hbmhotline 2/2012
DESCRIPTION
Customer Magazine HBMhotlineTRANSCRIPT
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_ Im Trend: Produkttests in realer Umgebung
_ Messtechnik von heute - Automatisierungstechnik von morgen
_ Sieben Irrtümer über das Testen von Elektromotoren
… für besonders harte Einsatzbedingungen
Trends, Produkte, Anwendungen
Und Action: Stuntsichere Messtechnik
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In dieser Ausgabe
Herausgeber HBM Test and Measurement
Im Tiefen See 45
D64293 Darmstadt
EMail: [email protected]
www.hbm.com
Editorial
Impressum
Messtechnik … im Trend
Produkttests unter realen Bedingungen: eine Herausforderung für die Datenerfassung 4
espressoDAQ Global Application Contest 13
Ein LifestyleFlugzeug für Land, Wasser, Schnee 14
Sieben Irrtümer über das Testen von Elektromotoren 16
Messtechnik von heute – Automatisierungstechnik der Zukunft 20
Produktneuheiten
Für den Einsatz in rauer Umgebung: QuantumX in robuster Ausführung 6
Berührungslos Geschwindigkeit messen – mit EGPS200 7
SomatCR: Von eiskalt bis glühend heiß 7
Mechanische Größen fest im Griff – mit QuantumX MX1615 8
QuantumX MX879 MultiI/OModul: Auf Messergebnisse in Echtzeit reagieren 9
Precision at its peak: DMP41 10
Messen ohne Tempolimit: 1 kV Datenerfassungskarte für Genesis HighSpeed 12
Präzise und robust: Sförmiger Kraftaufnehmer S2M 18
T40B: Hohe Auflösung auch bei geringen Drehzahlen 22
Den Piezoeffekt effektiv nutzen – mit piezoelektrischer Messtechnik von HBM 26
Kundenlösungen
Volvo CE: Baumaschinen im Test 6
Effiziente Prozesse dank standardisierter Messtechnik 9
Im Dienste einer grüneren Automobilindustrie 23
Auf die richtige Dosis Kraft kommt es an 24
Liebe Leserinnen, liebe Leser,
Ingenieure benötigen belastbare Erkennt
nisse darüber, wie sich ihre Testobjekte
unter tatsächlichen Einsatzbedingungen
verhalten. Gemessen wird deshalb vor Ort.
Dies gilt sowohl für Prototypen als auch für
Sonderuntersuchungen in der Serie. Die ge
wonnenen Ergebnisse leisten einen wichti
gen Beitrag zur Optimierung der Produkte
hinsichtlich Sicherheit, Zuverlässigkeit, Ef
fizienz sowie Betriebsfestigkeit und helfen
zudem dabei, Umgebungsbedingungen und
Modellannahmen für Labortests richtig ab
zubilden.
Hohe Anforderungen: Robust und präzise OutdoorMessungen stellen die eingesetzte
Messtechnik vor ganz besondere Heraus
forderungen – hier sind die ‚Stuntmen‘ der
Messtechnik gefragt. Sensoren und Da
tenlogger sind dabei starken Vibrationen,
Stößen, Staub, Flüssigkeiten, extremen Tem
peraturen und Temperaturschwankungen
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Editorial
ausgesetzt. Zudem besteht meist nur eine
einzige Chance, alle erforderlichen Daten zu
erfassen. Hier spielen die Datenerfassungs
systeme unserer SoMatReihe sowie die
neuen extrem robusten QuantumXModule
ihre Stärken voll aus. Sie liefern auch un
ter widrigsten Umweltbedingungen präzise
Messergebnisse.
In der Praxis erprobtVolvo CE setzt daher bei der Erprobung
neuer Ladertypen auf das robuste Messver
stärkersystem SoMat eDAQ von HBM, um
den Kraftstoffverbrauch der Baumaschinen
kontinuierlich zu senken. Die Entwickler des
AKOYA Leichtflugzeuges vertrauen ebenfalls
auf unsere Messverstärker. Der kompak
te und gegen Vibrationen unempfindliche
ultrarobuste Messverstärker SoMat eDAQ
wird direkt im Flugzeug installiert. Er be
stimmt z. B. die Effekte einer kleinen Welle –
kleiner als 10 Zentimeter – auf das mit 110
Stundenkilometern landende Flugzeug beim
Kontakt mit dem Wasser.
Unsere neuen Actionstars„Präzision in robustem Gehäuse – Messtech
nik für den Einsatz unter extremen Bedin
gungen“, so lässt sich der Anspruch zusam
menfassen, den eine stetig wachsende Zahl
anspruchsvoller Kunden an unsere Produkte
stellt. Wir haben diese Herausforderung an
genommen und präsentieren Ihnen heute
mit SomatCR, EGPS200 und der robusten
Ausführung der QuantumXModule innova
tive Neuheiten – für die Actionszenen Ihrer
Messaufgaben. Darüber hinaus stellen wir
Ihnen in dieser Ausgabe der HBMhotline
interessante Kundenanwendungen vor und
beleuchten für Sie die Trends der Automati
sierung.
Viel Spaß beim Lesen.
Ihr
Andreas Hüllhorst
Andreas Hüllhorst President HBM Group
iInfo
!Alert
bedienen & auswertenverarbeiten
übertragen
erfassen
benachrichtigen
GSMUMTSLTE
Data Acquisition
mobile Benachrichtigung
Datenserver
InternetWifi / LAN
Download
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Messtechnik … im Trend
Insbesondere bei der Entwicklung von Fahrzeugen ist das Testen
unter realen Bedingungen von großer Bedeutung. Nicht nur auf
dem Gelände der Fahrzeughersteller werden die Prototypen auf
Herz und Nieren getestet. Der Trend geht hin zu Langzeittestes vor
Ort beim Kunden.
Dazu bedarf es präziser Datenerfassungssysteme, die speziell für
den Einsatz in rauer Umgebung entwickelt wurden und auch über
große Distanzen Daten sicher übertragen. Die bedienerlose Daten
erfassung stellt hohe Anforderungen an die Messtechnik, bietet je
doch vielfältige Einsatzmöglichkeiten.
Vielfältige EinsatzmöglichkeitenOb in der Entwicklung, im Kundendienst oder bei der Wartung – ins
besondere Unternehmen aus der Branche der Nutzfahrzeugproduk
tion profitieren von der VorOrtDatenerfassung:
• Fahrzeugoptimierung
Informationen darüber, wie Fahrzeuge unter realen Bedingun
gen genutzt werden dienen der Optimierung und der Verbesse
rung zukünftiger Modelle.
• Guter Kundendienst
Mit Daten, die unter realen Einsatzbedingungen erfasst werden,
können Angebote genauer an die Kunden angepasst werden.
Wäre etwa ein kleineres oder größeres Modell für den Kunden
besser geeignet?
• Fortschrittliche Warnsysteme
Der Bereich Service und Wartung profitiert von der Möglichkeit
der FehlerRückverfolgung. Darüber hinaus können auf Basis
der gewonnenen Daten vorausschauende Wartungsmaßnahmen
eingeleitet und fortschrittliche Warnsysteme implementiert
werden.
Produkttests unter realen Bedingungen: eine Herausforderung für die DatenerfassungKonstantes Anwenderfeedback zum Verhalten eines Produkts unter realen Bedingungen – das wünschen sich Produktentwickler und Vertriebsmitarbeiter. Mit den heutigen robusten Datenerfassungssystemen und den Möglichkeiten der Datenübertragung selbst von abgelegensten Orten ist dies kein Wunschdenken mehr. Im Gegenteil: Produkttests unter realen Bedingungen sind im Trend.
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Messtechnik … im Trend
Produkttests unter realen Bedingungen: eine Herausforderung für die Datenerfassung
Die HerausforderungenDie robusten Datenerfassungssysteme von HBM sind in zahlrei
chen mobilen Installationen weltweit im Einsatz. Doch die Anfor
derungen an die Systeme sind hoch.
