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_ Green Shipping: Treibstoffeinsparung durch präzise Drehmomentmessung
_ Smarte Messtechnik für die Industrie 4.0
_ Auf dem Weg zu unbegrenzten Möglichkeiten: QuantumX
Optimierte Wirkungsgradanalyse elektrischer Maschinen
Kundenmagazin
Verborgenes sichtbar machen
Ihr Anwendungsbericht in diesem Magazin
S320
9-5.
0 7-
1001
.320
9
Inhalt
Impressum
Herausgeber HBM Test and Measurement
Im Tiefen See 45
D-64293 Darmstadt
E-Mail: [email protected]
www.hbm.com
Die Marineindustrie steht unter Druck: Schadstoffemissionen müssen gesenkt werden. Treibstoffeinsparung durch präzise Drehmomentmessung garantiert unser neuer T40MAR. > Seite 8
Produktneuheiten
18 Neu bei HBM: • Gekapselte Dehnungsmessstreifen der V-Serie • Hochgeschwindigkeits-Datenrekorder GEN3i • Neue Softwareversion catman 3.5
20 Auf dem Weg zu unbegrenzten Möglichkeiten: QuantumX
26 Höchste Präzision gefragt: DMP41 sichert die weltweite Rückführbarkeit wichtiger Messgrößen
Die Weiterentwicklung elektrischer Antriebe erfordert effizientere Analysen. Unsere eDrive Testing Lösung liefert wertvolle Rohdaten, die bereits während der Messung analysiert werden können. > Seite 4
Kundenlösungen
10 Damit nichts aus den Fugen gerät: Datenerfassung an einer geotechnischen Zentrifuge
11 Validierte Wirklichkeit: Formula-Student-Rennwagen im Test
24 Alles dreht sich um die Achse: Präzise Messdaten für die Entwicklung neuer Planetenachsen
25 Ein maßgeschneiderter Motorenprüfstand – mit EhterCAT-Anbindung
Was bedeutet Industrie 4.0 für die Messtechnik? ‚Smart‘ soll sie sein. So kommt Messdatenerfassungssystemen wie PMX eine Schlüsselrolle zu. > Seite 12
Messtechnik … im Trend
04 Was elektrische Maschinen und Inverter antreibt: Effizientere Analyse mit eDrive Testing by HBM
08 Green Shipping: Treibstoffeinsparung durch präzise Drehmomentmessung
12 PMX: Smarte Messtechnik für die Industrie 4.0
16 Messen von Kräften im Kraftnebenschluss: Drei Methoden aus der Praxis
22 HBM weltweit: News
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Editorial
Lieber Leserinnen, liebe Leser,
wenn die Medien industrielle Trends beschreiben, fallen mit großer
Sicherheit zwei Begriffe: Elektromobilität und Industrie 4.0. Beide
Entwicklungen werden unser industrielles Umfeld langfristig prägen.
Elektroautos auf dem VormarschKontinuierlich verschärfte Vorgaben zu Flottenverbräuchen und
Reduzierung von Emissionen zwingen die Automobilhersteller,
Elektrofahrzeuge zu entwickeln und zu vermarkten. Dabei ist die
Reichweite ein limitierender Faktor. Ein wichtiger Stellhebel ist
die Verbesserung des Wirkungsgrades. Hier ist das Potential noch
lange nicht ausgeschöpft. Das lässt sich messtechnisch belegen -
mit der eDrive Testing Lösung von HBM. Besondere Eigenschaften:
Die zeitsynchrone und dynamische Erfassung mechanischer und
elektrischer Signale sowie transparente Live- und Postprocess-
Leistungsberechnungen.
An der Schwelle zu Industrie 4.0 Digitalisierung, Vernetzung und die Kombination von virtueller
und realer Welt werden unseren Wertschöpfungsprozess verän-
dern. ,Smarte‘ Komponenten, Maschinen und gesamte Netzwerke
sollen miteinander kommunizieren, Selbststeuerung und Optimie-
rungen ermöglichen und die Fabrik so intelligenter machen. Der
HBM-Messverstärker PMX ist bereits heute mit ‚smarten‘ Funkti-
onen ausgestattet, um z. B. die Qualitätskontrolle noch effizienter
und flexibler zu machen.
Zuverlässige Messergebnisse als BasisIn beiden Fällen geht es um Effizienzsteigerung eines Gesamtsys-
tems. Dabei ist Messtechnik allgegenwärtig. Sie treibt neue Ent-
wicklungen voran, indem sie Prozesse – sei es Test, Produktion oder
Prüfung – transparenter, sicherer und produktiver macht. Daran
arbeiten wir tagtäglich: Messtechnik, die zuverlässige Ergebnisse
liefert, optimal abgestimmt auf die heutigen und zukünftigen An-
forderungen von Industrie und Forschung.
Viel Spaß beim Lesen!
Ihr
Andreas Hüllhorst
Andreas Hüllhorst President HBM Group
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Was elektrische Maschinen und Inverter antreibt: Effizientere Analyse mit eDrive Testing by HBM
Die Welt wird zunehmend elektrisch angetrieben. Ob Waschmaschine oder Elektroauto – elektrische Antriebe beeinflussen unser Leben in verschiedenen Bereichen. Doch die Hersteller stehen vor einer Herausforderung: Der Wirkungsgrad von Elektromotor, Inverter und Gesamtsystem muss gesteigert werden. Gängige Verfahren für Leistungstests und Wirkungsgradmessung bieten nur eine beschränkte Aussagekraft. Anders die innovative eDrive Testing-Lösung von HBM: Die Kombination aus Drehmomentaufnehmer und Messdatenerfassungssystem und integriertem Oszilloskop ermöglicht es, mechanische und elektrische Signale zeitgleich und dynamisch zu erfassen. Und live zu analysieren.
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Messtechnik … im Trend
Grundlage jeder tiefer greifenden Verbesserung elektrischer An-
triebe und somit von Motoren, Invertern oder Generatoren ist eine
solide Datenbasis. Mit einem Leistungsmessgerät lässt sich zwar
die Effizienz bestimmen, jedoch nicht begründen. Ansätze zur Ef-
fizienzsteigerung lassen sich aus diesen Daten auch nicht ableiten.
Dazu werden Informationen benötigt, die eindeutige Rückschlüsse
auf die Ursachen des Effizienzverlustes zulassen. Um diese zu er-
halten, sind neue innovative Lösungen gefragt.
eDrive Testing by HBM - ein integrales System bestehend aus Genesis HighSpeed Messdatenerfassung, dem optionalen Temperatursatelliten QuantumX MX1609B und dem Drehmomentaufnehmer T40.
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Ursachen des Energieverlustes bisher nicht analysierbarZur Bestimmung des Wirkungsgrades von Elektromotoren wer-
den in der Regel auch heute noch Leistungsanalysatoren am
Motoreingang und Drehmomentaufnehmer am Motorausgang
eingesetzt. Die Differenz zwischen der jeweils gemessenen elek-
trischen Leistung und der vom Elektromotor daraus erzeugten
mechanischen Leistung ist der Energieverlust.
Aussagen über die Ursachen des Verlustes lassen sich auf diese
Weise jedoch nicht treffen. Darüber hinaus müssen die häufig
von unterschiedlichen Herstellern stammenden Messgeräte vor
jedem Test erst mühsam synchronisiert werden. Dies kostet Zeit.
Doch noch häufiger sind Messfehler die Folge. Hochdynamische
Leistungsmessungen mit mehr als 50 Messungen pro Sekunde
sind technisch ebenfalls schwierig.
Ein weiteres Manko gängiger Leistungsanalysatoren ist zudem,
dass sie lediglich Endergebnisse liefern. In der Grundlagen-
forschung liefern dagegen gerade die Rohdaten die entschei-
denden Erkenntnisse zum Verständnis der Vorgänge und damit
wertvolle Ansätze für mehr Effizienz.
