Crystal Instruments GRS 地面记录仪系统
动态信号分析仪 · Crystal Instruments
GRS (Ground Recorder System)

Crystal Instruments GRS 地面记录仪系统

与 NASA 合作研发的加固型便携动态测量系统,4 通道双 24 位 ADC、150 dBFS 动态范围,100 ns GNSS 时间戳,LTE 与卫星通信,自主运行最长 12 小时

输入通道
4
采样率
102.4 kHz(4 通道双 ADC)
动态范围
优于 150 dBFS
A/D 分辨率
每通道双 24 位
协议与合规
FIPS PUB 140-2

Crystal Instruments Corporation 原厂产品,西科创业中国区供货与服务 · 原厂页面 ↗

产品概述

GRS(Ground Recorder System)是 Crystal Instruments 与 NASA 合作研发的加固型、轻量化、电池供电动态数据记录仪与实时信号分析仪,专为无人值守的远程自主部署设计,将高精度声学/振动测量、GNSS 授时、飞机跟踪、智能触发、板载处理与蜂窝/卫星通信整合于一体。

机壳为 54.5×35×21 cm(21.5×14×8.3 in)的加固防水结构,连接器均达 IP67,采用 LEMO 接口以承受强风与恶劣环境;机壳以金属、塑料与 Pelican 材料组合,浅灰涂装应对沙漠强日照。工作温度 -20 ℃ 至 55 ℃,在 0 ℉ 冷浸 24 小时后仍可全功能运行。两块可更换的 94 Wh 锂电池合计 188 Wh,满负荷运行最长 12 小时,支持太阳能充电,休眠功耗仅 55 mW 且可按计划唤醒。

采集部分有 4 个模拟输入通道,每通道由双 24 位 ADC 与 DSP 按美国专利 7,302,354 实现优于 150 dBFS 的动态范围,并自动选择量程;SD 卡可同时记录 4 通道、双 ADC、最高 102.4 kHz 的数据,可连续记录数月并支持依 FIPS PUB 140-2 加密。触发记录提供最高 150 秒环形缓冲预触发(页面亦述整机预触发缓冲可达 300 秒),触发事件可由输入通道或外围信号按用户条件定义。机内另有 6 路、机外 2 路数字输入通道,可生成启动或停止记录等软件事件。

授时与通信是核心优势:内置多星座 GNSS 定位精度优于 2.5 m,在硬件层对 ADC 打时间戳,精度达 100 ns,使分散数百英里的多台 GRS 无需硬件互联即可在 EDM-PA 中对齐到统一时间基准,完成单台无法实现的跨站信号分析。通信集成 LTE 与 Inmarsat 卫星链路,有蜂窝网时优先低功耗 LTE,偏远地区自动切换卫星。另内置 ADS-B 模块(Aerobits TT-MC1b),可接收 200 英里半径内的飞机广播信号。可靠性方面,GRS 通过 IEC 60068-2-27 冲击与 IEC 60068-2-64 振动试验(随机振动 5 g RMS、10–500 Hz 每轴 10 分钟;半正弦冲击 30 g、50 g/3 ms),并由独立供电的实时时钟实现故障自恢复,RTC 电池寿命约 10 年。

技术参数

Crystal Instruments GRS 地面记录仪系统 — 技术参数
模拟输入通道4
A/D 分辨率每通道双 24 位
动态范围优于 150 dBFS
最大采样率102.4 kHz(4 通道双 ADC)
时间戳精度100 ns
GNSS 定位精度优于 2.5 m
预触发缓冲环形缓冲最高 150 秒(整机预触发缓冲可达 300 秒)
电池容量2 × 94 Wh,共 188 Wh
续航时间满负荷最长 12 小时
休眠功耗55 mW
外壳尺寸54.5 × 35 × 21 cm(21.5 × 14 × 8.3 in)
工作温度-20 ℃ 至 55 ℃
数字输入通道机内 6 路 + 机外 2 路
ADS-B 接收半径200 英里
数据加密标准FIPS PUB 140-2
无线通信方式LTE / Inmarsat 卫星
RTC 电池寿命约 10 年