• Schwachpunkt Infrastruktur
Die gewünschte Infrastruktur, wie z. B. Mobilfunknetze, steht
an entlegenen Testorten nicht immer zur Verfügung. Die Daten
übertragungslösungen müssen so angelegt werden, dass sie mit
Unterbrechungen zurechtkommen und die Verbindung selbst
bei umfangreichen Dateien ohne Verluste wieder aufbauen
können. Eine komfortable Lösung: Die zuverlässigen Datenre
korder von HBM.
• Ein Muss: die offene Schnittstelle
Zur Berücksichtigung unterschiedlicher Infrastrukturen sind
offene Schnittstellenkonfiguration gefragt. Datenerfassungs
systeme von HBM verfügen über EthernetSchnittstellen und
können so in jedem verfügbaren Netzwerk von UMTS, GPRS,
3G oder 4G bis LAN verwendet werden.
• Speicher- und Analyselösungen
Da bei Produkttests vor Ort große Datenmengen übertragen
werden, müssen die Speicher und Analyselösungen den Verar
beitungsansprüchen genügen. Mithilfe der passenden Soft
ware, wie z. B. nCode Automation, können Datenspeicherung,
Analyse und Berichterstattung automatisiert werden.
Christof Salcher, HBM
Lesen Sie den kompletten Trendartikel auf
hbm.com/trend_produkttest
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Messtechnik … im Trend
Speziell für Anwendungen in rauer Umgebung stehen
die QuantumXModule MX840A, MX410, MX460 sowie
MX1601 nun auch in ultrarobuster Ausführung bereit.
Die neuen Module bieten optimale Voraussetzungen,
um auch im rauen Feldeinsatz höchst zuverlässig Mess
daten zu erfassen – abgesichert durch intensive Um
weltprüfungen.
Typische Anwendungsbereiche sind mobile Messungen
und Tests in Fahrzeugen, stationäre Messungen sowie
Tests an Bauwerken.
Die wichtigsten Parameter im Betriebszustand:
_ Auslegung nach Schutzart IP67 (Staub, Wasser)
_ erweiterter Temperaturbereich von 35 bis 80 °C
_ Vibrations/Schwingungsfestigkeit bis
mindestens 10 g
_ Schockfest bis 75 g
mehr … www.hbm.com/de/quantumx
QuantumX in robuster Ausführung
Für den Einsatz in rauer UmgebungBei der Entwicklung von Baumaschinen spielt das Fahrzeugver
halten in realer Umgebung eine entscheidende Rolle. Daher testet
Volvo CE seine Baumaschinen sowohl auf dem eigenen Testgelände
als auch in Langzeittests vorort beim Kunden.
Bei der mobilen Datenerfassung
setzt das schwedische Unterneh
men auf das robuste Datenerfas
sungssystem SoMat eDAQ von
HBM. “Das System wird direkt im
Lader installiert, muss also eine
recht grobe Behandlung vertra
gen können. Bei einem einzelnen
Test nutzen wir je nach Situation 10 bis 200 Kanäle und ermitteln
damit Parameter wie Druck, Dehnung, Temperatur, Position und Be
schleunigung“, erklärt Lennart Skogh, Testingenieur und Testfahrer
für Volvo CE in Eskilstuna.
Die Ergebnisse der Datenanalyse dienen als Grundlage für die Ent
wicklung der zukünftigen Lader mit sparsamem Kraftstoffverbrauch
und verbesserten Fahreigenschaften.
Volvo CE: Baumaschinen im Test
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Messtechnik … im Trend
Speziell für berührungslose Geschwindigkeits messungen
in der Fahrzeugprüfung, z. B. im Rahmen von Bremstests,
wurde der PräzisionsGPSEmpfänger EGPS200 entwickelt.
Die Anforderungen: Schnelle Signale und eine intelligente
Steuerung.
Der PräzisionsGPSEmpfänger EGPS200 verknüpft Daten
von GPS und Trägheitssensoren und erreicht dadurch eine
stabile Aktualisierungsrate der Geschwindigkeit von 200
Hz für maximale Zuverlässigkeit und Genauigkeit. Alle fünf
Tausendstel Sekunden werden Informationen über das Test
fahrzeug geliefert – und dies mit Positionsangaben.
EGPS200 ist ein gekapseltes, kompaktes Modul für den
Einsatz in Temperaturbereichen von 20 bis +65 °C und er
reicht die Schutzart IP67. Das Gerät ist optimal geeignet für
den gemeinsamen Einsatz mit den Datenerfassungssyste
men SoMat eDAQ oder eDAQlite von HBM.
mehr … www.hbm.com/de/egps200
Berührungslos Geschwindigkeit messen
Sie möchten Temperaturdaten in rauer Umgebung mobil
erfassen? Das kompakte Thermomodul SomatCR ist in ex
tremen Temperaturbereichen zwischen 40 und 80 °C ein
setzbar und erreicht die Schutzart IP67. Dadurch ist hoch
präzise Datenerfassung direkt im Testobjekt möglich, ganz
ohne Kabelverbindungen und aufwendige Prüfaufbauten.
Das Thermomodul ist einfach zu installieren und optimal
geeignet für industrielle Anwendungen, z. B. Temperatur
messungen an Pumpen, Getrieben oder Generatoren. Bis zu
16 Thermoaufnehmer können an ein Modul angeschlossen
werden, mit nur einer CANVerbindung – eine raum und
zeitsparende Lösung!
SomatCRModule sind kompatibel zu den Datenerfassungs
systemen SoMat eDAQ oder eDAQlite von HBM.
Das Video zum neuen SomatCR unter
www.hbm.com/de/somat-cr
Von eiskalt bis glühend heiß
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Robuste und mobile Temperaturerfassung mit SomatCR EGPS200 für SoMat eDAQ und eDAQlite
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Mechanische Größen fest im Griff
Ob Materialuntersuchungen, Lastdaten
ermittlung, Belastungstests, Monitoring
aufgaben oder allgemein experimentelle
Spannungsanalysen – QuantumX MX1615
erfasst relevante physikalische Messgrößen
und ist vielfältig einsetzbar.
Der DMSBrückenMessverstärker verfügt
über eine einzigartige Kanaldichte und inte
griert sich perfekt in das modulare Datener
fassungssystem QuantumX. Alle Kanäle sind
zudem für 10 V oder 30 V Spannungssignale
sowie den Anschluss von Pt100 ausgelegt.
Darüber hinaus unterstützen sie TEDS und
können damit automatisch parametriert
werden.
Robust gegen StöreinflüsseDer DMSBrückenMessverstärker zeich
net sich durch den Einsatz patentierter
Technik aus, basierend auf 4, 5 oder
6 LeiterTechnik mit Trägerfrequenzver
fahren (TF) und zyklischer AutoJustage
auf allen Kanälen für quasistatische Mes
sungen. All dies macht MX1615 besonders
robust gegen elektromagnetische und ther
mische Störeinflüsse wie z. B. Umrichter,
hohe Ströme, elektrische Maschinen oder
Temperatureinflüsse. Über einen Mausklick
können alle Brückenschaltungen alternativ
mit Gleichspannung gespeist und für dyna
mische Messungen verwendet werden.
Der Messstelle so nahAuch weite Strecken zur Messstelle können
mit QuantumX MX1615 überbrückt werden.
Über Ethernet TCP/IP ist der Messverstär
ker schnell integrierbar und kann nahe der
Messstelle eingesetzt werden, um möglichst
kurze Sensorleitungen zu realisieren.
mehr … www.hbm.com/de/mx1615
Einfach perfekt für die experimentelle Spannungsanalyse: Bis zu 16 Aufnehmer oder Dehnungsmessstreifen (DMS) in Voll-, Halb- oder Viertelbrücken-Aufbau können an den DMS-Brücken-Messverstärker MX1615 angebunden werden.