Die Lösung für mehr Effizienz: eDrive Testing by HBM HBM verspricht mit einem effizienten integralen System aus ei-
ner Hand Abhilfe: der Kombination aus Genesis HighSpeed Mess-
datenerfassung und dem Drehmomentaufnehmer T12. Das perfekt
aufeinander abgestimmte Power-Duo ermöglicht es, Langzeittests
elektrischer Antriebe mit exakt definierten Kennfeldern ohne läs-
tiges Synchronisieren durchzuführen. Kontinuierliche Messungen
von bis zu einer Stunde Dauer und mit bis zu einer Millionen Mes-
sungen in der Sekunde je Kanal sind somit ein Kinderspiel.
Die dabei gewonnen Rohdaten stehen Entwicklern bereits während
der Messung zur genauen Auswertung zur Verfügung. Auf dieser
Basis lassen sich wertvolle Erkenntnisse zur Optimierung der Effi-
zienz elektrischer Antriebe gewinnen. Und auch dem Wunsch von
Anwendern nach Rechenergebnissen wie dem Leistungsfaktor oder
dem Luftspaltmoment trägt HBM mit dem neuen System durch
entsprechende Weiterentwicklung Rechnung.
Messtechnik … im Trend
Fortsetzung >>
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“ eDrive Testing – das bedeutet für mich elektrische Antriebe so zu testen, dass man zuverlässige und aussage-kräftige Daten erhält, die eine zielführende Weiterentwicklung dieser Technologie ermöglichen. Genau dort setzt unsere messtechnische Lösung an.“ Klaus Lang Focus Sales Manager Test and Measurement HBM
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Rohdaten live analysieren und Ergebnisse direkt einsehenDie leistungsfähige eDrive Testing-Lösung von HBM speichert kon-
tinuierlich und hoch aufgelöst alle zur Effizienzsteigerung nötigen
relevanten Rohdaten sowie elektrische Ströme, Spannungen, Dreh-
moment, Drehzahl, ja selbst die Motortemperatur in einem System.
Ein weiteres Plus: Alle wichtigen Leistungswerte (Wirk-, Blind-,
Scheinleistung, Leistungsfaktior usw.) werden wie bei einem Leis-
tungsmessgerät in Echtzeit angezeigt.
Der eigentliche Nutzen des Systems zeigt sich bei weiterführenden
Analysen. Mithilfe leistungsfähiger Rechenfunktionen und einer
Formeldatenbank lassen sich Analysen direkt im Messsystem noch
während laufender Messungen durchführen, die bislang nur mit
separaten Mathematikpaketen möglich waren. Analysen wie Er-
satzschaltbildermittlung oder eine DQ0-Transformation sind nur
ein paar der schier unbegrenzten Möglichkeiten. Die Ergebnisse
werden direkt dargestellt und können beispielsweise auf Knopf-
druck in eine Excel-Tabelle übertragen werden.
Eine wirklich zuverlässige und effiziente Antriebsanalyse ist damit
endlich möglich. Anwender profitieren von einer enormen Zeiter-
sparnis, Flexibilität und geringeren Fehlerquote durch die Messung
mit einem integrierten System.
www.hbm.com/de/edrive
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Messtechnik … im Trend HBM hotline.com
Das LIVE-Sheet der Perception Software zeigt zeitgleich die berech- neten Kenngrössen wie RMS-Werte, Wirkleistung, Grundfrequenz, eine Oszilloskop-Darstellung der Zeitverläufe und deren Spektrum an.
„Als Mitarbeiter der Polytechnischen Universität Turin, die im Bereich Stromrichter, elektrische Maschinen und Antriebe arbei-
ten, haben wir uns für Gen3i von HBM als Datenrekorder und -erfassungssystem entschieden, um damit leistungselektronische
Umrichter, elektrische Maschinen und Antriebe zu charakterisieren, zu identifizieren und zu überwachen. Die Entscheidung
basiert auf der Tatsache, dass Gen3i elektrische (PWM-Spannungen und -Ströme) und mechanische (Drehzahl, Drehmoment,
Position) Größen erfassen und speichern kann und hohe Messraten, hohe Präzision, genaue Synchronisation unter Berück-
sichtigung der Verzögerungen der Sensoren und ebenso galvanische Trennung bietet. Dadurch kombiniert Gen3i die Vorteile,
die ein Leistungsmessgerät bei der Erfassung bietet, mit denen eines leistungsstarken Datensammlers bzw. -analysators und
ermöglicht das Post-Processing großer, am elektrischen Antrieb gemessener Datenmengen.“
Prof. Aldo Boglietti, Prof. Radu Bojoi, Prof. Paolo Guglielmi, Ing. Eric Armando, Polytechnische Universität Turin
Das SETUP-Sheet der Perception Software orientiert sich an der Applikation. Nach Wahl der Schaltungsart und der Stromsensoren ist man sofort messbereit.
1. Wo sehen Sie heute beim Testen elektrischer Antriebe die größ-
ten Herausforderungen?
Als eine der größten Herausforderungen betrachte ich die Aus-
wertung der Grundschwingung der Spannung für Motoren mit
PWM-Versorgung. Womit sich die Entwicklung jedoch auch in der
Zukunft stärker beschäftigen muss, ist die korrekte Synchronisa-
tion aller elektrischen und mechanischen Größen sowie die Zerti-
fizierung der Ergebnisse wie z.B. Wirkungsgrad und Drehmoment.
2. Wie lässt sich die Effizienz elektrischer Maschinen und Inverter
aus Ihrer Sicht am besten steigern?
Es müssen neue Technologien im Bereich der leistungselektroni-
schen Komponenten und neue Materialien für die Konstruktion
von Elektromotoren entwickelt werden. Weiterhin ist die Integrati-
on von Leistungselektronik und Elektromotor von entscheidender
Bedeutung. Fundierte Kenntnisse von Motor und Inverter voraus-
gesetzt, kann deren Wirkungsgrad durch die Optimierung der Re-
gelstrategie verbessert werden.
3. Sie setzen die eDrive-Testing-Lösung von HBM ein. Was sind
Ihrer Meinung nach die Hauptvorteile gegenüber der klassischen
Power Meter / Oszilloskop-Kombination in dieser Messaufgabe?
Wir profitieren von leistungsfähigerer Datenerfassung und -spei-
cherung. Für die Auswertung der Daten stehen sehr nützliche Post-
Processing-Funktionen zur Verfügung. Gegenüber der klassischen
Power Meter / Oszilloskop-Kombination gibt es hier einen großen
Vorteil: Viel mehr nicht-elektrische Größen wie Drehmoment,
Drehzahl oder Temperaturen können erfasst werden. Zudem ge-
hört Zeitversatz bei der Datenerfassung der Vergangenheit an und
kann nun kompensiert werden.
4. Mit der eDrive Lösung von HBM können neben Strom, Span-
nung, Drehzahl, Drehmoment auch andere Signale wie Tempera-
turen erfasst werden. Inwieweit spielt dies für Ihre Anwendungen
eine Rolle?
Das ist für uns sehr wichtig, um elektrische, mechanische und ther-
mische Größen zu korrelieren und so ein komplettes Bild der An-
triebsmaschine zu erhalten.
5. Mit der Live-Leistungsberechnung ist eine entscheidende Funk-
tionserweiterung zur eDrive-Testing-Lösung hinzugekommen. In-
wiefern profitieren Sie davon?
Wir haben die Live-Leistungsberechnung noch nicht genutzt;
sie könnte jedoch nützliche Informationen für Online-Prüfun-
gen liefern.
6. Stellen Sie sich vor, wir schreiben das Jahr 2020: Was hat die
Leistungs-Messtechnik – vom Sensor über den Verstärker bis zur
Software – bis dahin dazu gelernt?
