Come collegare i trasduttori ai sistemi Instron: quattro metodi

Gli utenti Instron possono integrare sensori e trasduttori di terze parti nei propri sistemi di prova, ad esempio, estensimetri, sensori di temperatura, pressione, spostamento o resistenza elettrica. I quattro metodi più efficaci per collegare sensori e trasduttori ai sistemi di prova Instron sono:

• Segnali analogici (0–10 volt)
• Connessione razionalizzata (consigliata)
• Calibrazione polinomiale personalizzata
• Dati grezzi e digitali tramite apparecchiature di terze parti

Metodo di input analogico (0–10 volt)

I segnali analogici possono essere i più semplici e possono essere collegati direttamente a qualsiasi modulo di condizionamento del sensore (SCM) a 25 pin utilizzando il cavo adattatore BNC a 25 pin 2210-877. La maggior parte dei dispositivi con uscite analogiche utilizza una connessione coassiale BNC twist-lock ed è alimentata o condizionata esternamente.

Instron può installare un connettore a 25 pin con una scheda Cal & ID sul trasduttore per il collegamento a qualsiasi SCM. Ciò consente di collegarlo facilmente al controller e fornisce l'autoidentificazione e la calibrazione automatica dal software Bluehill® Universal. L'alimentazione per il trasduttore viene fornita dalla connessione a 25 pin del telaio ed è in genere corrente CA a bassa tensione (mV).

L'autoidentificazione indica al software il tipo (forza, estensione, pressione, ecc.) e la capacità del trasduttore. Ciò consente una facile impostazione del metodo di prova e la protezione da sovralimite.

L'autocalibrazione consente una calibrazione software e la linearizzazione del trasduttore. Ciò calibra il trasduttore all'elettronica del controller per fornire una misurazione accurata durante il test.

Gli estensimetri richiedono il completamento del ponte esterno. Per i singoli estensimetri (a quarto di ponte), tipicamente incollati a un provino composito, gli adattatori di completamento del ponte Instron 2210-891/892 forniscono una connessione rapida per l'estensimetro incollato e un connettore a 25 pin razionalizzato al telaio.

Sono disponibili adattatori personalizzati per completare le configurazioni a mezzo ponte, nonché un adattatore per ponte intero, che è principalmente un mezzo conveniente di connessione rapida per l'estensimetro poiché non è necessario alcun completamento del ponte e fornisce una connessione razionalizzata al telaio.

Nota: il servizio di razionalizzazione deve essere eseguito presso lo stabilimento Instron di Norwood, MA (USA).

Bluehill Universal personalizzato (CP139390) è disponibile per la calibrazione polinomiale di terzo ordine di un singolo trasduttore. La calibrazione standard linearizza il trasduttore tra due punti (primo ordine), zero e fondo scala (estensimetri a clip), oppure zero e metà scala (celle di carico). Un polinomio viene utilizzato in molti settori per migliorare la linearità dei trasduttori.

Le celle di carico Instron sono specificamente progettate per le prove sui materiali, montate su telai, in ambienti per lo più ideali. Questa funzione è per i clienti che utilizzano apparecchiature Instron per testare celle di carico non Instron, con la cella di carico Instron che è la misurazione “nota e valida”. L'utente inserisce i tre coefficienti nella finestra di dialogo del trasduttore affinché il software li utilizzi durante la creazione del file di calibrazione.

L'illustrazione del grafico mostra esempi di polinomi di primo e terzo ordine.

I dati grezzi esterni e i dati digitali richiedono entrambi che la sorgente dell'apparecchiatura di terze parti venga importata in Bluehill. I dati digitali sono rappresentati come valori discreti. Il controller converte gli ingressi analogici in dati digitali da leggere nel software e salvare su un computer. Concentrandosi sui trasduttori utilizzati nelle prove sui materiali, il più comune sarebbe un encoder per misurare lo spostamento lineare o rotazionale.

Altri esempi includono sensori per temperatura, pressione, accelerazione, luce, umidità, ecc. La sfida è che in questo caso per i dati digitali, non ci riferiamo agli impulsi digitali, dove ogni impulso equivale a un incremento della misurazione. Vogliamo riportare il valore effettivo al software e non contare gli impulsi.

Come parte del processo di produzione delle celle di carico, Instron utilizza QuantumX MX430B di HBM, un amplificatore di misurazione a quattro canali, che comunica direttamente con Bluehill Universal tramite la porta USB COM del computer. Questa integrazione di QuantumX con Bluehill Universal è disponibile come personalizzazione (CP136632). I quattro canali di HBM sono configurati in Bluehill come trasduttori denominati, con opzioni per frequenza di campionamento e tipo e frequenza di filtraggio, incluso “Nessun filtro,” fornendo così dati grezzi. Ci sono altri dispositivi nella famiglia QuantumX che possono accettare dati digitali.