Produktneuheiten Für die experimentelle Spannungsanalyse: QuantumX MX1615
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Ausgestattet mit einer flexiblen Mathematikeinheit macht das
MX879 MultiI/OModul Berechnungen in Echtzeit möglich. Belie
bige Analogeingänge oder BusSignale von angebundenen Modulen
können direkt miteinander verrechnet und ausgegeben werden
ideal wenn zeitnahe Reaktionen gefragt sind. Darüber hinaus
beinhaltet die Funktions bibliothek die Signalanalyse zur Überwa
chung von Grenzwerten und Spitzenwerten.
Umfangreiches Softwarepaket für die einfache Bedienung Das Softwarepaket umfasst Treiber für Programmierer in LabVIEW™ *
und Visual Studio .NET. Mit dem Softwarewerkzeug catman®EASY
von HBM ist die einfache Parametrierung, Bedienung, Visualisie
rung und Analyse bis zur automatischen Berichterstellung möglich.
Berechnungen und Reaktionen können damit auch online über die
PCEbene durchgeführt werden.
mehr … www.hbm.com/de/quantumx
Auf Messergebnisse in Echtzeit reagieren
* LabVIEW ist ein eingetragenes Warenzeichen von National Instruments Corporation
QuantumX MX879 MultiI/OModul Produktneuheiten
Spritzgießmaschinen von Arburg sorgen weltweit für höchste Qualität in der Kunststoff
formung. In allen Bereichen des Produktlebenszyklus vertraut das Unternehmen auf das
Messverstärkersystem QuantumX.
In der Produktion ist QuantumX MX840A in der flexiblen Endmontage auf mobilen Mess
wagen im Einsatz. QuantumX MX440A wird als ServiceTool für das Einrichten und An
passen der Spritzgießmaschinen eingesetzt.
So entsteht ein unternehmensweiter Datenpool, der Transparenz schafft und erhebliche
Effizienz und Qualitätsgewinne mit sich bringt.
Effiziente Prozesse dank standardisierter Messtechnik
Messen und aktiv testen – das QuantumX MX879 Multi-I/O-Modul ermöglicht dem Anwender im Systemtest in Echtzeit zu reagieren. Es verfügt über acht frei parametrierbare Analogausgänge (± 10 V) sowie 32 digitale Ein-/Ausgänge.
Der flexible Messwagen mit Touch-Screen-Bedienung und WLAN-Integration im Einsatz.
Die Allrounder von Arburg: Spritzgießmaschinen der neuesten Generation
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Precision at its peak: DMP41Seit mehr als 30 Jahren stehen die digitalen Präzisionsmessgeräte von HBM bei Anwendern aus Industrie, Forschung und Wissenschaft, besonders aber bei den nationalen Metro-logischen Instituten hoch im Kurs. Kein Wunder, immerhin garan tieren sie eine extrem hohe Auflösung, höchste Genauigkeit und Langzeit-Stabi-lität. An diese Tradition knüpft nun der neue Verstärker DMP41 an.
Genauigkeitsklasse
Produktneuheiten Digitales Datenerfassungssystem für höchste Genauigkeit auf lange Dauer
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Mit einer Genauigkeit von 5 ppm ist das digitale Datener
fassungsSystem DMP41 unverzichtbar bei Hochpräzisions
Messungen zur Rückführbarkeit mechanischer Größen wie
Kraft, Gewicht, Drehmoment und Druck. Darüber hinaus ist der
Verstärker für Aufnehmer auf Basis von Dehnungsmessstreifen
optimal geeignet, um bei der Herstellung von Hochpräzisions
Elementen kleinste Änderungen bei hohen statischen Belastun
gen zu ermitteln.
Neue Funktionalitäten und mehr KomfortIm Vergleich zum Vorgängermodell DMP40 verfügt DMP41 über
zahlreiche neue Funktionalitäten und bietet dem Anwender
mehr Benutzerfreundlichkeit.
_ Bessere Konnektivität und komfortablere Bedienung
Das Datenerfassungssystem verfügt über Ethernet und
USBSchnittstellen sowie ein komplett überarbeitetes
Benutzerinterface mit Touchscreen.
_ Bis zu sechs simultane Messstellen
Komplexe Kalibrieraufgaben sind mit DMP41 jetzt
noch einfacher durchführbar. Dafür sorgen bis zu sechs
vollständig simultane Messstellen, die dem Nutzer stets
für höchst präzise Messungen zur Verfügung stehen.
_ Sie haben die Wahl: DP15P- oder MS-Anschluss
Jeder Kanal kann über einen DP15P oder MSAnschluss
mit einem eigenen Aufnehmer ausgestattet werden. So
wird der Einsatz im Messalltag noch einfacher: Im Labor
vorhandene Aufnehmer können ohne Adapterkabel sofort
an den neuen DMP41 angeschlossen werden.
Herstellung von Aufnehmern auf Basis von Dehnungsmessstreifen
... und im Drucklabor.
Minimale MessunsicherheitVon der äußerst geringen Messunsicherheit des DMP41 profi
tiert die gesamte Messkette. Schließlich geht die Messunsicher
heit in die Gesamtgenauigkeit der Messkette ein. Dies ist be
sonders dann von Vorteil, wenn hohe Nennbelastungen größere
und deutlich kostspieligere Aufnehmer erfordern.
Beim Einsatz des DMP41 ist davon auszugehen, dass die Ge
samtgenauigkeit der Messkette in etwa der des Aufnehmers
entspricht und man die Messunsicherheit des Datenerfassungs
systems mehr oder weniger vernachlässigen kann. Anwender
können – etwa bei Vergleichen der Messergebnisse verschiede
ner Nationaler Metrologischer Institut – noch stärker auf die
Präzision des neuen digitalen Messgeräts vertrauen.
André Schäfer, HBM mehr … www.hbm.com/de/dmp41
Produktneuheiten Digitales Datenerfassungssystem für höchste Genauigkeit auf lange Dauer
DMP41 in der Anwendung – beim Einsatz im Drehmomentlabor …
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Produktneuheiten Neue isolierte Datenerfassungskarte für Genesis HighSpeed
Die neue isolierte 1 kV Datenerfassungs
karte ist speziell für hohe Eingangsspannun
gen ausgelegt. Dank sechs Eingangskanälen
für Spannungen von ± 20 mV bis ± 1.000 V
können Anwender nun sehr kleine elektrische
Spannungen sowie Signale bis 1.000 V bei Ab
tastraten von bis zu 2 MS/s messen – und das
mit nur einer Datenerfassungskarte. Die Mess
genauigkeit ist dabei wesentlich höher als bei
StandardLösungen mit Tastköpfen.
Eine sichere SacheDie 1 kV Datenerfassungskarte wurde so ent
wickelt, dass die Sicherheitsstandards gemäß
IEC61010 erfüllt werden. Dementsprechend
sorgt eine Isolation gemäß Kategorie CAT II
(600 VRMS) bzw. CAT III (300 VRMS) auch in
anspruchsvollsten elektrischen Einsatzum
gebungen für sichere und verlässliche Mess
ergebnisse.
Schnell und kontinuierlichUmfangreiche Datenerfassungs und Trigger
modi garantieren zudem auch bei höchsten
Datenraten Sicherheit und Präzision. Alle Ka
näle erfassen die Messdaten bei maximaler
Geschwindigkeit von 2 MS/s und speichern
diese kontinuierlich auf Festplatte ab.
Energietechnik, Motoren und GeneratorenMit den beschriebenen Leistungsmerkmalen
ist die neue 1 kV Datenerfassungskarte ge
eignet für Anwendungen in der Energietech
nik, der Leistungselektronik an Elektromotoren
oder Generatoren.
