monocilindrici hanno frequenze di scoppio molto basse, tali che il nostro microfono non le riceve..
Poco importa.. l’abbiamo trovata ugualmente.

Il nostro motore 4T monocilindrico sta girando a 37 x 60 / 0,5 = 4440 giri/min

In un altro thread magari vedremo cosa farcene di questo dato...
E adesso ... spegnere il motore e su le vele!!! :mrgreen:


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 Oggetto del messaggio: Re: misurare il regime del motore con il cellulare
MessaggioInviato: 11/02/2011, 16:52 
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mitico guru... :o


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 Oggetto del messaggio: Re: misurare il regime del motore con il cellulare
MessaggioInviato: 11/02/2011, 19:04 
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Iscritto il: 16/11/2009, 10:24
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Località: (UD)
marco zk ha scritto:
mitico guru... :o



.. che detto da marco zk suona come una onorificienza... 8-)

Provare... e attendo i risultati...


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 Oggetto del messaggio: Re: misurare il regime del motore con il cellulare
MessaggioInviato: 11/02/2011, 21:19 
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Iscritto il: 19/11/2009, 21:19
Messaggi: 1828
Località: roma
Geniale.
In pratica il programma esegue la trasformata veloce di Fourier del suono, giusto?
Unica accortezza forse quella di tenere il telefono a distanza fissa dal motore durante la registrazione del suono per evitare di inquinare la misurazione per effetto doppler.

Guru, grazie per la segnalazione.

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Ex: Aura (CNA - Brezza 22 ) http://lamiabarcabrezza22.myblog.it
Gli stolti corrono ove i saggi non osano nemmeno avventurarsi


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 Oggetto del messaggio: Re: misurare il regime del motore con il cellulare
MessaggioInviato: 13/02/2011, 16:44 
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Iscritto il: 16/11/2009, 10:24
Messaggi: 2989
Località: (UD)
brontolo ha scritto:
Geniale.
In pratica il programma esegue la trasformata veloce di Fourier del suono, giusto?
l'idea è proprio quella..
brontolo ha scritto:
Unica accortezza forse quella di tenere il telefono a distanza fissa dal motore durante la registrazione del suono per evitare di inquinare la misurazione per effetto doppler.

Guru, grazie per la segnalazione.

In effetti l'ultima registrazione é inquinata dall'effetto doppler.. Dovuto ai repentini spostamenti del motore a causa delle vibrazioni
per i movimenti del microfono mi preoccupo meno.. La velocità é bassa..


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