So schließen Sie Messwertaufnehmer an Instron-Systeme an: vier Methoden
Instron-Benutzer können Sensoren und Messwertaufnehmer von Drittanbietern in ihre Prüfsysteme integrieren – beispielsweise Dehnung, Temperatur, Druck, Verschiebung oder elektrischen Widerstand. Die vier effektivsten Methoden zum Anschließen von Sensoren und Messwertaufnehmern an Instron-Prüfsysteme sind:
- Analoge (0–10 Volt) Signale
- Rationalisierter Anschluss (empfohlen)
- Benutzerdefinierte polynomische Kalibrierung
- Rohdaten und digitale Daten über Geräte von Drittanbietern
Analoge (0–10 Volt) Eingangsmethode
Analoge Signale sind möglicherweise am einfachsten und können mit dem 2210-877 BNC-auf-25-polig-Adapterkabel direkt an jedes 25-polige Sensorkonditionierungsmodul (SCM) angeschlossen werden. Die meisten Geräte mit analogen Ausgängen verwenden einen BNC-Koaxial-Twist-Lock-Anschluss und werden extern mit Strom versorgt oder konditioniert.
Rationalisierungsmethode (direkt und am meisten empfohlen)
Instron kann einen 25-poligen Stecker mit einer Cal & ID-Platine am Messwertaufnehmer installieren, um ihn an ein beliebiges SCM anzuschließen. Dadurch kann er einfach an die Steuerung angeschlossen werden und bietet Selbstidentifikation und automatische Kalibrierung von der Bluehill® Universal Software. Die Stromversorgung des Messwertaufnehmers erfolgt über den 25-poligen Rahmenanschluss und ist typischerweise Niederspannungs-Wechselstrom (mV).
Selbstidentifikation teilt der Software den Typ (Kraft, Dehnung, Druck usw.) und die Kapazität des Messwertaufnehmers mit. Dies ermöglicht eine einfache Testmethodeneinrichtung und einen Überlastschutz.
Auto-Kalibrierung ermöglicht eine Softwarekalibrierung und Linearisierung des Messwertaufnehmers. Dadurch wird der Messwertaufnehmer an die Steuerungselektronik kalibriert, um eine genaue Messung während der Prüfung zu gewährleisten.
Dehnungsmessstreifen erfordern eine externe Brückenergänzung. Für einzelne Dehnungsmessstreifen (Viertelbrücke), die typischerweise auf eine Verbundprobe geklebt werden, bieten die Instron 2210-891/892 Brückenergänzungsadapter einen Schnellanschluss für den aufgeklebten Messstreifen und einen rationalisierten 25-poligen Stecker zum Rahmen.
Kundenspezifische Adapter sind erhältlich, um Halbbrückenkonfigurationen zu vervollständigen, sowie ein Adapter für Vollbrücken, der in erster Linie ein praktisches Mittel zum schnellen Anschließen des Dehnungsmessstreifens ist, da keine Brückenergänzung erforderlich ist, und er bietet einen rationalisierten Anschluss an den Rahmen.
Hinweis: Der Rationalisierungsdienst muss im Instron-Werk in Norwood, MA (USA) durchgeführt werden.
Benutzerdefinierte polynomische Kalibrierung einer Messwertaufnehmermethode
Eine kundenspezifische Version von Bluehill Universal (CP139390) ist für die Kalibrierung eines einzelnen Messwertaufnehmers mittels Polynom dritter Ordnung verfügbar. Die Standardkalibrierung linearisiert den Messwertaufnehmer zwischen zwei Punkten (erste Ordnung), Nullpunkt und Endwert (Anklemm-Dehnungsaufnehmer) oder Nullpunkt und halber Skalenendwert (Kraftaufnehmer). In vielen Branchen wird ein Polynom verwendet, um die Linearität von Messwertaufnehmern zu verbessern.
Instron-Kraftmesszellen sind speziell für die Materialprüfung konzipiert, auf Rahmen montiert und befinden sich meist in idealen Umgebungen. Diese Funktion ist für Kunden gedacht, die mit Instron-Geräten Nicht-Instron-Kraftmesszellen prüfen, wobei die Instron-Kraftmesszelle die „bekannt gute“ Messung ist. Der Benutzer gibt die drei Koeffizienten im Messwertaufnehmer-Dialogfenster ein, die die Software bei der Erstellung der Kalibrierdatei verwenden soll.
Die grafische Darstellung zeigt Beispiele für Polynome erster und dritter Ordnung.