Die PerceptionSoftware der Serie Genesis
HighSpeed erlaubt dabei entsprechende Ana
lysen wie die Berechnung von Wirk, Blind
und Scheinleistung.
mehr … www.hbm.com/de/gen2i
Sicher und leistungsstark: die neue 1 kV Datenerfassungskarte
Eine breite Palette: Datenerfassungskarten für Genesis HighSpeed
Wenn mechanische oder elektrische Signale schnell erfasst werden müssen, sind die modularen Genesis HighSpeed Transienten- und Datenrekorder von HBM stets erste Wahl. Denn sie garantieren Messungen ohne Tempolimit bei größtmöglicher Präzision. Mit der neuen isolierten 1 kV Datenerfassungskarte präsentiert HBM jetzt eine neue Verstärkerkarte für die Genesis HighSpeed-Serie, die deren Einsatzmöglichkeiten deutlich erweitert.
Messen ohne Tempolimit: 1.000 V mit 2 MS/s Abtastrate
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Und so geht‘s:
Arbeiten Sie an einer interessanten technischen Fragestellung oder Anwendung, die Sie gerne einmal
messtechnisch überprüfen möchten?
Ob zu Lande, zu Wasser oder in der Luft – berichten Sie uns davon.
Reichen Sie Ihren Vorschlag ein unter www.hbm.com/de/espressodaq-contest und gewinnen Sie einen
espressoDAQ.
Ob Kraft, Druck, Temperatur oder elektrische Spannung – espressoDAQ hält den passenden Messverstärker
für Ihre Anwendung bereit.
mehr unter … www.hbm.com/de/espressodaq-contest
Wer wissen will, muss messen. Was würden Sie gerne einmal messen?
Wir suchen das espressoDAQMessprojekt
des Jahres 2012. Machen Sie mit und
gewinnen Sie einen ultrakompakten USB
Messverstärker der Serie espressoDAQ.
measure and predict with confidence
Mitmachen und gewinnen …
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Ihre Idee zählt!
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Messtechnik … im Trend AKOYA von LISA Airplanes, getestet mit Messtechnik von HBM
Ein LifestyleFlugzeug für Land, Wasser, Schnee
Fliegen wieder zum Vergnügen machen: Das ist der Anspruch des neuen, ultramodernen Leichtflugzeugs AKOYA. Das Besondere: Das Zweisitzer-Flugzeug kann ohne Umbauten auf Land, Wasser oder Schnee starten und landen. Für Sicherheit und Komfort an Bord sorgen Dehnungsmessstreifen von HBM sowie das ultra-robuste Messverstärkersystem SoMat eDAQlite.
Das Leichtflugzeug AKOYA, das derzeit vom französischen Unter
nehmen LISA Airplanes entwickelt wird, ist in vielerlei Hinsicht eines
der außergewöhnlichsten Projekte der modernen Luftfahrt. Nicht
nur, dass es aus modernsten Verbundmaterialien gefertigt ist und auf
nahezu jedem verfügbaren Untergrund landen kann – auf Wasser,
auf Schnee und auch auf Land – und dies ohne Umbauten.
Die vielleicht größte Neuerung des AKOYA ist die Idee und Moti
vation seiner Entwickler: Fliegen zum Vergnügen zu machen. Von
Punkt zu Punkt zu ‚hüpfen’, ohne große Vorbereitungen und Ein
schränkungen: Die Besitzer eines AKOYALeichtflugzeugs werden
in der Lage sein, einen spontanen Aus’flug’ zu unternehmen. Dazu
bedarf es HighendTechnologie. So ist das Leichtflugzeug mit mo
dernster sogenannter ‚MultiAccess’Technologie ausgestattet, die
neue Maßstäbe setzt und bereits patentiert wurde.
Diese Technologie umfasst:
_ ‚Seafoil‘Technologie: Zwei Querruder, die unter dem
Flugzeugrumpf installiert sind und eine gute Stabilität
auf Wasser sowie eine schnelle und einfache Landung
ermöglichen.
_ SkisinKonzept: Eine Kombination aus einziehbarem
Fahrwerk und fest an den Rädern montierten Skiern,
was Landungen auf schneebedeckten oder rauen Flächen
ermöglicht.
_ Ausschwenkbare Flügel, um das Flugzeug einfach zu
rangieren oder zu transportieren.
Foto
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Messtechnik … im Trend AKOYA von LISA Airplanes, getestet mit Messtechnik von HBM
Ein LifestyleFlugzeug für Land, Wasser, SchneeMesstechnik im Dienste von Sicherheit und KomfortBei der Entwicklung eines neuen Flugzeugs spielen umfangreiche
Tests an Strukturen und Bauteilen eine entscheidende Rolle. So wird
bei AKOYA insbesondere das Verhalten der zahlreichen Verbundma
terialien im Betrieb genauestens untersucht. Die besonders leich
ten und gut formbaren Verbundwerkstoffe verleihen dem Flugzeug
Flexibilität und Stabilität.
Für die Messdatenerfassung setzt LISA Airplanes auf das ultra
robuste Messdatenerfassungssystem SoMat eDAQlite von HBM. Der
kompakte und gegen Vibrationen unempfindliche Messverstärker
kann direkt im Flugzeug installiert werden.
SoMat eDAQlite unterstützt LISA Airplane dabei, genauere Erkennt
nisse über die auf die Struktur des Flugzeugs wirkenden Spannungen
in verschiedenen Phasen des Flugs zu gewinnen. Mit verschiedenen
DAQKarten und Modulen des eDAQlite (z. B. ELCPU, ELBRG, ELDIO)
werden die Daten von auf den Flügeln applizierten Dehnungsmess
streifen (installiert als Viertel, Halb und Vollbrücken) erfasst –
neben weiteren Messdaten, wie z. B. GPSKoordinaten.
Die Dehnungsmessstreifen stammen ebenfalls von HBM. „Die hohe
Auflösung von SoMat eDAQ erlaubt es uns, selbst die Effekte einer
kleinen Welle, nicht höher als zehn Zentimeter, auf das mit 110 Stun
denkilometern landende Flugzeug beim Kontakt mit dem Wasser zu
bestimmen“, erklärt Laurent Vallet, leitender Entwickler bei LISA Air
planes.
LISA Airplanes untersucht auch Möglichkeiten, den Komfort wäh
rend des Flugs zu steigern. Die installierten Dehnungsmessstreifen
liefern dazu aussagekräftige Daten und ermöglichen Piloten später
einen angenehmeren, ruhigeren Flug.
AKOYA – the next generation2013 werden die ersten AKOYAFlugzeuge abheben. Und schon jetzt
ist das Folgemodell in Planung: HYBIRD, ein HybridFlugzeug. Die
Pioniere des Fliegens, sie suchen weiter nach neuen Zielen – und
setzen dabei auf sichere Ergebnisse von HBM.
mehr … www.hbmhotline.com
Luc Bernole (li.), einer der Gründer von LISA Airplanes, an Bord des Leichtflugzeugs AKOYA.
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Messtechnik … im Trend Neue Lösung für eDriveTesting: T12 und Genesis HighSpeed
Sieben Irrtümer über das Testen von Elektromotoren Es ist Zeit, die Leistungstests an Elektromotoren zu überdenken. Restriktionen bei der Geschwindigkeit der Mess datenerfassung und der Qualität der Messdaten müssen nicht sein. Wir zeigen Ihnen die sieben größten Irrtümer zum Thema eDrive-Testing – und wie Sie Ihre Tests an Elektromotoren besser und zuverlässiger durchführen können.
