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IMA Dresden 采用HBM產(chǎn)品進行機身殼體測試

發(fā)布時間：2023-08-03      點擊次數(shù)：590

IMA Dresden 采用HBM產(chǎn)品進行機身殼體測試

IMA GmbH 是一家專注于材料研究和應用技術的公司，擁有各種飛機和直升機部件，如機身、機翼、尾翼和內部部件的專用測試臺。在最新一代的 IMA Dresden 測試臺上，所有測量數(shù)據(jù)都以數(shù)字方式傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分析，以確保并行實時控制。

用于航空工業(yè)的部件在進入原型階段時要經(jīng)過密集的材料測試。多年來，位于 Dresden 的 IMA Materialforschung und Anwendungstechnik GmbH (IMA Dresden) 公司一直是航空工業(yè)材料測試領域國際公認和認可的合作伙伴。

除了仿真模擬，進行組件的實際測試也是IMA Dresden 一個非常重要的組成部分。IMA Dresden 提供的數(shù)據(jù)不僅使供應商能夠對部件和結構進行耐久性實驗測試，還可以與仿真模擬測試進行比較，對設計、維護解決方案、連接工藝和材料選擇進行驗證。

問題

IMA Dresden 是一家測試和認證機構，經(jīng)常為制造商和供應商提供非常復雜的測試臺，用于實際組件測試。在進行加載實驗時，為了實現(xiàn)實時控制，試驗臺伺服液壓控制器需要參考測量數(shù)據(jù)。

解決方案

借助 HBM  QuantumX 和 catman AP 組成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng), 與任務所需的開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)一起協(xié)同工作。

結果

QuantumX 能夠向 catman AP 數(shù)據(jù)采集和分析軟件，以及通過液壓調節(jié)實現(xiàn)復雜負載控制的控制器 提供高質量的數(shù)字化測量數(shù)據(jù)。這樣就不需要像傳統(tǒng)系統(tǒng)那樣，進行數(shù)模轉換。結果是，只需一個測量系統(tǒng)，并可大幅度縮短配置時間，提高信號質量。

用于多種測量任務的靈活設備

對于機身殼體測試，IMA Dresden 正在對一個從頭開發(fā)的測試臺進行調試。這個全新的伺服液壓試驗臺設計來源于豐富的內部經(jīng)驗的專有技術，正如 IMA Dresden 測量技術負責人解釋的那樣: “改進后的設計使試驗臺更加靈活，滿足不同的試驗、部件尺寸和試驗標準?！备匾氖?，多種類型的應力可同時加載，滿足實際的應用需求。

新的試驗臺使用了大約30個、裝配HBM力傳感器的液壓致動器，可以模擬與運動相關的拉壓和剪切應力。并通過試樣上安裝的500個 應變計 來測量這些材料的反應。為了實現(xiàn)這一點，IMA Dresden 才能用了 HBM QuantumX 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 來記錄這些不同橋路的應變信號，并進行數(shù)字調理以便后續(xù)處理。

QuantumX 是一種即插即用的解決方案，全面支持 TEDS (傳感器電子數(shù)據(jù)表) 技術，能夠以任何需要的方式快速靈活地調整測試臺。每個傳感器的特性都會從安裝在傳感器或連接器中的 TEDS 芯片 中自動讀取，從而顯著縮短重新配置測量任務時的設置時間 – 不再需要手動輸入（這通常是錯誤的原因）。

可自由擴展的測量系統(tǒng)

對于這種規(guī)模的測試臺,  QuantumX MX1615B 測量模塊完美體現(xiàn)了其多功能性。結構緊湊，帶有16個通用通道的測量輸入。高通道密度意味著系統(tǒng)自由擴展，但尺寸依然較小?？梢愿鶕?jù)需要，緊靠試樣測量點分布，既可以單機使用，也可以在大型系統(tǒng)中互連。在實際測試中，每個模塊都可以隨時重新配置（小型測試），或是根據(jù)需要隨時增添新的模塊，升級通道數(shù)量。

HBM 產(chǎn)品經(jīng)理 Christof Salcher 列舉了此解決方案的其他優(yōu)點：“單個模塊都可單獨或是高度分散使用，通過一根電纜互連。緊靠測量點分布以及同步數(shù)字化節(jié)省了大量連接電纜，實現(xiàn)了更快配置的同時，更提高了信號質量。與我們的catman軟件一起，組建了一個易于使用的整體解決方案，解決了許多測試方面的挑戰(zhàn)?！?/p>

