Кастива: Технологии на Beckhoff превръщат метрологична компания в пионер в областта на многокомпонентното калибриране

Калибрирането на многоизмерни сензори за сила се счита за „висш пилотаж“ в технологиите за измерване и тестване. Немската метрологична компания GTM Testing and Metrology от Бикенбах, Хесен, успява да изведе многокомпонентното калибриране до следващо ниво с изцяло нов подход. „Не само обхватът на измерване, дизайнът и размерът на измервателното оборудване са уникални, но и концепцията за автоматизация: компютърно базирано управление, EtherCAT и технология за серво задвижване на Beckhoff спомагат за контрола и регулирането на прилаганата сила, докато прецизни терминали за измерване от серията ELM регистрират всички сили и въртящи моменти в реално време и с максимална точност“, съобщиха за Инженер.bg от утвърденото българско инженерингово дружество Кастива, официален представител на Beckhoff за пазара у нас.

Когато става въпрос за многокомпонентно калибриране, специалистите по метрология от GTM са признати за едни от водещите световни разработчици, производители и доставчици на базирани на тензодатчици прецизни преобразуватели и измервателно оборудване, прецизна електроника и услуги за калибриране на сили и въртящи моменти. През 2005 г. лабораторията на компанията е първата в света, акредитирана по DIN EN ISO/IEC 17025 за многокомпонентни измервателни технологии. Оттогава базираната в Бикенбах компания калибрира не само преобразуватели на сила и въртящ момент, но и многокомпонентни преобразуватели. Единственият източник на неопределеност при подобен тип измерване е настройката на оборудването. „От GTM са убедени, че това пълно векторно измерване ще се установи в дългосрочен план в правителствени институти и като индустриален стандарт. Следователно решението да се инвестира в нова, напълно автоматизирана система, която да функционира заедно с ръчното многокомпонентно еталонно измервателно оборудване на компанията, което е в експлоатация от 2005 г., е логична стъпка в развитието на GTM“, разказаха от Кастива.

С новото измервателно оборудване GTM драстично намалява времето за калибриране

Със своето измервателно оборудване GTM проправя технологичен път по трудния метрологичен терен. Това е така, защото всички съществуващи и познати методи за многокомпонентно калибриране имат свои слаби места. „Многокомпонентното стандартно измервателно оборудване бе „terra incognita“ за нас (б. ред. в превод от латински език „непозната територия“)“, коментираха от GTM. „Дебатите, свързани с измервателното оборудване, започваха още в средата на 2016 г., когато запитванията за многокомпонентно калибриране се увеличиха до такава степен, че вече не беше възможно да се изпълнят всички поръчки със съществуващата техника и процедури за калибриране. Това бе така, защото процесът на ръчно калибриране, използван до момента, отнема много време: обектът за калибриране трябва да бъде прецизно монтиран към измервателното оборудване и препозициониран няколко пъти за целта на измерванията. По този начин целият процес на калибриране включва много време за настройка“, допълниха още от метрологичното дружество.

Преди такова калибриране е отнемало около два дни. Вече благодарение на новото измервателно оборудване времето е значително намалено. Единствените стъпки, които трябва да бъдат предприети, са затягане на тестовия образец, конфигуриране на измервателното оборудване в зависимост от обекта на калибриране и конфигуриране на процеса на автоматично калибриране с помощта на операционния софтуер. Така калибрирането се извършва напълно автоматично само за една нощ.

Обхватът на калибриране е значително разширен, неопределеността на измерването –  намалена

Чрез новоразработеното измервателно оборудване неопределеността на измерването е намалена, а обхватът на калибриране е значително разширен, което прави GTM пионер в областта на многокомпонентните измервателни технологии и калибриране. „За да бъде постигната необходимата гъвкавост, е проектирана много голяма тестова камера от 4.5 m³. Неопределеността на измерването е сведена до 0.1% за сили от 4 до 500 kN аксиално и 2 до 200 kN напречно. Измервателното оборудване е в състояние също така прецизно да измерва въртящи моменти в диапазона от 2 до 50 kNm“, поясниха специалистите от Кастива.

За да бъдат постигнати тези ключови характеристики, още в самото начало от разработката на системата двете компании полагат огромни усилия. „С компютърно базираното управление и задвижващите технологии на Beckhoff, GTM намира подходяща, високопроизводителна платформа, която се интегрира добре, включително електрониката за прецизно измерване. По време на процеса на калибриране шест винтови задвижвания, движени от многоосната серво система AX8000 и серводвигателите AM8042, генерират необходимите сили и въртящи моменти – с максимална прецизност. С много по-прецизно калибриране се постигат точни измервания и още по-надеждни знания, давайки възможност за клиентите на GTM да оптимизират допълнително своите процеси и производствени толеранси“, заявиха от Кастива.

Калибрирането зависи от цялата измервателна верига

Когато става въпрос за хардуер за управление, GTM изцяло разчита на вградени компютри и висок клас ELM3504 терминали за измерване на Beckhoff. „Всички терминали за измерване са проектирани с 6-проводна технология. Измервателната технология се допълва от EKM1101 EtherCAT съединител и захранващи терминали от серията ELM9410, които осигуряват висококачествено захранване на измервателните терминали“, поясниха от Кастива. „Общо шест 4-канални терминала за измерване от висок клас ELM са интегрирани в измервателното оборудване за регистриране на силата и въртящия момент при калибрирането на обекта.  Допълнително се използват и други EtherCAT терминали от серията EL, като стандартната им разделителна способност е напълно достатъчна за целите на измерването. Те се използват за наблюдение на задвижващите механизми. Шестте хексаподни цилиндъра се задвижват от серво задвижвания и многоосната серво система AX8000“, уточниха още те.

Избраната архитектура на управление има положителен ефект и по отношение на контролния шкаф. „Тъй като GTM доставя почти всички компоненти от Beckhoff – от измервателните усилватели и други I/O компоненти до индустриалните компютри и задвижващите технологии, електрониката като цяло е много по-компактна и лесна за монтаж и интеграция“, допълниха още от Кастива.

Източник на снимковия материал: Кастива, Beckhoff