Datenrekorder GEN2i und Drehmomentaufnehmer T12
Die HBM-Lösung für eDrive-Testing
Ihre Vorteile: Fortlaufende Speicherung aller
Rohdaten
Synchrone Datenerfassung
Speicherung aller Daten in einem
standardisierten System
Leistungsberechnung pro Halbwelle
Ergebnisanzeige in Echtzeit
Präzise Drehmoment- und
Drehzahlmessung
HBM-Messtechnik an einem Prüfstand für Verbrennungs- und Elektromotoren des Instituts für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe der Technischen Universität Darmstadt
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7Messtechnik … im Trend Neue Lösung für eDriveTesting: T12 und Genesis HighSpeed
Irrtum 1: „ Die Weiterentwicklung der Batterie wird die Lösung sein“
Derzeit weisen Elektroautos eine Reichweite von maximal 100 km auf. Der Ausbau der Reichweite durch die Weiterentwicklung der
Batterie ist aufgrund der chemischen Gegebenheiten begrenzt. Wer die Reichweite von Elektroautos steigern will, muss andere Methoden
finden, z. B. durch den Einsatz leichterer Materialien oder die Effizienzsteigerung des Motors mit höherer Energieausbeute.
Irrtum 2: „ Elektromotoren verfügen über keine Effizienzreserven“
Heutige Elektromotoren im Automobilbereich weisen einen Nutzungsgrad von nur 50 bis 60 % auf. Fast die Hälfte der eingesetzten
Energie wird nicht in Vortriebsleistung umgewandelt, sondern in Verlustwärme. Leistungstests am Antriebsstrang elektrisch betriebener
Fahrzeuge helfen, die Motoren und andere Komponenten effizienter zu machen und Wirkungsgrade zu steigern.
Irrtum 3: „ Leistungstests von Elektro- und Verbrennungsmotoren sind identisch“ Werden bei Leistungstests an Verbrennungsmotoren vorwiegend mechanische Signale erfasst, kommen bei Tests an Elektromotoren
Messungen elektrischer Signale zwischen Wechselrichter und Motor hinzu. Die Herausforderung beim Messaufbau: Bei der Erfassung der
unterschiedlichen Signale darf es keine Phasenverschiebung geben, sonst sind die Auswertungen wertlos.
Irrtum 4: „ Leistungstests liefern keine Rohdaten“ Um die Messergebnisse und Leistungsdaten im Detail zu verifizieren, benötigen Anwender Rohdaten. Aus den bisher verwendeten
Leistungsmessgeräten werden jedoch nur berechnete Leistungsdaten gewonnen. Mit der neuen Lösung für eDriveTesting von HBM
erhalten Anwender vollen Zugriff auf die Rohdaten.
Irrtum 6: „ Die Verarbeitung der Testdaten dauert Stunden“
Leistungsmessgeräte haben eine relativ lange Datenverarbeitungszeit. Deshalb werden wertvolle Details hochdynamischer Motortests
oft nicht erkannt. Die Software Perception von HBM ermöglicht eine extrem schnelle Datenverarbeitung und die Berechnung der
Leistungsdaten pro elektrischer ‚Halbwelle‘.
Irrtum 5: „ Messtechnik erfordert hohe Investitionen“
Falsch! Mit dem richtigen Messaufbau kann man auch bei der Einrichtung des Prüfstands Kosten sparen. So ist der Einsatz von Genesis
HighSpeed und Perception z. B. günstiger als die Ausstattung eines Prüfstands mit einem vielkanaligen Leistungsmessgerät.
Irrtum 7: „ Es gibt keine Alternative zu Leistungsmessgeräten“
Voller Zugriff auf Rohdaten, synchrone Messdatenerfassung von mechanischen und elektrischen Signalen – es gibt sehr wohl eine
Alternative zu herkömmlichen Leistungstests an Elektromotoren:
• DerdigitaleDrehmomentaufnehmerT12vonHBMsorgtfürsichereund
hochgenaue Erfassung der Messgrößen Drehmoment und Drehzahl.
• ZeitsynchronerfasstdasMessdatenerfassungssystemGenesisHighSpeed
elektrische Signale von Wechselrichter und Motor sowie die digitalen
Signale vom Drehmomentaufnehmer.
• InderMessdatensoftwarePerceptionerhaltenAnwenderschnellenZugriff
auf ihre Rohdaten und können diese komfortabel analysieren.
Klaus Lang, HBM mehr … www.hbm.com/de/edrivetesting
testing by HBM
100 %
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Produktneuheiten Präzise und robust: Sförmiger Kraftaufnehmer S2M
Der Schlüssel zu neuen Anwendungen: Präzision
Der Kraftaufnehmer S2M zum Messen statischer und dynamischer
Zug und Druckkräfte ist ein sogenannter SType. Bei der Konstruk
tion des Aufnehmers stand neben einer erheblich besseren Genauig
keit auch eine – im Vergleich zum Vorgängermodell S2 – verbesserte
Schutzart im Pflichtenheft, um den Einsatzbereich zu erweitern. Dies
wurde mit der Schutzart IP67 erreicht. Auch an der Performance
wurde gefeilt: Linearitätsfehler, relative Umkehrspanne und Tempe
ratureinflüsse sind kleiner als 0,02 % relativ zum Endwert.
Der hohe Anspruch an Genauigkeit bei Großserienprodukten für
den industriellen Einsatz wird kombiniert mit Robustheit. Neben
der Schutzart IP67 verfügt S2M über einen Überlastanschlag für
Zug und Druckbelastung. Die Grenzkraft liegt damit bei 1000 %
der Nennkraft, auch zehnfache Überlastung beschädigt den Aufneh
mer nicht. Im Vergleich zu S2 ist der Kraftaufnehmer S2M auch mit
einer Nennkraft von 10 N verfügbar, bei einem Ausgangssignal von
2 mV/V.
Ob in OEM-Anwendungen, im experimentellen Bereich oder in der Fertigungsüberwachung – der Trend geht auch für industrielle Kraftaufnehmer hin zu Präzision. So erreicht der neue S-förmige Aufnehmer S2M von HBM die Genauigkeitsklasse 0,02. In der Klasse der Nennkräfte von 10 bis 1000 N setzt er damit neue Maßstäbe.
Überwachung eines Prozesses
mit einem herkömmlichen Kraftaufnehmer
… mit S2M
Bauteilstreuung
Ausbeute
1919
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Produktneuheiten Präzise und robust: Sförmiger Kraftaufnehmer S2M
Effizient im EinsatzDie Vorzüge des S2M zeigen sich bei einer Messung im
Teillastbereich: Wird der Aufnehmer bei 5 % der Nennkraft
eingesetzt, kann dennoch die Messung mit einer Genauig
keit von 0,4 % erfolgen.
Nach der erfolgreichen Einführung des Kraftaufnehmers
S9M für große Nennkräfte stehen mit S2M nun wirtschaft
liche und robuste Kraftaufnehmer für den Nennkraftbe
reich zwischen 10 N und 50 KN zur Verfügung.
Thomas Kleckers, HBM
mehr … www.hbm.com/de/s2m
S2M in der Anwendung …
Die Vorteile liegen auf der Hand:
_ Durch den minimalen Einfluss der Temperatur
auf den Nullpunkt kann ein und derselbe
Kraftaufnehmer für verschiedene Messaufgaben
eingesetzt werden – auch wenn er weit unter
seiner Nennkraft betrieben wird.
_ Zudem kann bedenkenlos zu einer größeren
Nennkraft gegriffen werden, wenn dynamische
Eigenschaften wie höhere Schwingbreite oder
größere Steifigkeit gefordert sind – ein großer
wirtschaftlicher Vorteil.
_ Präzisere Messungen erlauben es, bei Gut /
SchlechtEntscheidungen ein kleineres Fehlerband
anzusetzen: Bei gleichen Toleranzgrenzen steigt die
Anzahl der Gutteile und damit die Ausbeute.
