¿Cómo encuentro la fuente de vibración de una fuente mecánica fuera de mi casa?

Una idea para el monitoreo de vibraciones de bajo costo: use su teléfono inteligente.

Lo hice hace poco por curiosidad. Encontré una aplicación que registra el acelerómetro de mi teléfono en un archivo de texto. Dejando el teléfono sobre una mesa, pude detectar la vibración de un generador diesel en el sótano de la oficina. La vibración del generador solo era perceptible por una persona, y el teléfono podía detectarla después de un procesamiento posterior en Octave/Python/Matlab.

Puede tomar medidas en algunos lugares y trazarlas en un mapa para mostrar la fuente de la vibración.

El teléfono registra hasta 200 muestras/s, suficiente para la vibración que buscas. Y los resultados están en ms-2, así que incluso si esta no es una medida calibrada rastreable, te da algunas cifras con las que jugar.

Editar: aquí está el resultado, del procesamiento del acelerómetro de mi teléfono inteligente. La aplicación de Android se llama Accelerometer Monitor , aunque puede haber otras. Puede ver la vibración del generador y la forma en que desaparece cuando el generador se apaga:

El código para trazar esto se ve así, funciona en Octave (software gratuito), también debería funcionar en Matlab. Necesitaba eliminar los encabezados y el pie de página del archivo de texto.

windowsize = 1000;                             % samples in a window

A = dlmread('generator.txt',' ');              % load the cleaned-up file
B = detrend(A(200000:end-100,1:3),'linear');   % remove DC and drift
sb = size(B,1);                                % size of B
nw = floor(sb/wind);                           % number of windows in the file
dt = mean(A(:,4));                             % delta-t in ms
freq = linspace(0,500/dt,wind/2-1);            % frequency axis for plotting
tim = (1:(nw))*wind*dt/1000;                   % time axis for plotting

clear F
for a=1:nw
  temp = abs(fft(B(((a-1)*wind+1):(a*wind),:))).^2;
  F(:,:,a) = (( temp(2:(wind/2),:) + temp((wind):-1:(wind/2+2),:) )/wind);
end

figure(57);
pcolor(tim,freq,squeeze(10*log10(F(:,3,:)))); shading flat;
cax=caxis; caxis([cax(2)-25 cax(2)]); colormap(hot);
ylabel('Frequency, Hz'); xlabel('time, s');
title('Vibration measurement');

El código anterior es más complicado de lo que debe ser, porque quería un espectrograma. Para un gráfico simple del espectro, simplemente tome el fft de unos pocos segundos de datos, como este:

A = dlmread('acceleration.txt',' ');  % load the data
F = fft(A(1:2000,3);   % choose a channel, Z had the most vibration for me
F = abs(F(2:1000))+abs(F(1999:-1:1001)); % add positive and negative frequency
plot(10*log10(F));

Octave está disponible para Windows, gratis.

Editar: olvidé mencionar en el código anterior que los datos de aceleración de un teléfono inteligente no son necesariamente a intervalos regulares en el tiempo. Puede salirse con la suya en un espectrograma corto, pero realmente necesita volver a muestrearlo antes de hacer la DFT.

Ya que está tratando de hacer esto de manera económica, puede intentar hacer un micrófono direccional usando un altavoz de subgraves como elemento de micrófono. El enlace del artículo para la construcción de un micrófono direccional está aquí: http://72.52.208.92/~gbpprorg/mil/shotgun/Esto le permitiría apuntar un micrófono direccional a la fuente. Si comparó el audio capturado por un micrófono direccional con uno acoplado al edificio; eso puede ayudar a establecerlo como la fuente. Particularmente si mueve el micrófono direccional en un trípode y ninguna otra dirección registra una señal similar.