Externe digitale Dateneingabemethode
Externe Rohdaten und digitale Daten erfordern, dass die Gerätequelle von Drittanbietern in Bluehill importiert wird. Digitale Daten werden als diskrete Werte dargestellt. Die Steuerung wandelt analoge Eingänge in digitale Daten um, die in die Software eingelesen und auf einem Computer gespeichert werden können. Konzentriert man sich auf Messwertaufnehmer, die in der Materialprüfung verwendet werden, so wäre der häufigste ein Encoder zur Messung der linearen oder rotatorischen Verschiebung.
Weitere Beispiele sind Sensoren für Temperatur, Druck, Beschleunigung, Licht, Feuchtigkeit usw. Die Herausforderung besteht darin, dass wir uns im Falle von digitalen Daten nicht auf digitale Impulse beziehen, bei denen jeder Impuls einem bestimmten Inkrement der Messung entspricht. Wir wollen der Software den tatsächlichen Wert melden und keine Impulse zählen.
Als Teil des Herstellungsprozesses für Kraftaufnehmer verwendet Instron den QuantumX MX430B von HBM, einen Vierkanal-Messverstärker, der über den USB-COM-Port des Computers direkt mit Bluehill Universal kommuniziert. Diese QuantumX-Integration mit Bluehill Universal ist als kundenspezifische Anpassung (CP136632) verfügbar. Die vier Kanäle des HBM werden in Bluehill als „Benannte Messwertaufnehmer“ konfiguriert, mit Optionen für Abtastrate sowie Filtertyp und -frequenz, einschließlich „Kein Filter“, wodurch Rohdaten bereitgestellt werden. Es gibt weitere Geräte in der QuantumX-Familie, die digitale Daten verarbeiten können.
Was sind digitale Daten für Instron-Systeme?
- Digitale Daten beziehen sich auf diskrete numerische Werte, die physikalische Messungen darstellen (z. B. Kraft, Verschiebung, Temperatur).
- Es handelt sich nicht nur um einen Strom digitaler Impulse (z. B. von einem Quadratur-Encoder), sondern um tatsächliche Messwerte, die digital übertragen werden.
- Digitale Daten werden typischerweise von der Steuerung aus analogen Signalen umgewandelt.
Warum digitale Daten wichtig sind
- Präzision: Digitale Daten vermeiden die Verschlechterung analoger Signale.
- Integration: Ermöglicht die Verwendung fortschrittlicher Sensoren (z. B. Encoder, Temperatursensoren).
- Flexibilität: Unterstützt Nicht-Instron-Messwertaufnehmer in kundenspezifischen Setups.
Hinweis zu externen Rohdaten
Rohdaten sind unkalibriert, da die Kalibrierung sie linearisieren würde und die Umwandlung von einem analogen in ein digitales Signal von Natur aus zu einer gewissen Filterung führen würde, wodurch es sich nicht mehr um „Rohdaten“ handeln würde. Alle Daten, die über die Instron-Steuerung eingebracht werden, müssen kalibriert werden.
Zusammenfassung der Methoden zum Anschließen von Messwertaufnehmern an Instron-Systeme
Analoge (0–10 V) Signale
- Einfach und direkt
- Benötigt einen BNC-auf-25-polig-Adapter
- Externe Stromversorgung erforderlich
Rationalisierter Anschluss (empfohlen)
- Verwendet einen 25-poligen Stecker mit einer Cal & ID-Platine
- Ermöglicht die Selbstidentifikation und automatische Kalibrierung in Bluehill Universal
- Unterstützt Dehnungsmessstreifen mit Brückenergänzungsadaptern
Benutzerdefinierte polynomische Kalibrierung
- Wird hauptsächlich für Nicht-Instron-Kraftmesswertaufnehmer verwendet
- Unterstützt die polynomische Kalibrierung dritter Ordnung für verbesserte Genauigkeit
- Nützlich beim Vergleich mit einer „bekannt guten“ Instron-Kraftmesszelle
Rohdaten und digitale Daten über Geräte von Drittanbietern
- Erfordert Geräte wie den HBM QuantumX MX430B
- Erfordert derzeit eine kundenspezifische Version von Bluehill Universal
- Unterstützt Rohdaten durch konfigurierbare Filterung und Abtastraten
Das Instron-Ökosystem aus Adaptern, Software und Kalibrierungsoptionen ist auf Flexibilität ausgelegt. Egal, ob Sie mit Nicht-Instron-Extensometern, Kraftmesszellen oder Umgebungssensoren arbeiten, es gibt eine Lösung, die Ihren Anforderungen entspricht.
Haben Sie einzigartige Sensoren oder Labordaten-Workflows? Lassen Sie es uns wissen – wir helfen Ihnen, noch mehr Wert aus Ihren Prüfgeräten herauszuholen.
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