WaveCam macht Schwingungen mit Motion Magnification

Tauchen Sie ein in die Möglichkeiten der optischen Analyse mit unserer fortschrittlichen, berührungslosen und hochauflösenden Schwingungsanalyse-Lösung: WaveCam. Wir visualisieren eine Welt, in der Schwingungen verstärkt und das Unsichtbare sichtbar gemacht werden. Motion Magnification ist mehr als nur eine Technik – es ist ein revolutionärer Ansatz, um Schwingungsverhalten zu verstehen und zu optimieren.

Analysieren Sie Ihre Schwingungsdaten im Zeit- und Frequenzbereich, um ein tieferes Verständnis für die Dynamik von Maschinen, Bauwerken und Strukturen zu gewinnen.

Alles, was Sie benötigen, sind eine Kamera und unsere Software zur Datenverarbeitung. Sparen Sie wertvolle Zeit, indem Sie auf Kabel und herkömmliche Sensoren verzichten oder sich die zeitaufwendige Einzelpunktmessung ersparen. Jeder Pixel fungiert als individueller Sensor und ermöglicht eine vollflächige Bewegungserfassung und Schwingungsanalyse.

WaveCam ermöglicht es Ihnen, Hunderttausende von Messpunkten gleichzeitig zu analysieren. Zeitverläufe, Frequenzdaten, Betriebs- und modale Schwingformen können an jedem einzelnen Messpunkt extrahiert werden.
Die Messergebnisse lassen sich in beliebige Betrachtungsperspektiven projizieren und ermöglichen so eine intuitive Auswertung aus unterschiedlichen Blickwinkeln. Die Ergebnisse wurden durch Finite-Elemente-Analysen sowie durch klassische Sensoren wie Laser-Doppler-Vibrometer (LDV), Beschleunigungssensoren und akustische Holographie validiert.

Visualisieren Sie Betriebs- und modale Schwingformen unter Betriebs-, Umgebungs-, manueller oder automatisierter Anregung (z. B. Impulshammer WaveHitMAX) sowie bei transienten Ereignissen.

Ihre Vorteile

  • Steigern Sie die Produktivität durch Reduzierung von Maschinenstillstandszeiten
  • Erhöhen Sie Lebensdauer, Sicherheit, Komfort und Akustik Ihrer Produkte
  • Einfache Einrichtung, kurze Messzeiten, kein Verkabelungsaufwand
  • Vereinfachte Wartung und verbesserte Schadensfrüherkennung
  • Subpixelgenaue und vollflächige Messung in einem Arbeitsschritt
  • Analyse und Visualisierung im Zeit- und Frequenzbereich
  • Effizient und skalierbar – von kleinen bis zu großen Strukturen
  • Intuitive Bedienung mit leistungsstarken Datenanalyse-Tools

 

Features von WaveCam

  • Entdecken Sie versteckte Bewegungen und feine Details, die dem menschlichen Auge entgehen
  • Berührungslose, vollflächige Schwingungs- und Bewegungsmessung
  • Kameraunabhängig – Import gängiger Videoformate
  • Subpixelgenaue Messauflösung bis zu 1/10.000 durch Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI)
  • Der messbare Frequenzbereich wird durch die Bildrate der verwendeten Kamera bestimmt

 

 
Frequenzbereich0 – 20 kHz
Minimale Verschiebung100 nm (bei 1 m Abstand mit 50 mm Objektiv)
Unterstützte Videoformateavi, m4v, mj2, mov, mp4, mpg, wmv
Unterstützte Bildformatedng, png, jpg, bmp, tif, tiff
Datenanalyse-Bereiche
  • Frequenzbereich – Betriebsschwingformen (Frequency Operational Deflection Shapes, ODS)
  • Zeitbereich – Betriebsschwingformen (Time Operational Deflection Shapes, ODS)
  • Operationale Modalanalyse ohne Anregungssignale (Operational Modal Analysis, OMA)
Signalanalyse
  • Zeitverläufe
  • Spektren (gesamt und je Pixel)
  • Spektrogramme (gesamt und je Pixel)
  • Import von Referenzsignalen (uff)
  • Statistische Kenngrößen wie RMS, Peak-to-Peak und Maximalwerte
Frequenzfilter
  • Bandpass-, Bandsperr-, Tiefpass- und Hochpassfilter
  • Flexible Kombination verschiedener Filtertypen
  • Direkte Anwendung der Filter auf Bewegungsvisualisierungen
Spektrogramm
  • Einstellbarer Fenstertyp und Fenstergröße
  • Konfiguration von Überlappungen
Bewegungsvisualisierung
  • Farblich codierte Bewegungsdarstellungen
  • Visualisierung von Amplituden und Phasenwinkeln
  • Animation einzelner Frequenzen oder des Gesamtsignals
  • Visualisierung der Sensorpunkte mit Richtungspfeilen
  • Speichern von Ergebnisvideos mit eingeblendeten Diagrammen für Präsentationen und Berichte
Datenexport
  • Zeitverläufe (csv, uff, png)
  • Spektren (csv, uff, png)
  • Modenformen (uff) für den direkten Vergleich mit Simulationen (WaveSim)
  • Animationsvideos (avi, mp4)
  • Export vollflächiger Modal- und Betriebsverformungsdaten
Video-Vorverarbeitung
  • Integrierter Videoplayer
  • Zuschneiden, Drehen und Kürzen von Videos
  • Perspektivumrechnung
  • Räumliche Filterung, Objektsegmentierung
  • Vorvalidierung (z. B. Heatmap)
Batch-Verarbeitung
  • Benutzerdefinierte Analysekonfigurationen
  • Automatisierte sequentielle Batch-Verarbeitung