Wir erwarten, dass es drahtlose Datenerfassung vom Sensor bis
zum Datenrekorder gibt. Bis 2020 sollten mindestens doppelt so
hohe Messraten und Sensorbandbreiten implementiert sein. Wei-
terhin wird uns die Messtechnik der Zukunft schnelle Datenver-
arbeitung in Echtzeit und Möglichkeiten für EMV-Prüfungen zur
Verfügung stellen.
eDrive Testing Anwender im Interview
Messtechnik … im TrendHBM hotline.com
Prof. Paolo Guglielmi, Außerordentlicher Professor für elektrische Maschinen und An-triebe am Fachbereich Energie der Polytechnischen Universität Turin.
Prof. Radu Bojoi, Außerordentlicher Professor für elektrische Maschinen und Antriebe am Fachbereich Energie der Polytechnischen Universität Turin.
Professor Radu Bjoi und Professor Paolo Guglielmi der Polytechnischen Universität Turin
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“ Stetig strenger werdende Vorgaben an die Automobilindustrie hinsichtlich der Brennstoffverbrauchs- und Abgas- werte haben zu den heutigen schad-stoffarmen Antrieben geführt. Solche strengen Vorgaben gibt es nun auch für Schiffsantriebe, allerdings hat die Marineindustrie deutlich weniger Zeit diese zu erreichen.“ Klaus Weissbrodt, Key Account and Project Management, High-capacity Torque Applications, HBM
HBM hotline.comMesstechnik … im Trend
Innerhalb weniger Jahre müssen die Emissionswerte in der Schiff-
fahrt drastisch reduziert werden, so die Vorgaben durch die
MARPOL Convention. Um diesen Vorgaben gerecht zu werden,
verfolgt die Marineindustrie zwei unterschiedliche Ansätze:
• Abgasnachbehandlung bei klassischen Antrieben
• Entwicklung neuer, sauberer Antriebe
Alternative Antriebe auf dem Vormarsch Die Abgasnachbehandlung bei klassischen Antrieben bezieht sich
auf Abgasrückführung, Partikelfilter und Katalysatoren. Hierfür
müssen zusätzliche aufwendige Komponenten verbaut werden. Da-
bei ist die Herausforderung in einem möglichst geringen Treibstoff-
verbrauch für deren Betrieb zu sehen. Bei der Entwicklung neuer,
sauberer Antriebe stehen Motoren im Vordergrund, die verschiede-
ne Sorten von Treibstoff verbrennen können, z. B. alle klassischen
Marine-Treibstoffe und zusätzlich Liquified Natural Gas (LNG). Der
Vorteil dieses Treibstoffes ist, dass er sehr sauber verbrennt, sodass
sich die geforderten reduzierten Abgaswerte problemlos erreichen
lassen. Zudem ist LNG kostengünstiger als Öl und wird auch in ferner
Zukunft noch als Ressource verfügbar sein.
Motoren, die verschiedene Sorten Treibstoff verbrennen können,
müssen schnell von einem Treibstoff auf einen anderen umschal-
ten können – und dies ohne Leistungsverlust. Bei Betrieb des Mo-
tors im LNG-Modus müssen zusätzlich kritische Betriebszustände
zuverlässig verhindert werden.
Die Marineindustrie befindet sich weltweit in einem Umbruch. Durch die internationale MARPOL Convention wurde die schrittweise Senkung der Schadstoffemissionen durch den Schiffsverkehr verbindlich festgelegt. Auf dem Vormarsch sind Motoren, die verschiedene Sorten von Treibstoff verbrennen können, wie z. B. Liquified Natural Gas (LNG). Mithilfe des präzisen Lastsignals der Antriebswelle lässt sich die Gaszufuhr des Motors steuern und damit die geforderte Reduktion der Schadstoffemissionen erreichen. HBM hat mit T40MAR einen speziell auf die Marineindustrie zugeschnittenen Drehmomentaufnehmer entwickelt.
Green Shipping: Treibstoffeinsparung durch präzise Drehmomentmessung
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HBM hotline.com Messtechnik … im Trend
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Drehmomentaufnehmer T40MAR im Einsatz
Hierfür sorgt eine sensible Steuerung, deren wichtigstes Element
ein Lastsignal mit sehr kleinen Toleranzen ist. Damit wird in Abhän-
gigkeit von der jeweiligen Fahrsituation erreicht, dass sich der Mo-
tor stets in einem optimalen Betriebszustand befindet. Darüber hi-
naus lässt sich eine deutliche Einsparung von Treibstoff erreichen.
Erzeugung des Lastsignals durch DrehmomentmessungZur Erzeugung des Lastsignals müssen Drehzahl und Drehmoment
gemessen werden. Bisher erfolgte die Bestimmung des Drehmo-
ments großer Marinemotoren indirekt – durch die Messung von
Hilfsgrößen mit anschließender Berechnung. Der Nachteil: Die Mess-
unsicherheit ist sehr groß und außerdem schwer nachzuweisen.
Eine direkte und sehr präzise Messung mit sehr gut nachweisbarer
Messunsicherheit wird durch den Einbau eines auf die Messgröße
Drehmoment kalibrierten Messflansches direkt in den Antriebs-
strang ermöglicht. Die erreichbare Gesamt-Messunsicherheit ist
deutlich kleiner als 1 %, da der Drehmomentaufnehmer bereits die
Genauigkeitsklasse von 0,1 besitzt. Zudem sind durch die sehr kur-
zen Signallaufzeiten sehr schnelle Steuerungen realisierbar.
Mit T40MAR bietet HBM einen speziell für den Einsatz in Antriebs-
systemen für Schiffe entwickelten und zertifizierten Drehmoment-
Messflansch. Der Aufnehmer verfügt über analoge und digitale
Signalausgänge und ermöglicht direkte Drehmomentmessung bis
400 kNm. T40MAR ist einfach einzubauen und zu parametrieren.
Zudem werden die Messsignale berührungslos übertragen.
Für den Einsatz in der Schifffahrt zertifiziert: Drehmoment-Messflansch T40MAR www.hbm.com/de/t40mar
QuantumX CX22 für die Datenspeicherung direkt an der Zentrifuge
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QuantumX MX840A (8 Kanäle ) und MX440A (4 Kanäle) für die problemlose, schnelle und zuverlässige Erfassung unterschiedlicher Messgrößen
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Spannungs- und Dehnungsvorgänge im Boden können alles darauf Erbaute gefährlich ins Wanken bringen. Mithilfe geotechnischer Zentrifugen ist es möglich, diese Vorgänge realitätsnah zu modellieren. Für den Bau einer Eisenbahnlinie untersucht die Universität Pretoria den Boden mit einer solchen Zentrifuge – und dem Messverstärkersystem QuantumX von HBM.
Damit nichts aus den Fugen gerät
HBM hotline.com
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Beim Bau einer Eisenbahnlinie zwischen Kapstadt und Johannes-
burg standen die Ingenieure vor einem großen Problem: Südlich
von Pretoria sollte die Strecke über eine Landformation verlaufen,
die anfällig für die Entstehung von Senkgruben ist. Um ein Via-
dukt sicher über den Untergrund zu führen, mussten Experimente
durchgeführt werden, bei denen 1000 Betonblöcke mit einem Ge-
wicht von je zehn Tonnen zusammengefügt wurden, um die Sen-
kung zu untersuchen.
Belastungen realitätsnah modellierenDie Ergebnisse erschienen jedoch uneinheitlich, sodass der Boden
auch in einem Modell untersucht wurde – im geotechnischen Zen-
trifugallabor der Universität Pretoria. Geotechnische Zentrifugen
ermöglichen es, Spannungs- und Dehnungsvorgänge im Boden
bei Belastungen realitätsnah zu modellieren. Ebenso wichtig wie
die Zentrifuge selbst ist jedoch auch eine sichere Erfassung der
erhobenen Messdaten. Deshalb setzt die Universität Pretoria in
Südafrika bei ihrer hochmodernen geotechnischen Zentrifuge auf
das Messverstärkersystem QuantumX von HBM.
Verschiedene Messgrößen sicher erfasstViele verschiedene Messgrößen wie Weg, Druck, Kraft und Tempe-
ratur mussten erfasst werden. Dabei zeigt QuantumX seine Stärken.