這些模塊通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)竭\行在PC上的 HBM catman 軟件，進行數(shù)據(jù)可視化、在線和后處理分析、數(shù)據(jù)存儲和遠程監(jiān)控。對于 IMA Dresden 這類的大型測試臺，該軟件還支持在多個屏幕上可視化。 

 

極高精度實時控制

Striegler 表示,  IMA Dresden 的數(shù)字數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)的最大優(yōu)勢在于第二階段: “最新一代測試臺能夠實時并行處理測量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)測試自動化。” 在大型部件的結構試驗中，為了施加負載，一個控制器需要同時驅動多個液壓致動器。通過實時控制，控制器能夠在此過程中觀察測量數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)高于或低于設定的特征值，則自動停止測試或重新調整測試程序。

相比之下，在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，實時控制需要將數(shù)字測量數(shù)據(jù)轉換為標準電壓的模擬信號，然后將信號反饋回模擬反饋系統(tǒng)。然后執(zhí)行第二次數(shù)字化，以便控制系統(tǒng)處理?！霸趯嶋H測試中，這意味著不僅需要大量的布線和時間，而且最重要的是，精度會受到影響，” Christof Salcher 解釋道?！叭珨?shù)字測量和控制鏈可以無損接收測量信號，使用簡單的以太網(wǎng)電纜來實現(xiàn)控制?！弊詈蟮⒎亲畈恢匾囊稽c是，使用較少的電子設備和電纜能夠顯著降低成本。

配置透明，維護簡單

IMA Dresden 另外一個優(yōu)勢是，控制器可實現(xiàn)對單個傳感器的直接訪問。這樣，可以根據(jù)需要靈活地調整監(jiān)測參數(shù)。同時，全數(shù)字化系統(tǒng)能夠實施有針對性的故障排除、提高響應速度，從而提高整個系統(tǒng)對苛刻測試任務的可用性。從維護選項的改進中即可明顯看出復雜性的降低。

測試臺由控制器系統(tǒng)實施管理，其通過接口與 QuantumX 系統(tǒng)同步通訊。接口技術將傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng), 軟件和液壓控制系統(tǒng)之間的測量鏈和控制系統(tǒng)相互連接，確保所有組件順利工作。

 

可靠數(shù)字化的精密時間技術

Striegler 提到，IMA Dresden 正在逐步將其所有測試臺數(shù)字化，使用 HBM 系統(tǒng)轉換到新的數(shù)據(jù)采集方法。Striegler 評論到：“隨著新一代測試臺的出現(xiàn)，我們正在進行升級，以滿足測試臺和測量任務面臨的更高要求?！?IMA Dresden 的另一個主要優(yōu)勢在于移動和現(xiàn)場使用的測試設備。與分布式設備協(xié)同工作時，PTP（精密時間協(xié)議，IEEE 1588:2008）能夠通過以太網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的高精度時間同步，創(chuàng)造額外的可能性。另一方面，實時以太網(wǎng)還可有限帶寬下實現(xiàn)低延遲實時通信。

另一個關鍵優(yōu)勢是 HBM 測量鏈一直遵循國際標準,  IMA Dresden 長期以來一直在使用HBM產(chǎn)品。 “在如此復雜的設置中，組件通常是不同品牌的,” Striegler 解釋道. “HBM 產(chǎn)品的接口及其靈活性使我們能夠無縫連接測量系統(tǒng)的所有組件，這對現(xiàn)有測試臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行逐個更新時尤為重要。”

關于 IMA Dresden

IMA Materialforschung und Anwendungstechnik GmbH, 簡稱 IMA Dresden，是國際公認的的測試、監(jiān)測和認證機構，幫助制造商更快地將新開發(fā)的產(chǎn)品推向市場。德累斯頓兩個占地10000平方米的試驗區(qū)，用于對航空、軌道車輛、汽車、醫(yī)療工程、塑料和金屬等行業(yè)的創(chuàng)新產(chǎn)品和技術進行測試，以確保其高質量、可靠性和安全性。IMA Dresden 成立于1993年，目前擁有約240名員工，擁有全面的工程專業(yè)知識，陪伴客戶完成產(chǎn)品開發(fā)過程的每一步。測試范圍從樣本的基礎研究到復雜整體結構的認證測試。該公司采用自研技術來執(zhí)行這些測試。