Copyright © VTT Langaton kuormitusten havainnointi Mittaukset kenttäolosuhteissa.

Esitys aiheesta: "Copyright © VTT Langaton kuormitusten havainnointi Mittaukset kenttäolosuhteissa."— Esityksen transkriptio:

1 Copyright © VTT Langaton kuormitusten havainnointi Mittaukset kenttäolosuhteissa

2 2 Mittausteknisesti haastavat kohteet Liikkuvien ja erityisesti pyörivien koneenosien instrumentointi on perinteisin menetelmin hankalaa ja aiheuttaa huomattavia kustannuksia. Sama pätee myös suurissa rakenteissa, joissa rikkoutumiset aiheuttavat usein kustannusten lisäksi myös vakavia tapaturmia tai jopa kuolemantapauksia.

3 3 Kuormitusseurannan hyödyt Testausvaiheessa voidaan arvioida mitoitusta ja tarvittaessa korjata sitä oikeaan suuntaan ennen tuotantoon siirtämistä, jolloin vältytään ylimitoittamiselta tai käytön aikaisilta vaurioilta. Käytön aikana voidaan seurata kuormitustiloja eri tilanteissa (käyttäjien virheet, ylikuormitustilanteet, yms.) ja puuttua niihin ennen rikkoutumista. Voidaan arvioida rakenteen kunto ja elinkaari kuormitushistorian perusteella. Parhaassa tapauksessa voidaan jopa säästää ihmishenkiä, jos vakava rikkoutuminen voidaan ennustaa ajoissa.

4 4 Muodonmuutosten mittaaminen Acam-messelectronic GmbH on kehittänyt RC-piirin aikavakion mittaamiseen perustuvan menetelmän venymäliuskamittauksiin. Piiri kuluttaa huomattavasti AD-muuntimeen perustuvaa mittausta vähemmän energiaa ja se on integroitavissa osaksi pientä paristokäyttöistä mittalaitetta. VTT on kehittänyt mittauspiiriä käyttävän sulautetun monikavaisen mittalaitteen, jolla voidaan mitata 4 puolisiltaa yhtä modulia kohti. Yhden radiolähettimen alle voidaan liittää 6 modulia, jolloin solmun kokonaiskanavamäärä nousee 24 puolisiltaan.

5 5 Langaton tiedonsiirto Nanotron Technologies GmbH:n kehittämä radiotekniikka soveltuu erinomaisesti teollisuussovelluksiin, joissa ympäristö on usein radioteknisesti hyvin haastava. Nanoloc perustuu yhtiön kehittäämään CSS-tekniikkaan ja sillä voidaan toteuttaa tulossa olevan IEEE 802.15.4a-standardin ratkaisut mm. paikannus. Doppler-ilmiö ja monitie-eteneminen eivät aiheuta tiedonsiirrolle ongelmia. Radiotekniikkaa on testattu VTT:n projekteissa mm. junan akselistossa, jossa lähetin pyöri akselin ympärillä ajettaessa yli 200 km/h nopeudella.

6 6 Tiedon käsittely Atmel FPSlic on yhdistelmä 8-bittisestä mikrokontrollerista ja 40K portin logiikkapiiristä. Suorituskykyyn nähden pieni virrankulutus antaa mahdollisuuden operoida pitkiäkin jaksoja paristoja tai akkuja käyttäen. Logiikkapiirillä voidaan suorittaa rinnakkaisia operaatioita, joka antaa järjestelmälle suorituskykyä esimerkiksi DSP-sovelluksissa. Logiikalla voidaan toteuttaa erilaisia digitaalisia liityntärajapintoja. Samalla kortilla voi näin olla useita eri sovelluskohteita rajapintoineen.

7 7 Lopputulos Yhdistämällä nämä huipputeknologiat kompaktiksi mittausmoduliksi saadaan lopputuloksena suorituskykyinen, pienikokoinen ja helposti asennettavissa oleva mittausjärjestelmä. Radiotekniikka antaa mahdollisuuden yhdistää useita mittauspisteitä verkoksi, jolloin laajalla aluella tapahtuvat mittaukset voidaan kerätä yhdessä pisteessä jatkokäsiteltäväksi. Mittaussolmuja voidaan käyttää paristoilla tai ulkopuolisella jännitesyötöllä. Järjestelmään voidaan liittää venymäliuskojen lisäksi avoimen liityntärajapinnan ansiosta useita eri anturityyppejä, kuten esimerkiksi kiihtyvyysantureita rakenteen liiketilan selvittämiseksi.

8 8 Yhteystiedot VTT Pirkka Tukeva pirkka.tukeva@vtt.fi +358 40 542 9791