Denn wie kaum ein anderes Datenerfassungssystem überzeugt es
durch Vielseitigkeit und Flexibilität im Einsatz. Dank ‚Advanced Plug
& Measure‘ können Aufnehmer unterschiedlichster Technologien
einfach an die QuantumX-Module angeschlossen werden. Aufwän-
dige Rüst- und Einrichtzeiten entfallen. Die erfassten Messdaten er-
möglichten es den Ingenieuren der Universität Pretoria schließlich,
die komplexen 3D-Probleme mit einfachen Mitteln zu modellieren.
Von der Realität zum Modell: Tests an Betonelementen einer Zentrifuge
im Einsatz
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Signalgenerator QuantumX MX878
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Bei der Bauteilkonstruktion stand das AMZ-Team vor der folgen-
den Herausforderung: Die Ergebnisse der FEM-Simulationen vieler
Bauteile sind direkt abhängig von der Modellierung. Da bereits die
Modellierung viele Vereinfachungen und Annahmen beinhaltet,
summieren sich die Fehler auf. Diese Fehler fließen dann direkt in
die Simulation ein, die einen direkten Einfluss auf das Aussehen des
fertigen Bauteils hat.
Verifizierung der Modell-BerechnungenUm zu entscheiden, wie gut die Konstruktion effektiv ist und um
Aerodynamik und Lastfälle künftiger Rennwagen-Generationen
zu verbessern, war es für den AMZ sehr wichtig, die Modell-Be-
rechnungen zu verifizieren. Einerseits wurden die Komponenten im
Windkanal und auf Teststrecken getestet, andererseits sollten Tests
mit Dehnungsmessstreifen von HBM die genauen Eigenschaften
des Fahrzeugs auf der Rennstrecke aufzeigen.
Die Fehler des Modells sowie die zur Bestimmung des aerodyna-
mischen Abtriebsbeiwertes benötigten Pushrod-Kräfte konnten
mittels experimenteller Spannungsanalyse durch Dehnungsmess-
streifen bestimmt werden. Erfasst wurden die Daten mithilfe des
Messdatenerfassungssystems von HBM in der Kombination DMS-
Brückenmessverstärker MX1615 und Datenrekorder CX22-W.
Optimierte FahrzeugauslegungDank dieser Messungen konnte das Fahrzeugverhalten auf der
Rennstrecke genauer analysiert werden. So wurde die Auslegung
des neuen AMZ-Rennwagens für die kommende Saison vereinfacht
gestaltet – beste Voraussetzungen für den Sieg beim nächsten
Formula-Student-Rennen.
www.hbm.com/de/quantumx
Bis zu 16 Sensoren oder Dehnungsmessstreifen können an den Messverstärker QuantumX MX1615 angebunden werden.
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Dehnungsmessstreifen von HBM3
QuantumX CX22W speichert die Messdaten lokal.
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im EinsatzHBM hotline.com
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Bei allen vier Konstruktions-Wettbewerben der For- mula Student gelang es dem Akademischen Motor-sportverein Zürich (AMZ) im vergangenen Jahr, den Best Engineering Award zu ergattern. Der elek-trisch betriebene Rennwagen wurde zuvor ausgie- big getestet. Im Rahmen der Validierung von Model-lierungen und FEM-Simulation setzt das AMZ-Team auf Dehnungsmessstreifen (DMS) und das Messverstärker-System QuantumX von HBM.
Validierte Wirklichkeit
Um das Verhalten des Fahrzeuges auf der Rennstrecke besser zu verstehen wurden Testfahrten und Messungen durchgeführt.
Die Messung mit Dehnungsmessstreifen und somit eine sorgfältige Applikation war für den Erfolg des Projektes entscheidend.
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Messtechnik … im Trend HBM hotline.com
Eine neue industrielle Revolution ist in Gang: Fertigungsanlagen arbeiten zunehmend flexibel und vernetzt. Fertigungsprozesse werden dank neuer Technologien immer effizienter, aber auch komplexer und vielschichtiger. Zudem müssen Produkte immer schneller am Markt platziert werden. In der Industrie 4.0 kommt messtechnischen Systemen wie PMX von HBM daher eine Schlüsselrolle zu. Hält sie mit den modernen Produktionssystemen und immer kürzeren Produktlebenszyklen Schritt, ist eine lückenlose Qualitätskontrolle und effiziente, kostensparende Produktion mit entsprechender Wertschöpfung garantiert.
Smarte Messtechnik für die Industrie 4.0
Die Modelloffensiven der Automobil- oder Handyhersteller
zeigen: Verbraucher verlangen in immer kürzeren Zeiträumen
nach Produkten mit neuesten Features und frischem Design. Die
Produktlebenszyklen werden dadurch immer kürzer. Wer wett-
bewerbsfähig bleiben will, muss darauf reagieren. Entwicklungs-
abteilungen und Produktionsplanung müssen daher auf flexible
Instrumente zugreifen können, um bestehende Verfahren schnell
weiter- oder neu entwickeln zu können. Dies gelingt nur, wenn
möglichst viele Schritte automatisiert werden. Dadurch ergibt sich
jedoch auch die Chance, Kosten einzusparen – ein wertvolles Plus
in Zeiten fortschreitender Globalisierung.
Neue Anforderungen an Messtechnik und SensorikProduktentwickler und Produktionsplaner suchen flexible Syste-
me, in die neue Technologien leicht zu integrieren sind und den-
noch keine erneute Einarbeitung nötig wird. Die Herausforderung
besteht darin, mit vorhandenen Methoden und Mitteln flexibel auf
die Marktanforderungen zu reagieren. Dabei sind die zwei gro-
ßen Säulen die Simulation und Auslegung von Produkten. Die
dazu theoretisch ermittelten Daten und Bauteile müssen jedoch
immer noch mit seriennahen Prototypen real getestet werden.
Dazu werden sie mechanischen und physischen Belastungen un-
terzogen und ein möglichst praxisnaher Lebenszyklus simuliert.
Bei immer kürzeren Entwicklungszeiten ist eine leistungsfähigere
Messtechnik daher unverzichtbar.
Industrie 4.0 - eine Übersicht über die Entwicklungsstufen der industriellen Revolution Quelle: DFKI
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Messtechnik … im TrendHBM hotline.com 1 2014
“ Mit PMX können moderne Mess-, Regel- und Automatisie- rungsaufgaben erfolgreich durchgeführt werden. Bei der Entwicklung wurden bereits Grundzüge und Funktionalitäten für Industrie 4.0 implementiert.“ Michael Guckes Product and Application Manager Industrial Amplifiers HBM
PMX - der Standard für die Industrie 4.0Die Digitalisierung verändert unsere Welt. Das Internet und moderne
Technologien prägen auch die produzierende Industrie zunehmend.
Ihr Ziel ist es, die Produktion dem Takt des Menschen folgen zu las-
sen. Die Industrie 4.0 fokussiert daher auf die Fertigung intelligenter
Produkte, Verfahren und Prozesse. Dabei unterstützen smarte, per
Internet vernetzte Anwendungen aktiv den Produktionsprozess.
Der Industrie-Messverstärker PMX von HBM verfügt mit seiner
Echtzeitberechnung bereits über diese wertvollen SMART*-Funk-
tionen. Damit zählt PMX zu den technischen Systemen, die eine
intelligente Fabrik und Infrastruktur erst ermöglichen. Die Ka-
näle erledigen in Echtzeit Überwachungs- und Regelfunktionen.
PMX-intern können die Signale weiterberechnet oder über Ana-
logausgänge bzw. schnelle, Ethernet-basierte Feldbusse an das
Automatisierungssystem ausgegeben werden. So werden schnelle
Regelzyklen erreicht.