IT-Ebene
Kostenoptimierung im Betrieb
Produktions-ebene
MESManufacturingExecution System
Maschine
Messgeräte
Leitsysteme
Steuerungen
El. Motoren /
Aktoren
EthernetModbus
EthernetRemote IOModbus
EthernetFoundation FBControlNetDeviceNetProfibusSercos I & IIAS-InterfaceInterbusFIPCC-LinkCANopenRemote IOModbus
Safety NetworksSensor NetworksWireless NetworksSercos IIIProfinet IOEtherCATPowerlinkCC-Link/IEFF HSEEthernet/IPFL-netModbus TCPFoundation FBControlNetDeviceNetProfibusSercos I & IIAS-InterfaceInterbusCC-LinkCANopenModbus
1975 1985 1995 2010
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Messtechnik … im Trend Mehr Effizienz auf allen Ebenen – mit der gesamten Messkette von HBM
Ob im Testumfeld, der Produktion oder Service und Wartung –
automatisierte Abläufe sorgen überall für ein Plus an Effizienz und
geringere Kosten. Die Automatisierung von Test und Produktions
anlagen etwa spart dauerhaft bares Geld, indem Energie eingespart
wird, Ressourcen schonend eingesetzt oder die Produktionsabläufe
und die Produktqualität verbessert werden.
Mit Intelligenz ausgestattete Anlagen helfen zudem, teure Produk
tionsausfälle zu vermeiden. Die Automatisierungstechnik gestaltet
hier nicht nur Service und Wartung von Anlagen einfach und zeit
sparend, sie meldet potenzielle Risiken für die Produktion bereits
lange bevor daraus echte Probleme entstehen.
Damit Unternehmen heutzutage wettbewerbsfähig bleiben,
müssen Entwicklungszyklen verkürzt und Kosten gesenkt
werden. Gleichzeitig werden Rohstoffe, Energie und Arbeits-
kraft teurer. Es gilt, die Effizienz der Prozesse zu steigern,
ohne die Qualität der Produkte zu beeinflussen. Die Antwort
auf diese vielfältigen Herausforderungen: Automatisierung.
Auf die Anforderungen der Automatisierungstechnik von
morgen muss sich die Messtechnik bereits heute einstellen –
vom Sensor bis zur Software.
Messtechnik von heute – Automatisierungstechnik der Zukunft
Hohe Anforderungen an die MesstechnikOb Schnittstellen, Datenübertragungsrate oder Integrierbarkeit – Messtechnik als Teil der Automa
tisierungstechnik muss hohen Anforderungen genügen, um auch in Zukunft in dieser Branche zu
bestehen. Hier ist modernste Technik gefragt.
• Industrial Ethernet auf dem Vormarsch
Die Implementierung echtzeitbasierter EthernetSchnittstellen, EtherCat und Profinet
beispielsweise beschert Anwendern einen echten Performancesprung. Indus
trial Ethernet ist daher in der Produktionsautomatisierung rasant
auf dem Vormarsch.
Auch ein industrieller Messverstärker muss sich nahtlos in
dieses Konzept einfügen. Daher verfügen die modularen
PMXMessverstärker von HBM standardmäßig über eine
Industrial EthernetAnbindung und sind somit fit für
die gängigen Standards in der Automati
sierungstechnik.
Que
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Messtechnik … im Trend Mehr Effizienz auf allen Ebenen – mit der gesamten Messkette von HBM
Produktion oder Prüfstand* STEP7 ist eine eingetragene Marke der SiemensAG
** TwinCAT ist eine eingetragene Marke der Beckhoff Automation GmbH
Individuelle Bedienoberfläche durch die PMX-Befehlsbibliotheken (API)
bis zu 20 PMX
Ethernet TCP/IP
100 MBit/s EtherCAT / ProfiNET
Industrie-Messverstärker PMX
Maschinensteuerung und Programmierung durch Standard-Tools wie STEP7* oder TwinCAT**
• Prüfstände in Echtzeit überwachen
Durch die Überwachung von Prüfständen in Echtzeit werden Anwender rechtzeitig auf
kritische Betriebszustände hingewiesen. So lassen sich Ausfallzeiten verringern, Zerstörungen
vermeiden und Kosten reduzieren. Zudem erleichtert die Selbstdiagnose die Handhabung und
macht auf Bedienfehler sowie Einstellungen außerhalb der Spezifikationen aufmerksam.
Dazu bedarf es jedoch präziser Messdaten, die jederzeit Auskunft über den Zustand des
Prüfstands geben. Die Lösung: Drehmomentaufnehmer von HBM, wie z. B. T40B mit dem
EtherCATSchnittstellenmodul TIMEC – ein weiteres Beispiel für modernste Mess
technik, die effiziente Automatisierung per EchtzeitEthernet möglich macht.
• Software, die verbindet
Automatisierung betrifft jedoch nicht nur die Hardware. Auch die Software
ist hier gefragt. Etwa indem Webserver oder offene Programmierbibliothe
ken verfügbar sind, die es Systemintegratoren erlauben, Geräte in bestehen
de Systemlandschaften zu integrieren.
Ein Beispiel aus der Praxis: Mit dem offenen Befehlssatz des Messverstärkers
PMX können Geräte ganz einfach in komplexe Prüfstände integriert werden.
Die Steuerung aller Komponenten erfolgt über eine einheitliche Bedienober
fläche. Darüber hinaus ermöglicht der integrierte Webserver des PMX den
mobilen Serviceeinsatz sowie Fernzugriff über Netzwerk und WLAN.
Michael Guckes, HBM mehr … www.hbmhotline.com
Die PMX-Software überzeugt durch Usability und Flexibilität.
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Optische Messsysteme stoßen im industriellen Umfeld auf-grund von Feuchte, Betauung, Staub, Öl und Fett schnell an ihre Grenzen. Daher bietet HBM mit dem Drehmoment-aufnehmer T40B nun ein äußerst robustes integriertes magnetisches Drehzahlmess-system mit hoher Auflösung an.
Die Ausgangsimpulszahl des Drehmo
mentaufnehmers T40B beträgt über alle
Messbereiche hinweg 1024 Impulse/Um
drehung. Damit lässt sich auch bei geringen
Drehzahlen eine ausreichend hohe Auflö
sung erzielen.
Selbst den in Prüfständen üblichen hohen
Drehbeschleunigungen hält das Drehzahl
messsystem stand. Es ist ohne Einschrän
kungen für die maximal ausgelegte Drehzahl
des Drehmomentaufnehmers einsetzbar.
Der metallische Träger des magnetisierten
Kunststoffrings ist vollständig integriert.
Dies spart Platz und vereinfacht den Instal
lationsaufwand erheblich.
Verschleißfreie MesswerterfassungDas Drehzahlmesssystem basiert auf dem
berührungslosen und damit verschleißfreien
Abtasten eines magneti sierten Polrades mit
tels eines magneto resistiven AMRSensors.
Prinzipbedingt haben somit Schwankungen
der Feldstärke in einem weiten Bereich kei
nen Einfluss auf die Signalgüte. Das Resultat
sind störunanfällige Signale mit hoher Qua
lität. Daneben lässt sich ein Arbeitsabstand
von bis zu 2,5 mm zwischen Rotor und Sta
tor realisieren. Das Messsystem weist damit
eine sehr große Toleranz gegenüber mecha
nischen Schwingungen, wie sie üblicher
weise in der Prüfstandumgebung auftreten
können, auf.
Hochpräzise SignalauswertungZur Erfassung der Drehzahl stehen als Aus
gangssignal am Stator zwei um 90° elekt
risch phasenverschobene Rechtecksignale
zu Verfügung. Durch entsprechende Flan
kenauswertung der beiden Spuren lässt sich
eine Drehrichtungserkennung realisieren.
Optional steht als weiteres Signal ein Refe
renzimpuls zur Messung des Drehwinkels zur
Verfügung. Bei entsprechender Auswertung
aller Signale kann eine Winkelgenauigkeit
von bis zu 0,1° erzielt werden. Das Aus
gangssignal ist als symmetrisches 5VRS422
komplementäres Signal ausgeführt.