 

WaveCam unterstützt unkomprimierte Videoformate, die mit den meisten Highspeed- und Smartphone-Kameras aufgenommen werden können.

Exportierte Animationen von Schwingformen - eindeutige Ergebnisse und einfache Interpretation mit unserer Pixel-als-Sensor-Technologie. 

Mehrkörper-Analyse und verschiedene Darstellungsoptionen zur Hervorhebung von benutzerdefinierten Komponenten.

Beispiele von Messungen

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WaveCam - Video-Schwingungsanalyse eines Bürogebäudes in Tokio

Veränderungen im Schwingungsmuster eines Gebäudes können auf Schäden an der Struktur hinweisen. Während eines Messebesuchs in Japan wurde ein Video von einem hohen Bürorgebäude in Tokio erstellt. Mit der Bewegungsvergrößerung der Software WaveCam konnten die Schwingungen schnell für das menschliche Auge sichtbar gemacht werden. Eine einfache Lösung zur schnellen Schwingungsanalyse an Gebäuden.

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Video-Schwingungsanalyse - Bremsenprüfung mit Impulshammer WaveHitMAX und WaveCam

Mit dem Impulshammer WaveHitMAX erfolgt eine vollautomatische, reproduzierbare und hochpräzise Anregung des Prüfobjekts ohne Doppeltreffer. Die Hochgeschwindigkeitskamera zeichnet die Videodaten auf und die Schwingungsanalyse-Software WaveCam verstärkt die Bewegung, so dass die Schwingungen schnell und einfach sichtbar und auswertbar sind.

Ein vollautomatisches Bremsenprüfsystem mit reproduzierbarer Impulsanregung und vollflächiger Schwingungsmessung.

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WaveCam - Video-Schwingungsanalyse mit High-Speed-Kamera

Strukturelle Schwingungen sind für das menschliche Auge oft nicht sichtbar. Mit einer hochauflösenden Videoaufnahme und einer Bewegungsvergrößerung durch unsere Software WaveCam können Sie die Schwingungen der Bremsscheibe in diesem Video selbst visuell nachvollziehen.

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WaveCam - Video-Schwingungsanalyse an einem Automotor

In diesem Video sehen Sie unsere Vibrationsanalyse-Software WaveCam im Einsatz bei einer Schwingungsmessung am Motor.
Mithilfe hochauflösender Videoaufnahmen und Bewegungsverstärkung visualisiert WaveCam selbst kleinste Vibrationen in komplexen Baugruppen wie Automotoren. Die Software unterstützt Ingenieure dabei, das NVH-Verhalten (Noise, Vibration, Harshness) von Antriebsträngen detailliert zu analysieren – sowohl am Prüfstand als auch direkt im eingebauten Zustand. Schon in der frühen Entwicklungsphase lassen sich so gezielt Optimierungspotenziale für Verbrennungs- und Elektromotoren aufdecken, um höchste Standards in Qualität, Sicherheit und Komfort sicherzustellen.

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WaveCam - Video-Schwingungsanalyse eines Stahlrahmens

Dies ist der einfachste und schnellste Weg, um einen Vibrationstest an Maschinen und Anlagen durchzuführen. Mit einer Hochgeschwindigkeitskamera wird ein Video erstellt. Mithilfe eines Algorithmus in der WaveCam-Schwingungsanalysesoftware verstärken wir die Schwingungsbewegung und visualisieren und analysieren dann die Ergebnisse.

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WaveCam - Video-Schwingungsanalyse eines Lautsprechers

Wir haben das gesamte Messverfahren an einem Lautsprecher getestet.  Noch nie wurde ein Vibrationstest schneller durchgeführt. Die Anregung erfolgte mit einem Sinus-Sweep. Die aufgezeichneten Videodaten wurden per Software in der Bewegung verstärkt. Die Ergebnisse sind im Vergleich zu klassischen Sensorsystemen extrem genau.