Integrierte Diagnosemöglichkeiten etwa erlauben es, Wartungs-
prozesse effektiver zu steuern. So verfügt PMX über eine TEDS-
Sensorerkennung, welche die Verstärkerkonfiguration automa-
tisch an den Sensor anpasst. Über den Messwertstatus kann
kanalweise die Diagnose erfolgen und bei Störungen gezielt
vor Ort oder über ‚remote access‘ eingegriffen werden. Ser-
viceeinsätze können dadurch zukünftig zielgerichtet geplant
werden, statt wie bisher adhoc zu arbeitsunfreundlichen Zeiten
stattfinden zu müssen. Die Basis dafür sind dank einer effek-
tiven Vernetzung in Echtzeit verfügbare relevante Informati-
onen. Die verstärkte Symbiose von Menschen und Systemen
führt zu dynamischen, echtzeitoptimierten und selbst orga-
nisierenden, unternehmensübergreifenden Wertschöpfungsnetz-
werken. Diese lassen sich nach unterschiedlichen Kriterien wie z. B.
Kosten, Verfügbarkeit und Ressourcenverbrauch optimieren.
* SMART = Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology
Effizienzsteigerung durch verlässliche MessergebnisseNur mit leistungsfähigen Messgeräten können hochmoderne, fle-
xible Fertigungsprozesse realisiert werden. Die Wahl des passen-
den Messverstärkersystems stellt damit einen strategischen Faktor
für die Realisierung von Industrie 4.0 dar. Mit PMX können moder-
ne Mess-, Regel und Automatisierungsaufgaben erfolgreich erfüllt
werden. Dazu wurden bereits bei der Entwicklung des leistungs-
fähigen Industrie-Messverstärkers Grundzüge und Funktionalitä-
ten für Industrie 4.0 implementiert.
Durch den Einsatz eines modernen Messverstärkers sind zudem wei-
tere Effizienzvorteile möglich – etwa der gemeinsame Zugriff auf
Messreihen und Testdaten für Entwicklung und Produktion gleicher-
maßen. PMX von HBM bietet zu jedem Teilaspekt die optimale Lösung:
• Präzisere Erfassung der Fertigungstoleranzen durch höhere Genauigkeit
• Bauteilfertigung mit exakter Prüfung und der nötigen Toleranz
• Reduzierter Ausschuss, maximierte Erträge
Messtechnik … im Trend
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Für die Industrie 4.0: Messverstärker PMX mit ‚smarten‘ Funktionen
HBM hotline.com
- das ist neu!
Integrierte Steuerung nach IEC61131
PMX verfügt nun über eine integrierte Steuerung
nach IEC61131. Mit dem PMX-Modul WGX001 ver-
schmilzt hochwertige und störsichere Messtechnik mit
weltweit genormter Steuerungstechnik. Anwender kön-
nen so neue Automatisierungslösungen inklusive Visu-
alisierung realisieren. Dabei kann die Anwendung nicht
nur automatisiert, sondern auch in Echtzeit anzeigt und
bedient werden. Zudem ist eine CODESYS-Runtime-Li-
zenz im PMX mit dem Grundgerät WGX001 enthalten.
CODESYS, die übergreifende Software-Suite für die
Automatisierungstechnik, beinhaltet alles, was zur Pro-
grammierung, Feldbus- und E/A-Konfiguration, Visuali-
sierung, MotionControl und weiteren Aufgaben nötig ist.
www.hbm.com/de/pmx
Ethernet/IP Feldbusanbindung
PMX verfügt ab sofort über eine Ethernet/IP Schnittstel-
lenkarte zur Anbindung an jede beliebige Steuerung, die als
Ethernet/IP-Master arbeitet. Mit PX01EP kann der Indus-
trie-Messverstärker somit in jedem Ethernet/IP Netzwerk
betrieben und in vielen Bereichen der Maschinen- und
Fabrikautomatisierung eingesetzt werden. Die Bandbreite
der Anwendung reicht von der Produktionssteuerung und
Produkttests bis hin zu Maschinen- und Anlagenmonito-
ring. Steuer- und Regelaufgaben in Echtzeit sind dank einer
zeitkonsistenten Datenübertragung möglich.
Nun auch kompatibel zu catmanEasy/AP
Ab Version 3.4 ist die Messtechnik-Software catman
Easy/AP kompatibel zu PMX. So kann der Messverstär-
ker in Sekundenschnelle über eine erweiterbare Sen-
sordatenbank parametriert werden. Zudem erlaubt die
Software den Aufbau individueller Bedien- und Visu-
alisierungsebenen und bietet umfangreiche Analyse-
möglichkeiten. In unterschiedlichen Formaten wie BIN,
RPCIII, MAT, ASCII oder XLS können die Messdaten zur
Qualitätssicherung gespeichert und jederzeit analy-
siert werden. Das Ergebnis: Schnelle Visualisierung und
Aufzeichnung.
Neue Browsertechnologie
PMX ist mit standardisierten Schnittstellen ausgestattet,
die einen bequemen Zugriff auf alle Geräteparameter für
Konfiguration, Bedienung und Analyse ermöglichen, über
jedes internetfähige Endgerät. Ob für Service, Wartung
oder Evaluierung – über den Webbrowser kann schnell
und bequem auf alle Produktionsdaten zugegriffen wer-
den. Das Ergebnis: maximale Investitions- und Zukunfts-
sicherheit für den Anwender.
http://www
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Messtechnik … im Trend
Treiberpaket zur einfachen Geräteintegration
Mit dem kostenlosen PMX-Treiberpaket wird die Integra-
tion des Messverstärkers in das Anlagenkonzept zum
Kinderspiel. So ermöglicht .NET API (C++, C#, VB.NET)
die Integration in LabVIEWTM* oder die eigene Software.
*LabVIEW ist ein eingetragenes Warenzeichen von National Instruments
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Die meisten Kraftaufnehmer arbeiten im Kraftfluss, d. h. die
zu messende Kraft wird komplett durch den Aufnehmer geleitet.
Mit dieser Methode sind Kraftmessungen wirtschaftlich und ge-
nau ausführbar.
Eine Alternative bei geringen Genauigkeitsanforderungen, ist die
Möglichkeit, die Verformung der Konstruktion, in der Kräfte gemes-
sen werden sollen, zu nutzen, um eine Kraftmessung durchzuführen.
Hierfür stehen drei verschiedene Methoden zur Verfügung:
Allen Methoden ist gemeinsam, dass ein Einmessen nach der Monta-
ge notwendig ist, sollen quantitative Ergebnisse erzielt werden. Mo-
nitoringaufgaben, bei denen nur Veränderungen detektiert werden
sollen, lassen sich auch ohne Einmessen durchführen.
1. Messung von Kräften an Strukturen mittels DehnungsmessstreifenAufgeklebte Dehnungsmessstreifen (DMS) üben praktisch keinen
Einfluss auf die Struktur des zu messenden Objekts aus. Die Steifig-
keit und auch das dynamische Verhalten der Gesamtstruktur bleiben
erhalten. Besonders an feinen Konstruktionen bietet der Einsatz von
DMS Vorteile, da nur geringe Kräfte wirken müssen, um eine Deh-
nung zu erzeugen.
2. Messen von Kräften mit DehnungsaufnehmernDehnungsaufnehmer sind Sensoren, die auf eine bestehende Struk-
tur montiert werden können. Diese Aufnehmer basieren auf einem
Federkörper, auf dem eine DMS-Vollbrücke installiert ist. Man un-
terscheidet passive Dehnungsaufnehmer und aktive Dehnungsauf-
nehmer mit analogem Ausgang.
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Das Messen von Kräften mit Kraftaufnehmern bietet viele Vorteile, unter anderem eine hohe Genauigkeit. Dennoch gibt es immer wieder Situationen, in denen eine Kraftmessung im Kraftnebenschluss von Vorteil ist. Für diese Fälle werden spezielle, exakt auf die Anwendung zugeschnittene Sensoren angeboten. Drei Methoden für die Messung im Kraftnebenschluss stellen wir Ihnen in diesem Beitrag vor.
Messen von Kräften im Kraftnebenschluss: Drei Methoden aus der Praxis
Dehnungsmessstreifen üben praktisch keinen Einfluss auf die Struktur des zu messenden Objekts aus.