Maximale Flexibilität Der T40B beschert Anwendern ein Höchst
maß an Flexibilität. Der Stator verfügt über
die Standardschnittstelle Frequenz und
Spannung. Darüber hinaus ist die digitale
Schnittstelle TMC integriert. Der Aufneh
mer kann somit im ‚StandaloneBetrieb‘
eingesetzt oder in Verbindung mit dem
Schnittstellenmodul TIM40 sowie dem neu
en EtherCATSchnittstellenmodul TIMEC
als hochperformante Messkette in unter
schiedlichste feldbusbasierte Prüfstands
konzepte eingebunden werden.
Markus Haller, HBM
mehr … www.hbm.com/de/t40b
Hohe Auflösung auch bei geringen Drehzahlen
Produktneuheiten T40B mit magnetischem Drehzahlmesssystem und Referenzimpuls
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Im Dienste einer grüneren Automobilindustrie
Die Anforderungen an die Energieeffizienz und CO2Bilanz von
Motoren steigen stetig. Neue Vorschriften müssen eingehalten
werden und gleichzeitig flexible Lösungen gefunden werden, um
langfristig Produktqualität gewährleisten zu können. Ein Herstel
ler von Wasser, Öl und Vakuumpumpen für Wärmekraftmaschi
nen entschied sich daher für eine Komplettlösung von HBM.
Präzise Kraftmessung auf kleinstem Raum Bei der Sensorik fiel die Wahl auf den piezoelektrischen Kraft
messring CFW von HBM. Der Aufnehmer ermöglicht sowohl das
Aufpressen eines Lagers als auch eines Verschlusses oder einer
Dichtung mit derselben Elektropresse.
Flexibilität und RückfährbarkeitDarüber hinaus kam MP85A bei dem Pumpenhersteller zum Ein
satz. Der Messverstärker kann in der Automatisierung sehr flexibel
integriert werden und ermöglicht Rückführbarkeit. Seine Soft
ware FASTpress Suite enthält ein neues Modul, das automatisch
Produktionsmessberichte generiert, die per EMail versendet oder
ausgedruckt werden können und zur Überwachung sämtlicher
Produktionsschritte – auch aus der Ferne – dienen.
Alles im Blick – mit der richtigen SoftwareAm Ende der Messkette steht die Software – in diesem Fall eben
falls von HBM. Die Visualisierungssoftware EASYmonitor CE, die
auf einem marktüblichen SiemensMP277Bediengerät installiert
wurde, zeigt dem Fertigungsstraßenleiter die Ergebnisse in Echt
zeit an. Während HBM EASYteach den Benutzer durch
Rückführbarkeitsdaten dabei unterstützt, Produktions
abweichungen vorauszusehen und zu vermeiden.
mehr … www.hbmhotline.com
Angesichts der schnellen Entwicklung der europäischen Umweltschutznormen ist die Automobilindustrie gezwungen, ihre Fertigungs- und Montageprozesse anzupassen. Es gilt neue Vorschriften umzusetzen und wettbewerbsfähig zu bleiben. Dabei steht auch die industrielle Messtechnik von HBM im Dienste einer grüneren Automobilindustrie.
Die Visualisierungssoftware EASYmonitor CE liefert Ergebnisse in Echtzeit.
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Wasserpumpe
Maximale Sicherheit in der Produktion – mit dem Messverstärker MP85A FASTpress von HBM.
Das Vorteilspaket für die Automatisierung: MP85A und FASTpress Suite Kundenlösungen
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Kundenlösungen Präzision bei hoher Geschwindigkeit: Qualitätssicherung mit PMX
Automobilzulieferer, Keramikhersteller,
Werkzeugproduzenten und Medizintech
nikunternehmen zählen zu den Kunden von
Dorst Technologies, einem der führenden
Anbieter von Maschinen und Anlagen für
die Herstellung keramischer sowie pulver
metallurgischer Produkte. Das neue Modell
EP 70 M, eine 70 Tonnen starke servomo
torische Pulverpresse, presst beispielsweise
Eisenmetallpulver zu einem festen Produkt,
wie zu einem Zahnrad.
„Bei diesem Herstellungsprozess ist es wich
tig, dass die einzelnen Segmente etwa von
einem Zahnrad – Nabe, Steg, Verzahnung –
die gleiche Dichte haben. Je besser das au
tomatisiert gelingt, desto höher ist die Qua
lität des Formteils“, erklärt Herbert Gröbl,
Entwicklungsleiter Steuerungstechnik bei
Dorst Technologies. Denn die Teile werden
erst nach dem Pressen gesintert, eine spezi
elle Art der Wärmebehandlung. Ist dann die
Dichteverteilung unterschiedlich, kann das
Formteil Risse bekommen, die die Funktion
beeinträchtigen.
Exakt messen, präzise steuernDie Dichteverteilung wiederum hängt von
der Kraftverteilung ab, die durch die Stem
pel der Presse über das formgebende Werk
zeug auf das Pulver einwirkt. Die Kräfte in
den einzelnen Segmenten müssen daher
im Prozess permanent gemessen werden,
um ihn exakt zu steuern und etwaige Ab
weichungen sofort zu korrigieren. Bei der
EP 70 M übernehmen Dehnungsaufnehmer
des Typs SLB700A/06 von HBM diese Auf
gabe. Ihr Vorteil: Sie sind klein und können
direkt an den Kolben der Stempel ange
bracht werden und messen auch kleine Sig
nale sehr präzise.
Zwei Dehnungsaufnehmer sind an den
Kolben um 180 Grad versetzt angebracht,
um Biegeeinflüsse zu kompensieren. Denn
die Spindelpresse erzeugt ihre Kraft durch
eine Rotation, die in eine lineare Bewegung
umgewandelt wird. Diese bewegt dann die
einzelnen Stempel aufeinander zu oder von
einander weg. „Das ist eine Herausforderung
für die Messung, weil die Drehbewegung das
Signal der eingesetzten Kraft überlagert“,
erklärt Gröbl.
Je präziser Pulverpressen ihre Kräfte einsetzen, desto höher ist die Qualität der hergestellten Formteile. Für eine exakte Steuerung muss der Druck genau gemessen werden. Bei einer neuen Serie von Pulverpressen setzt die Firma Dorst Technologies dafür auf die Messverstärkerplattform PMX, die HBM speziell für den industriellen Einsatz entwickelt hat.
An den Stempeln der Pulverpresse sind je zwei Dehnungs aufnehmer des Typs SLB700A/06 angebracht, die auch kleine Signale sehr präzise erfassen.
Das Unternehmen Dorst Technologies aus Kochel am See zählt zu den Marktführern bei der Entwicklung von Maschinen und Anlagen zur Herstellung keramischer sowie pulvermetallurgischer Produkte.
Auf die richtige Dosis Kraft kommt es an
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Kundenlösungen Präzision bei hoher Geschwindigkeit: Qualitätssicherung mit PMX
Perfekt integriert: Der Messverstärker PMX fügt sich optimal in das System der Pulverpresse ein.
Herbert Gröbl, Entwicklungsleiter Steuerungstechnik bei Dorst Technologies
Messverstärker PMX – der neue Industriestandard für Messtechnik
„Das können wir zwar herausrechnen, aber
das ist sehr aufwändig. Deshalb haben wir
uns nun dafür entschieden, an zwei Punkten
gleichzeitig zu messen, damit sich die Signa
le, die durch die Drehung zustande kommen,
gegenseitig aufheben. Den neuen Messauf
bau haben wir dann gemeinsam mit HBM
entwickelt.“ Dorst Technologies entschied
sich daher für die Messverstärkerplattform
PMX von HBM, denn diese kann durch den
modularen Aufbau den Bedürfnissen der
Anwendung angepasst werden.