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WaveCam – Video-Vibrationsanalyse einer Windkraftanlage

Was im Kleinen sichtbar ist - wie bei der Messung an diesem Lego-Windrad - funktioniert auch bei echten Windrädern. Messungen an Energieanlagen können einfach, schnell und ohne aufwändige Vorbereitungen durchgeführt werden. Bewegungsvergrößerungen durch unsere WaveCam-Software ermöglichen es, Schwingungen in einer Weise zu visualisieren, die das menschliche Auge nicht sehen kann.

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WaveCam - Schwingungsanalyse eines Brückenmodells

Durch die Untersuchung des dynamischen Verhaltens eines Brückenmodells unter verschiedenen Kräften wie Verkehrslasten und Windböen gewinnen wir entscheidende Einblicke in seine strukturelle Integrität und Widerstandsfähigkeit. Mit unserer fortschrittlichen Simulationssoftware WaveCam können selbst kleinste Schwankungen im Ansprechverhalten der Brücke erkannt werden.

Dieser innovative Ansatz ermöglicht nicht nur ein tieferes Verständnis der Eigenfrequenzen und Eigenformen einer Brücke, sondern erleichtert auch die frühzeitige Erkennung von strukturellen Anomalien oder Schäden.

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Octagon und WaveCam: Vibroakustik im Maschinenbau

Lärm und störende Vibrationen in Maschinen und Anlagen sind seit langem eine Herausforderung für Hersteller und Anwender gleichermaßen. Mit der All-in-One Soundcam Octagon und der Video-Schwingungsanalyse-Software WaveCam bietet gfai tech zwei innovative Lösungen für eine extrem schnelle Fehlerbehebung von akustischen oder Vibrationsproblemen an. 
WaveCam ermöglicht durch die Vergrößerung von Bewegungen und die Sichtbarmachung von Schwingungen eine umfassende Analyse über Zeit-, Frequenz- und Ordnungsbereiche hinweg und fördert so ein tieferes Verständnis von Maschinen und Strukturen.
Schauen Sie das Video zur WaveCam ab Minute 2:35

Vorteile

  • WaveCam macht  Schwingungen durch Motion Magnification sichtbar
  • Verwenden Sie beliebige Kameras zur Erfassung von Schwingungsdaten
  • Analyse im Zeit- und Frequenzbereich möglich
  • Schwingungsmessungen im laufenden Betriebmit subpixelgenauer Auflösung
  • Anwendbar für kleine Bauteile (z. B. Leiterplatten) bis hin zu großen Strukturen (z. B. Bauwerken)
  • Messgenauigkeit durch KI-basierte Analyse deutlich verbessert

Anwendungsgebiete

  • Betriebsschwingformanalyse (ODS) im Zeit- und Frequenzbereich
  • Resonanz- und Modalanalyse (OMA)
  • Qualitätssicherung in der Serienfertigung
  • Forschung und Entwicklung
  • Fehlerursachenanalyse und Troubleshooting
  • Zustandsüberwachung und vorbeugende Instandhaltung

Beispiel einer Schwingungsmessung

Technical

  • Abhängig von der Bildrate Ihrer Kamera ist eine Mindestbildrate FPS = 2 x fmax erforderlich, um die höchste interessierende Frequenz fmax zu erfassen.
  • Mobiltelefone sind für Anwendungen mit niedriger Frequenz ausreichend (derzeit maximal 960 fps). Hinweis: Handys können am Anfang und Ende einer Zeitlupenaufnahme einige Sekunden Normalgeschwindigkeit hinzufügen.
  • Hohe Frameraten führen zu niedrigen Belichtungszeiten -> zusätzliche flimmerfreie Beleuchtung erforderlich
  • Leistung von Hochgeschwindigkeitskameras in Gpx/s (z. B. Chronos 1.4) - Abwägung von Bildrate und Auflösung
  • Kanten und Konturpunkte sind hilfreich, aber nicht essentiell
  • Unkomprimierte Videoformate verwenden - Video in WaveCam schneiden
  • Verwenden Sie einen Winkel von z.B. 45°, da nur Schwingungen in der Ebene angezeigt werden - zum Vergleich mit der Referenz sollten Sie eine 90°-Drehung in Betracht ziehen
  • Verschiedene Winkel aufzeichnen
  • Messzeit wird durch den Arbeitsspeicher der Kamera begrenzt (reduzieren Sie fps oder die Auflösung um diese zu erhöhen)
  • Engpass ist die Datenübertragung RAM->SD-Karte + Verarbeitungszeit

Kreuzvalidierung von Amplituden und Frequenzgehalt mit Beschleunigungsmesser und LDV

Kreuzvalidierung von Modenformen mit akustischer Nahfeldholographie (SONAH)