Der Vorteil passiver Dehnungs-aufnehmer wie SLB700 liegt in der schnellen Installation.
Aufgrund der hohen Empfind-lichkeit ist der piezoelektrische Dehnungsaufnehmer CST300 für Anwendungen an sehr steifen Konstruktionen geeignet.
Kraftmessringe wie z. B. CLP sind für den Einsatz auf Bolzen oder Schrauben geeignet.
1. Installation von Dehnungsmessstreifen
2. Einsatz von Dehnungsaufnehmern
3. Einsatz von Kraftmessringen
HBM hotline.comMesstechnik … im Trend
Installation von Dehnungsmessstreifen Verwendung von Dehnungsaufnehmern Einsatz von Kraftmessringen
Vorteile
Auch an sehr filigranen Konstruktionen bei geringer Krafteinwirkung gut geeignet, bei denen die anderen Verfahren wegen zu hohem Kraftnebenschluss ausscheiden
Minimaler Platzbedarf
Einfache Montage durch Verschraubung auf bestehenden Strukturen, schnell einsetzbar
Kompensation von zu unterdrückenden Deh-nungseinflüssen bei Parallelschaltung mehrerer Sensoren Versionen mit integrierter Elektronik direkt in der Anwendung einmessbar
Ideal zum Einsatz auf Bolzen oder Schrauben
Hohe Schutzart
Einbaufertig geliefert
Nachteile
Installationsaufwand (Verkleben, Verschalten, Schutzabdeckung)
Kalibrierung im Kraftnebenschluss erforderlich
Kalibrieren im Kraftnebenschluss erforderlich (reduzierter Aufwand bei Varianten mit integrierter Elektronik)
Kalibrieren im Kraftnebenschluss erforderlich
Fazit
Alle drei Verfahren bieten anwendungsspezifische Vor- und Nachteile. Was die vorgestellten Methoden gemein haben ist, dass
das mechanische Verhalten der Gesamtkonstruktion nur marginal beeinflusst wird und die Messkette nach erfolgter Montage zu
kalibrieren ist. Bei Anwendungen, die hohe Genauigkeit erfordern, ist jedoch die Messung im Kraftfluss mit Kraftaufnehmern auf
DMS- oder Piezotechnologie, wie z. B. dem hochpräzisen U10M, zu bevorzugen.
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2.1 Passive Dehnungsaufnehmer auf DMS-BasisDer Vorteil passiver Dehnungsaufnehmer liegt in der schnellen In-
stallation: Sie lassen sich ganz einfach anschrauben. Verschaltung
und Messstellenschutz sind bereits gegeben. Darüber hinaus kön-
nen passive Dehnungsaufnehmer, wie z. B. SLB700 von HBM, par-
allel geschalten werden, etwa um Biegemomente zu unterdrücken.
2.2 Aktive Dehnungsaufnehmer auf DMS-Basis mit analogem Ausgang Dank einer eingebauten Elektronik sind Dehnungsaufnehmer mit
analogem Ausgang auch mit einem 4…20mA oder 0…10V Signal
verfügbar. Besonders praktisch: Die Aufnehmer lassen sich über
digitale Eingänge in der Anwendung einmessen. Hierzu ist es ledig-
lich erforderlich, den Punkt mit der kleinsten mechanischen Last
und den Maximalwert anzufahren. Über den Steuereingang kön-
nen Impulse gegeben werden, die dafür sorgen, dass unabhängig
davon, wie groß die Dehnung bei maximaler Kraft ist, immer ein
maximales Ausgangssignal am Sensorausgang anliegt.
2.3. Piezoelektrische DehnungsaufnehmerMinimale Abmessungen, höchste Empfindlichkeit, großer Messbe-
reich – sind diese Anforderungen im Pflichtenheft vorgeschrieben,
empfiehlt sich z. B. der Einsatz des piezoelektrischen Dehnungs-
aufnehmers CST300 von HBM. Aufgrund der hohen Empfindlich-
keit von ca. 50 pC (µm/m) ist der Sensor insbesondere für Anwen-
dungen an sehr steifen Konstruktionen geeignet, die sich unter
Last nur minimal verformen.
3. KraftmessringeKraftmessringe können auf Dehnungsmessstreifen- oder Piezo-
technologie basieren. So lassen sich besonders kleine Sensoren-
Typen bauen. Ein CLP/62KN ist nur 4 mm hoch! Darüber hinaus
eignen sich Kraftmessringe zum Einsatz auf einem Bolzen oder
einer Schraube.
www.hbm.com/kraft
HBM hotline.com Messtechnik … im Trend
Produktneuheiten HBM hotline.com
GEN3i: Datenerfassung in Höchstgeschwindigkeit
catman 3.5: Neue Funktionen, mehr Komfort
V-Serie: Gekapselter DMS in patentierter Vierleiterschaltung
MIt bis zu 96 Eingangskanälen bietet GEN3i sowohl kontinuierliche Datenübertragung
auf Festplatte als auch schnelle Transientenerfassung. 200 MB/s Geschwindigkeit –
damit bricht das Gerät alle Rekorde in der Datenübertragung. Darüber hinaus verfügt
GEN3i über eine preisgekrönte Touchscreen-Benutzeroberfläche.
Erweiterte Auswertefunktionalitäten und vereinfachte Funktionen - mit Version 3.5 der
Software catman können Messdaten noch komfortabler ausgewertet werden. Visualisie-
rungen im Messmodus lassen sich automatisch in ein Auswerteprojekt überführen. Die
TEDS-Funktion wurde vereinfacht. Darüber hinaus sind viele neue Funktionen wie z. B.
ein Wasserfalldiagramm zur Visualisierung von FFT-Analysen integriert.
Vor Umwelteinflüssen bestens geschützt, garantieren die gekapselten Dehnungsmess-
streifen (DMS) der V-Serie von nun an noch präzisere Messergebnisse. Unabhängig von
der Leiterlänge und Temperaturänderungen – dank der patentierten Vierleiterschaltung.
Neu bei HBM
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ProduktneuheitenHBM hotline.com
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www.hbm.com/produkte
Mithilfe des modularen Messverstärker-Systems QuantumX von HBM erfassen Anwender sicher und präzise die unterschiedlichsten Messgrößen. Und das mit einer Vielzahl unterstützter Sensortechnologien und Signaleingängen. Ab sofort ist QuantumX noch universeller einsetzbar. Denn mit der funktionalen Erweiterung der Hardware und einer grundlegend modernisierten Modul-Software wird der Anwendungsbereich ausgedehnt.
Auf dem Weg zu unbegrenzten Möglichkeiten:
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Produktneuheiten HBM hotline.com
Der 4-Kanal-Messverstärker QuantumX MX403B erfasst elektrische Spannungen bis 1000 V. Im Verbund mit weiteren Modulen der QuantumX-Serie ist die zeitsynchrone Erfassung mechanischer, elektrischer und thermischer Messgrößen sowie die Erfassung von CAN-Bus-Signalen möglich.
Moderne Datenerfassungssysteme werden daran gemessen, wie
genau, flexibel und leistungsfähig sie sind. QuantumX überzeugt
in dieser Hinsicht schon immer. Nun punktet die kompakte Serie
zusätzlich in Sachen Hardware und Software.
Funktionale Hardware-Erweiterung QuantumX unterstützt jetzt auch das Precision Time Protocol (kurz
PTP) – den neuen weltweiten Standard für zeitgenaues Erfassen
von Informationen via Ethernet. Noch flexiblere Einsatzszenarien
im Systemaufbau verteilter oder im Verbund betriebener Geräte
sind dadurch möglich.
Ein ebenso wichtiger Parameter ist die Informationsmenge, die ein
Messkanal pro Sekunde digital liefert. Die neue Hardware stellt nun
auch dezimale ‚glatte‘ Messraten bereit. 10.000 oder 100.000 Mess-
werte pro Sekunde können so im Kontext mit anderen dezimalen
Messwerten deutlich einfacher analysiert werden. Nach und nach
werden alle Module mit dieser neuen ‚B-Funktionalität‘ aufgerüstet.
