Inovace pomáhá dodavatelům a provozovatelům: dynamické zkušební stojany jsou odolné vůči budoucnosti a mají flexibilní využití

Společnost GTM představuje nový vynález, který je nyní patentován: jedná se o kombinovaný siloměr a akcelerometr, který umožňuje korekci sil zrychlení při dynamických měřeních ve zkušebních stolicích. "Naše inovace vytváří větší flexibilitu, protože ji lze použít pro měnící se testovací úlohy," říká Christoph Seipel, který je ve společnosti GTM zodpovědný za vývoj dynamických snímačů síly a vynálezce řešení. Evropský patentový úřad udělil 20. listopadu 2019 patentovou ochranu tomuto vynálezu, který bude přínosem pro poskytovatele a provozovatele zkušebních stanic.

Jak funguje patentovaný silový akcelerometr

Akcelerometr síly umožňuje kompenzovat chybu měření způsobenou zrychlením hmotností mezi bodem měření síly a vzorkem. To se obvykle provádí pouze jedním akcelerometrem namontovaným na snímači síly, na adaptéru nebo na vzorku.

Patentovaný akcelerometr síly však kombinuje snímač síly a dva nebo více MEMS akcelerometrů s různými charakteristikami citlivosti. Jeden ze snímačů má vysokou citlivost při nízkých zrychleních a v nízkém frekvenčním rozsahu. Druhý snímač měří při vyšších zrychleních až do kilohertzového rozsahu. Pro rozšíření rozsahu použití je možné připojit další snímače. V závislosti na požadavcích na měření uživatel vybere nejvhodnější snímač zrychlení a připojí jej.

Výhody pro provozovatele a dodavatele techniky pro zkušební stojany

Výrobci zkušebních stojanů a jejich zákazníci mají z použití patentovaného silového akcelerometru mnoho výhod: protože pokrývá velmi široký frekvenční rozsah, lze akcelerometr instalovat do strojů pro nejrůznější průmyslové zkušební úlohy. Pokud konstruktéři zkušebních stanic zakoupí jednotné, sériově vyráběné snímače síly s různými senzory namísto několika snímačů síly specifických pro daný požadavek, získají cenové výhody. U dynamických měření není snadné definovat požadavky na sto procent předem. Může se stát, že se měření provede se snímačem, který přesně nevyhovuje, nebo že se zkušební stojan musí znovu přestavět. Zkušební stolice s měřicí technikou, která pokrývá širokou škálu požadavků, poskytují přesné výsledky měření. Otázka případné přestavby s odpovídajícími dodatečnými náklady díky širokému rozsahu použití vynálezu nevznikne.

Současný stav

V praxi je dnes problém v tom, že požadavky na dynamické měření musí být přesně známy. Příslušný snímač síly se pak kombinuje s příslušným snímačem zrychlení. Často není možné tuto kombinaci použít ve zkušebních stanovištích pro jiné aplikace. A v případě použití pro jiné než původně zamýšlené zkušební úlohy trpí kvalita měření, protože instalovaný snímač zrychlení přesně nevyhovuje. Popsaná nepřesnost dynamických měření tak není kompenzována tak, jak by bylo žádoucí. Vynález řeší tento problém tím, že je flexibilní v použití.

Použití v průmyslu

Všechna technická odvětví průmyslu, v nichž je například z pevnostních důvodů nutné zkoušet součásti s dynamickými silami, vyžadují zkušební stolice s odpovídající měřicí technikou. Mezi uživatele patří například automobilový, letecký, kosmický a energetický průmysl, stejně jako železniční a kolejová doprava.