Synchrone Signale Der Messverstärker PMX wandelt die Mes
sungen der Dehnungsaufnehmer in ein
Lastsignal um. Insgesamt entstehen aus den
jeweils vier Stempeln auf Ober und Unter
seite acht Signale, die PMX in Echtzeit syn
chron über eine ProfiNet IRT (Isynchrones
RealTime) direkt an das Steuerungssystem
der Presse überträgt. „Es ist ein großer Vor
teil des Messverstärkers, dass wir ihn über
die ProfiNet IRTSchnittstelle direkt in unser
Steuerungssystem integrieren können, so
erhalten wir eine hohe Datenqualität und
können Datenverlust ausschließen“, sagt
Gröbl.
PMX fügt sich optimal in das System der
Presse ein. Mit einer Abtastrate von bis zu
19,2 kHz und einer Messwertaufl ö sung von
24 Bit bietet der Messverstärker höchste
Präzision bei sehr großer Geschwindig
keit für eine optimale Qualitätssicherung.
Die Messverstärkerplattform erlaubt zu
dem durch ihren robusten Aufbau und
eine hohe Störsicherheit den Einsatz ne
ben starken Genera toren oder in einem
Umfeld mit starken Maschinenvibrationen.
mehr … www.hbmhotline.com
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Den Piezoeffekt effizient nutzen – mit piezoelektrischer Messtechnik von HBM
Piezoelektrische Sensoren sind aufgrund ihrer Beschaffenheit prä
destiniert für den Einsatz in der Industrie. Sie zeichnen sich durch
Robustheit, hohe Eigenfrequenz und exzellente Überlastfähigkeit
auch unter schwierigen Einsatzbedingungen aus.
Eine platzsparende Lösung: PACEline CLPMit den piezoelektrischen Kraftmessringen PACEline CLP sind Kraft
messungen auf kleinstem Raum möglich. Ob in Schweißmaschinen
oder Maschinen zur Kabelkonfektionierung – die niedrig bauenden
piezoelektrischen Kraftmessringe lassen sich durch ihre kompakte
Bauform bestens in Systeme und Maschinen integrieren.
CLP/7 kN baut nur 3 mm hoch, und selbst der Messring mit einer Nennkraft von 62 kN ist nur 4 mm hoch.
Um den piezoelektrischen Effekt effizient zu nutzen, bedarf es präziser piezoelektrischer Messtechnik - vom Sensor über den Ladungsverstärker bis zum Zubehör. Die piezoelektrische Produktfamilie PACEline von HBM wird ständig erweitert und optimiert, um den Anwendern perfekte Lösungen für ihre Messaufgaben zu bieten. Der Beweis: Die neuen Kraftmessringe CLP sowie die optimierten Ladungsverstärker CMD600 und CMA.
CMA: Erweiterter Messbereich für hohe AuflösungAnwender des Ladungsverstärkers PACEline CMA profitieren von hoher
Auflösung durch erweiterte Messbereiche. CMA ist jetzt auch für die
folgenden Messbereiche verfügbar, wodurch der Messverstärker dem
Messbereich der Sensoren entsprechend ausgewählt werden kann:
• 1.000 pC• 2.000 pC• 5.000 pC
• 20.000 pC• 2.000.000 pC• 5.000.000 pC
Der Ladungsverstärker PACEline CMA gewährleistet die sichere Über
mittlung von Daten piezoelektrischer Kraftaufnehmer. Dies erfolgt
mittels der Signalkonditionierung auf analoge Normsignale +/ 10 V.
Sensoren werden dank integrierter TEDSFunktionalität sofort er
kannt. Zum Überprüfen überlastkritischer Abschnitte und sicherer
Messungen im Teillastbereich stehen zwei kalibrierte Messbereiche
über 100 % und 20 % der Nennkraft bereit.
Durch die erweiterten Messbereiche ermöglicht PACEline CMA eine hohe Auflösung des Messsignals.
Produktneuheiten Neues aus der PACElineFamilie
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HBM hotline.com 3 2012 HBM hotline.com 3 2012
Signalverhalten des CMD600 mit aktiviertem Hochpassfilter
Der Ladungsverstärker CMD600 für piezoelektrische Kraft-aufnehmer ist nun auch mit einem integrierten Hochpassfilter ausgestattet.
Sie haben Fragen zu unseren Produkten, Lieferzeiten, technischen Spezifikationen?
Ihre persönlichen Ansprechpartner für Anwendungs
beratung, Lieferzeiten und Support helfen Ihnen gerne
weiter – direkt und unkompliziert:
Tel. 06151/803-6600
Sebastian Schimmack
DiplomIngenieur,
Vertriebsinnendienst
EMail:
Christoph Brand
DiplomIngenieur,
Vertriebsinnendienst
EMail:
CMD600 mit integriertem HochpassfilterVon nun an verfügt der digitale Ladungsverstärker PACEline CMD600
über einen intergierten Hochpassfilter, mit dem die natürliche Drift
piezoelektrischer Sensoren wirkungsvoll unterdrückt werden kann.
Bei schnellen, dynamischen Vorgängen entsteht kein Signalverlust,
da nur die statischen und quasistatischen Signalanteile gefiltert
werden. Der Vorteil: Auch bei langen Messzeiten wird der Ladungs
verstärker nicht übersteuert und bei dynamischen, wiederkehrenden
Messungen kann auf das ResetSignal verzichtet werden.
PACEline CMD600 garantiert den flexiblen Einsatz in zahlreichen
Anwendungen im Labor und Produktionsbereich. Der digitale
Ladungsverstärker misst sehr schnelle Kraft, Drehmoment und
Drucksignale bis Frequenzen von 30 kHz und lässt sich mit piezo
elektrischen Sensoren bis maximal 600.000 pC einsetzen.
Mit Spitzen und Grenzwerten sowie digitalen Ein und Ausgängen
verfügt CMD600 zudem über universelle Überwachungsmöglichkei
ten des Mess und Prüfprozesses.
Kurze Lieferzeiten und ständige Verfügbarkeit HBM bietet die gesamte piezoelektrische Messkette aus einer Hand –
von Vorspannsätzen über Kraftaufnehmer und Ladungsverstärker
bis zum Zubehör.
Neben hoher Präzision und Qualität profitieren Anwender piezoelek
trischer Messtechnik von HBM von einem exzellenten Service: Kurze
Lieferzeiten und ständige Verfügbarkeit durch Verkauf ab Lager sind
garantiert.
mehr … www.hbm.com/de/paceline
Produktneuheiten Neues aus der PACElineFamilie
S320
9-3.
0 de
7-
1001
.320
9
HBM Test and Measurement
www.hbm.com E-Mail: [email protected]
Tel. +49 6151 803-0 Fax +49 6151 803-9100
measure and predict with confidence
In der Reihe ‚Die Bibliothek der Technik‘ veröffentlicht der Verlag
‚Moderne Industrie‘ ein Fachbuch zur Messdatenerfassung. Das
Buch ist in Zusammenarbeit mit einem Expertenteam von HBM
entstanden und gibt einen Überblick über die elektrische Mess
datenerfassung mechanischer und physikalischer Größen – von der
Signalerfassung bis hin zur Datenspeicherung, Auswertung und
Analyse.
Die Akkreditierungsstelle des Deutschen Kalibrierdienstes (DKD)
wurde in die Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH (DAkkS) über
führt. Daher ist auch das HBMKalibrierlabor von nun an DAkkS
akkreditiert – eine rein formale Änderung. Anwender profitieren
weiterhin von der Akkreditierung nach ISO 17025 und somit von
Präzision und Sicherheit bei der Kalibrierung ihrer Messmittel.
Im Buchhandel erhältlich unter ISBN: 978-3-86236-031-4
www.hbm.com/fachbuch
www.hbm.com/kalibrierung
Messdatenerfassung – gewusst wieKompaktes Fachbuch von Experten für Experten
Aus DKD wird DAkkSHBM-Kalibrierlabor von nun an DAkkS-akkreditiert
Neu auf HBM.com