Den Start machte das QuantumX Spannungsmessmodul MX403B
mit vier isolierten differenziellen Messkanälen zum direkten Mes-
sen von Spannungen bis 1000 V AC oder DC zum Einsatz im Labor,
am Prüfstand oder mobil im Feld. Zusammen mit anderen Mess-
modulen wie z. B. dem Universalmessverstärker MX840A können
nun auch Leistungs- und Effizienzberechnungen mechanischer
und elektrischer Größen in der Software vorgenommen werden.
Neue Firmware macht systemunabhängigEin großes Plus der neuen kostenlosen Firmware: Dank Data
Streaming lässt sich QuantumX jetzt unabhängig vom eingesetz-
ten Betriebssystem in nahezu jede Systemumgebung integrieren.
Darüber hinaus ist das Aufspielen neuer Funktionen noch einfa-
cher, schneller und transparenter als je zuvor.
Dank des innovativen Scan-Mechanismus können Module selbst
in komplexen Netzwerken schnell an den PC angebunden werden.
Die eingebettete Modulfirmware wird damit konsequent auf web-
basierte Schnittstellen und Standards ausgerichtet.
Die umfangreichen Treiber sowie die leistungsfähige Datenerfas-
sungssoftware catman®AP von HBM wurden ebenfalls angepasst.
Sie unterstützen nun alle neuen Funktionen. QuantumX setzt so
neue Maßstäbe und erfüllt auch anspruchsvollste Anforderungen
aus dem Umfeld Test & Measurement.
HBM-Messtechnik mit PTP-Unterstützung:
Daten- und Transientenrekorder mit hoher Abtastrate
Mit den neuen Modulen des Typs ‚B‘, wie z. B. MX1609KB und MX403B
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ProduktneuheitenHBM hotline.com
Immer auf der Höhe der Zeit
Uhren sind unverzichtbar. Wir verwenden Sie, um uns mit Personen und Ereignissen zu synchronisieren. Doch auch technische Systeme
verfügen über einen Zeitbegriff. Präzise Zeitinformationen sind dabei besonders bei verteilten Systemen im Bereich Testen und Prüfen
wichtig. Bis dato gebräuchliche Methoden zur Synchronisation verteilter Uhren in einem Netzwerk sind jedoch nicht sehr präzise oder
nur sehr aufwendig zu realisieren. Das Precision Time Protocol (PTP) eliminiert diese Schwächen und setzt auf den weltweiten Kommu-
nikationsstandard Ethernet auf.
Netzwerkprotokoll PTPPTP ist ein leistungsfähiges Netzwerkprotokoll zur Synchronisation der Uhrzeiten mehrerer über Ethernet vernetzter Geräte. Dabei
übermittelt die als Master bezeichnete exakteste Uhr innerhalb eines PTP-Netzes aus kommunizierenden Uhren das Zeitsignal an seine
Slaves, um die Verzögerung zu ermitteln und die Uhren lokal anzugleichen. PTP verfügt über eine Synchronisationsgenauigkeit im Sub-
Mikrosekunden-Bereich, stellt nur minimale Systemanforderungen und erfordert kaum Administrationsaufwand. Das Netzwerkproto-
koll ist als internationaler Standard in der IEEE 1588:2008 beschrieben.
Zeitsynchron analysieren - geräteübergreifendDurch PTP werden dezentral erfasste Daten unterschiedlicher Geräte vergleichbar. Ein durchgehender Zeitsynchronisationsmechanis-
mus mithilfe des Precision Time Protocol ermöglicht es, Daten von unterschiedlichen Gerätefamilien einfach zusammenzuführen und
zeitsynchron zu analysieren. Ein Beispiel ist die Integration des QuantumX-Temperaturmessmoduls MX1609KB in Genesis HighSpeed.
Durch das Precision Time Protocol (PTP) werden die Uhren unterschiedlicher Gerätefamilien, wie z. B. QuantumX und Genesis HighSpeed, abgeglichen, was die Daten vergleichbar macht.
www.hbm.com/de/quantumx
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News HBM hotline.com
HBM weltweit: NewsAlle Kisten ausgepackt
HBM UK ist umgezogen - ein neues Büro im
alten Gebäude. Alle Kisten sind nun ausge-
packt und es heißt wieder ‚Business as usual‘.
Schöne Aussicht inklusiveIm Mai machte HBM On Tour Italien am Gar-
dasee Halt. In den kostenlosen Workshops und
Fachvorträgen konnten sich die Teilnehmer über
praktische Tipps und Tricks rund um die Mess-
technik informieren – Weiterbildung mit herrli-
cher Aussicht!
Wir nehmen AbschiedIm Alter von 93 Jahren verstarb am 6. März
2014 Robert W. Schumann, Gründer von LDS
Nicolet*. Er erfand das erste digitale Oszillo-
skop und den ersten Hochgeschwindigkeits-
Analog-Digital-Konverter, den Vorgänger
unserer Genesis HighSpeed-Serie. Hohe Auf-
lösung, Genauigkeit und zuverlässige Ergeb-
nisse – dadurch zeichnen sich auch unsere
neuesten Genesis Datenrekorder aus.
* HBM Genesis HighSpeed-Produkte wurden zuvor
unter den Marken LDS Nicolet, LDS Dactron und
Gould Nicolet vertrieben. Die Marke Nicolet ist Ei-
gentum der Thermo Fisher Scientific Inc Corporation.
Gould ist eine Marke der Gould Electronics GmbH.
HBM On Tour Italien am Gardasee
Robert W. Schumann, Erfinder des ersten digitalen Oszilloskops
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NewsHBM hotline.com
Sozial vernetztAlle Neuigkeiten von HBM China
finden Sie nun auch in dem sozia-
len Netzwerk Weixin. Mit 300 Mil-
lionen Nutzern macht die chinesi-
sche App Facebook und WhatsApp
Konkurrenz.
Sie möchten immer auf dem Laufenden
sein und wissen, was sich bei HBM welt-
weit tut? Folgen Sie uns auf Facebook,
Twitter, YouTube und Weixin:
Das neue Büro von HBM UK
HBM China nutzt Weixin
HBM Deutschland: Messtechnik live erleben
Im Auftrag der BildungHier kommen wissbegierige Messtechnik-
Anwender auf ihre Kosten. Tipps und Tricks
direkt von Experten bietet HBM Deutschland
auch in diesem Jahr wieder in Hülle und
Fülle: HBM On Tour, Anwendertage in
München und neue Seminare in der Academy
Darmstadt stehen 2014 auf dem Programm.
www.hbm.com/de/news
Mit Hilfe genauer Messdaten möchte man in der Produktent-
wicklung von Sisu Axles sicherstellen, dass neue Achsen den hö-
heren Kundenanforderungen gerecht werden. Dazu wurde der
Prüfstand neu aufgebaut und der Drehmomentaufnehmer T40
von HBM installiert.
T40 im neuen Prüfstand Mit T40 wird das Drehmoment am Flansch des Elektromotors ge-
messen. Alle von den Sensoren gelieferten Drehmomentsignale
werden in Messverstärkern der Serie MP60 verarbeitet und über
einen Analogausgang an das nachgeschaltete System übertragen.
‚Easy-to-clean‘ und einfach zu händeln Jouni Teppo, Leiter der Abteilung Forschung und Entwicklung bei
Sisu Axles, sieht als größten Vorteil des Drehmomentaufnehmers
T40, dass er über einen hohen Drehmomentbereich genaue Mess-
daten liefert. Bisher musste man mit Messfehlern von einigen
Prozent rechnen, während nun ein Aufnehmer mit einer Genau-
igkeitsklasse von 0,05 % eingesetzt wird.
www.hbm.com/drehmoment
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HBM hotline.comKundenlösungen
Alles dreht sich um die AchseSisu Axles, mit Sitz in Südfinnland, stellt hoch beanspruchbare Planetenachsen für verschiedene Fahrzeugtypen her. Verstärkter Wettbewerb unter den Fahrzeugherstellern zwingt diese, ihre Fahrzeuge effizienter zu gestalten. Das heißt: Moderne Achsen müssen widerstandsfähiger sein und erhöhte Drehmomentkapazität bieten.