参数摘自原厂资料。同一型号常有选配与衍生版本,下单前请与我们确认最终配置。

核心特性

  • 与 NASA 合作研发,加固防水(IP67 连接器)便携动态测量系统
  • 4 通道双 24 位 ADC,专利双量程技术,动态范围 150 dBFS
  • 多星座 GNSS 授时,ADC 级时间戳精度 100 ns
  • LTE + Inmarsat 卫星双链路,无人值守远程监控与回传
  • 188 Wh 电池最长 12 小时,休眠 55 mW,支持太阳能充电
  • 通过 IEC 60068-2-27/2-64 冲击与振动试验

典型应用

  • 分散广域的远程振动与噪声自主监测
  • 飞行器/超声速飞行声学与振动测量(NASA 应用)
  • 桥梁、铁路沿线结构与风机的远程监测
  • 运输过程设备振动的长期记录
  • 无人值守站点的长期数据采集

同系列对比

型号输入通道采样率A/D 分辨率动态范围
GRS (Ground Recorder System)当前 4102.4 kHz(4 通道双 ADC)每通道双 24 位优于 150 dBFS
CoCo-70X 4(9 针 LEMO)102.4 kHz(全输入同时)双 24 位150 dBFS
CoCo-80X / 90X 2 / 4 / 8(出厂配置)0.48 Hz–102.4 kHz,54 档每通道 2 × 24 位150 dBFS(100 Hz–20 kHz)
Luma-600
Ruby 16 kHz24 位
Spider-20 40.48 Hz – 256 kHz,共 58 档(Spider-20HE:512 kHz)120 dBFS(20 V 档);110 dBFS(2 V 档);100 dBFS(0.2 V 档)

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常见问题

动态信号分析仪和普通数据采集卡有什么区别?

普通 DAQ 卡主要负责把模拟信号量化后存成时间序列,分析要靠事后软件补做;动态信号分析仪把前端采集与实时 DSP 分析集成在一台设备里,边采边算 FFT、倍频程、阶次、SRS 等结果。差别有三点:一是通道相位匹配,如 Spider-80Hi 在 20 kHz 内小于 1°,这是做 FRF 与互谱的前提;二是动态范围,Spider-80Hi 单通道达 175 dBFS;三是同步授时、转速输入与 TEDS 识别等专用接口。只要结论依赖频域、相位或阶次,就应选动态信号分析仪而非通用采集卡。

做模态分析需要多少通道?手持分析仪够用吗?

通道数取决于一次要同时测的响应点数。模态测试需同时采集参考点与全部响应点,才能得到同一批次的一致 FRF 与相干函数,通道越多、单次覆盖测点越多越好。锤击法单点激励、多点响应(SIMO)最经济,通常从 8~16 通道起步;识别密集模态或做 MIMO 激励时,会用到 32、64 通道。CoCo-80X 最多 8 通道,适合小型结构;较大结构建议用 Spider-80Xi 机箱,单箱 64 通道并可级联扩展。手持分析仪在低频、轻量结构上精度够用,但通道数与激励控制能力有限,不适合大型件模态。

手持式振动分析仪和在线监测系统该怎么选?

两者解决不同场景。手持式(如 CoCo-70X,IP-67 防水,可 1 米水深浸泡 30 分钟)适合点巡检:一台设备按路线依次测多个测点,投入低、机动性强,适合故障排查与周期性巡检。在线固定安装系统(如 Spider 前端 + Ruby 无线传感器)适合关键机组:传感器长期固定在测点上,按计划或触发采集,数据自动回传 RCM 远程监测软件,再由 VDS 诊断系统用 AI 与专家规则做趋势与报警。经验做法是关键、不可停机的设备上在线系统,一般设备用手持巡检;两者数据可进同一数据库统一管理。

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