Mit drei digitalen Drehmomentaufnehmern T40 ausgestattet: der Prüfstand von Sisu Axles
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HBM hotline.com Kundenlösungen
Ein maßgeschneiderter Motorenprüfstand – mit EtherCAT-AnbindungDer französische Prüfstandhersteller Dynosens hatte einen Auftrag zur Entwicklung eines Motorenprüfstands für Elektrofahrzeuge erhalten und benötigte daher eine Schnittstelle, um den Drehmomentaufnehmer T40B an den EtherCAT-Feldbus anzuschließen. Das Schnittstellenmodul TIM-EC, das HBM damals gerade auf den Markt brachte, war vom ersten Moment an einsatzbereit.
Bei einem zu entwickelnden Prüfstand für Elektromotoren sollte
die Kennlinie der Motorsteuerung untersucht werden. Dazu müssen
die Messdaten an ein Auswertungssystem übertragen werden – laut
Lastenheft über einen EtherCAT-Feldbus.
T40B – aber bitte mit EtherCAT-KopplerBereits seit 15 Jahren ist HBM Hauptlieferant für Kraft- und
Drehmomentaufnehmer bei Dynosens. Bei der Entwicklung
des Elektromotoren-Prüfstandes entschied man sich für den
Drehmomentaufnehmer T40B. Zu dieser Zeit hatte HBM je-
doch noch keinen EtherCAT-Koppler für T40B, den Dynosens je-
doch benötigte, um die Leistungsfähigkeit des Aufnehmers optimal
zu nutzen: „Die Hersteller der Aufnehmer haben die besten Vor-
aussetzungen für die Entwicklung der Aufbereitungs- und Diagnose-
funktionen in ihren Feldbuskopplern“, so Yves Rosnoblet, Geschäfts-
führer von Dynosens.
Neu entwickelt, sofort einsatzbereitAufgrund mehrerer Anfragen entwickelte HBM das EtherCAT-
Schnittstellenmodul TIM-EC – und Dynosens wurde zum BETA-Tester.
„Wir sind ein kleines Risiko eingegangen, doch alles ist gut verlaufen.
Das Produkt war sofort einsatzbereit, bei seiner Integration in den
Prüfstand gab es nicht das geringste Problem. Mit einer Auflösung
von 25 Bit bietet es eine hervorragende Leistung auf einem Niveau,
das für ein industrielles E/A-Modul unerreichbar wäre“, so Rosnoblet.
www.hbm.com/de/t40b
Der von Dynosens entwickelte Motorenprüfstand für Elektrofahrzeuge - mit Drehmomentaufnehmer T40B und EtherCAT-Schnittstellenmodul TIM-EC
Produktneuheiten HBM hotline.com
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Höchste Präzision gefragt: DMP41 sichert die weltweite Rückführbarkeit wichtiger Messgrößen
Im September 2013 startete HBM mit dem Vertrieb des digitalen Präzisions-Messverstärkers DMP41. Sofort war das neue Gerät rund um den Globus heiß begehrt. Kein Wunder, denn der Nachfolger des erfolgreichen DMP40 ist mit einer Genauigkeitsklasse 0,0005 das genaueste DMS*-Präzisionsmessgerät weltweit. Darüber hinaus überzeugt DMP41 mit einer hervorragenden Langzeitstabilität, einer vorbildlichen Benutzerfreundlichkeit und vor allem: mehr simultan messenden Kanälen. Es ist als Referenz für Messungen physikalischer Größen wie Kraft, Drehmoment oder Druck mit Sensoren auf Basis von Dehnungsmessstreifen-Technologie geradezu prädestiniert.
Bereits das weit verbreitete Vorgängergerät DMP40 war und ist
in über hundert renommierten Instituten und Laboren im Einsatz.
Nun bestätigt auch das neueste Modell DMP41 das weltweite In-
teresse an Hochpräzisions-Messtechnik von HBM. Neben Kunden
in den großen Industrienationen, die hohe Ansprüche an weitere
Fortschritte in der Rückführbarkeit haben, zählen auch viele Ab-
nehmer aus Wachstumsmärkten wie Osteuropa, Südamerika und
Asien zu den allerersten Nutzern des neuen Gerätes.
So arbeiten etwa das polnische Metrologieinstitut GUM, die Phy-
sikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) und HBM im Rahmen ei-
nes europäischen EMRP-Forschungsprogramms zusammen. Dabei
sollen Kräfte am oberen Ende der Skala im Meganewton-Bereich
besser messbar gemacht werden. Riesige Einzelaufnehmer sind da-
für nicht ausreichend. Eine Parallelschaltung mehrerer Aufnehmer
ist erforderlich.
Ausgezeichnete Langzeitstabilität
Das DMP41 Video finden Sie unter: www.hbm.com/de/dmp41
ProduktneuheitenHBM hotline.com
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Komfortable Bedienung per Touchscreen
Sichere Ergebnisse bei Entwicklung, Produktion sowie Qualitätssicherung von Aufnehmern
Ausgezeichnete Langzeitstabilität
Für internationale Vergleichsmessungen geeignetDie Teilnehmer des EMRP-Forschungsprogramms setzen das Sechs-
kanalgerät DMP41-T6 ein. Ob drei oder auch fünf Aufnehmer, diese
Version des DMP41 ordnet jedem Aufnehmer einen eigenen Kanal
zu, unterstützt das absolut simultane Messen und die korrekte Zu-
sammenführung der Ergebnisse für die weitere Auswertung. Be-
reits die Geräteversion DMP41-T2 mit zwei simultan messenden
Kanälen ist für internationale Vergleichsmessungen unter mehre-
ren nationalen Metrologieinstituten geeignet.
Bei beiden Ausführungen sind die neu entwickelte Bedienober-
fläche und die vielfältigen Möglichkeiten zur Einbindung in La-
borumgebungen Meilensteine in puncto Benutzerfreundlichkeit.
Außerdem stellt die erstmals verwendete Hintergrundkalibrierung
sicher, dass Messungen auch während der Kalibrierung nicht un-
terbrochen und die hohe Klassengenauigkeit des DMP41 über des-
sen gesamte Laufzeit konstant gehalten wird.
Marktübergreifende NachfrageGanz allgemein muss der Rückführbarkeit von industriellen Messun-
gen in einem zunehmend anspruchsvolleren und globalen Umfeld
im nationalen wie internationalen Rahmen deutlich mehr Bedeu-
tung beigemessen werden. So stellt etwa die Automobilindustrie
aufgrund der immer kritischer werdenden Emissionswerte höhere
Anforderungen an die Genauigkeit bei der Leistungs- und der Dreh-
momentmessung. Neben DMP41 wird dies von weiteren messtech-
nischen HBM-Komponenten für die gesamte Messkette unterstützt.
Im Februar 2014 nahm HBM an der TC3/TC5/TC22-Konferenz der
Internationalen Messtechnischen Konföderation IMEKO in Kap-
stadt teil. Im Fokus der Konferenz stand die zuverlässige Messung
mechanischer Größen. Gleich mehrere Vorträge stellten in diesem
Kontext unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten des digitalen Prä-
zisionsmessverstärkers DMP41 in Verbindung mit Referenzkraft-
aufnehmern und -drehmomentaufnehmern vor.
*Dehnungsmessstreifen
www.hbm.com/de/dmp41
Präzisions-Messverstärker DMP41
HBM Test and Measurement
www.hbm.com E-Mail: [email protected]
Tel. +49 6151 803-0 Fax +49 6151 803-9100
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Kunden haben spannende Geschichten zu erzählen über den
Einsatz von HBM-Messtechnik. Diese Anwendungsberichte
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Weltrekord auf hoher See: Das Segelboot Hydroptère wurde mit Messtechnik von HBM getestet.
