Come realizzare una registrazione mobile dei dati accurata ed economicamente efficiente

La Sfida

La sperimentazione dei nuovi prodotti è un compito lungo e costoso. Eppure esso deve essere effettuato, dacché rafforza la capacità dei produttori di sviluppare nuovi prodotti in grado di soddisfare le richieste del mercato. Sovente, in aggiunta a quelle tradizionali sul banco prova, si rendono necessarie le prove in campo.

Sempre più spesso, uno dei requisiti fondamentali di qualsiasi apparecchiatura di acquisizione dati (DAQ), è la sua capacità di rilevare e registrare con successo tutti i dati rilevanti. Ciò è necessario perché l'analisi può essere effettuata separatamente e, nel caso di progetti particolarmente complessi, consente a diversi tecnici l'accesso remoto ai dati di prova. La registrazione affidabile dei dati assicura la riduzione del prezioso tempo di ingegnerizzazione, sfruttando anche il tempo delle effettive misurazioni.

Considerazioni

I sondaggi, come quello condotto dalla HBM nel 2010, mostrano che si devono considerare un certo numero di fattori chiave per la scelta di registratori DAQ. Una considerazione importante è dove le misurazioni hanno luogo, dato che le apparecchiature per uso mobile devono essere molto robuste; quasi il 40% delle applicazioni sono all'aperto od in veicoli ove le condizioni ambientali sono altamente variabili. Circa il 20% delle prove DAQ vengono condotte con temperature ambientali superiori a 60 °C, mentre attorno al 10% lo sono a temperature inferiori a -20 °C.
Un'altra importante considerazione, specialmente per applicazioni mobili, è la capacità della strumentazione di impiegare differenti sorgenti di energia quali la rete di alimentazione a bordo dei veicoli od alimentazione indipendente a batterie.

Infine si deve considerare la funzionalità del registratore DAQ, in termini dei tipi di misurazione, del numero di canali necessari e la sua facilità d'uso. I registratori DAQ dovrebbero avere capacità multifunzione in modo da rilevare e registrare differenti grandezze di misura. Si dovrebbe anche tener conto dell'integrabilità del registratore in sistemi centralizzati e/o distribuiti.

Circa il 20% di tutte le misurazioni utilizzano da 32 a 64 canali, mentre un ulteriore 20% di applicazioni impiega più di 64 canali. Qualsiasi registratore DAQ deve essere in grado di rilevare questo alto numero di canali, ma ciò non a scapito della precisione. Nel 40 % delle applicazioni è necessaria un'accuratezza fino allo 0,1 % del valore di misura, mentre il circa 20% richiede accuratezza dello 0,05 % del valore di misura.

Soprattutto, qualsiasi registratore DAQ deve essere capace di operare con continuità in una vasta gamma di condizioni in campo, mentre registra i dati in modo sicuro ed affidabile.

Massima Flessibilità

QuantumX CX22W

La HBM ha recentemente lanciato il CX22W per realizzare un'acquisizione dati mobile semplificata ed altamente flessibile durante le prove in campo. Il registratore dati multifunzione CX22W amplia la ben consolidata serie QuantumX della HBM.

Il registratore dati CX22W impiega un Wsistema operativo Windows incorporato per offrire all'utente la stabilità e la famigliarità della tecnologia Windows. Ciò significa che il registratore dati CX22W elabora direttamente i dati di misura, non necessitando così di collegamento al PC.

Il CX22W è un'unità compatta di dimensioni identiche a tutti gli altri moduli della serie. Il sistema di acquisizione dati QuantumX fornisce agli utenti una collezione flessibile di strumenti di misura di grandezze meccaniche, elettriche e termiche in un formato modulare.
Gli utenti dispongono così di un sistema altamente scalabile che consente di rilevare un'ampia gamma di dati, mediante il collegamento dei moduli appropriati a qualsiasi applicazione. La scalabilità e la facilità d'uso del registratore dati CX22W lo rendono perfettamente idoneo alle prove mobili quali le prove automobilistiche.

Questi aspetti rendono il CX22W molto adatto anche a misurazioni statiche a lungo termine. In prove in campo stazionarie, il registratore dati completamente indipendente acquisisce per lunghi periodi di tempo le misurazioni dai moduli di misura distribuiti. Questa caratteristica è specialmente utile per il monitoraggio di strutture fisse quali gli impianti di energia eolica, i ponti, gli edifici od altri impianti industriali.

Il CX22W può effettuare acquisizione dati autonoma, elaborazione, registrazione e salvataggio nonché la visualizzazione opzionale. Il registratore acquisisce i dati di misura in modo completamente autonomo e li salva localmentein una robusta scheda CF rimovibile. I dati possono poi essere richiamati via Ethernet o LAN senza fili (wireless).

La flessibilità del CX22W significa che sono prontamente disponibili numerose funzioni ausiliarie, quali il trigger intelligente od il calcolo di canali virtuali. Esso può essere liberamente configurato e si possono creare facilmente interfaccia grafiche utente individuali per gli schermi tattili (touch screen) collegati. Si può salvare ogni serie di parametri dei singoli progetti e ripristinarla in qualsiasi momento quando serve.

Prove Estreme

Per contrasto, la HBM ha sviluppato il SoMat eDAQ specificamente quale DAQ sigillato indipendente e sistema di registrazione, per soddisfare la richiesta di prove in ambienti estremi e molto variabili. Il SoMat eDAQ è stato progettato per essere robusto e mobile e, per assicurare l'integrità dei dati indipendentemente alle condizioni ambientali ed ai fattori esterni come l'alto livello di vibrazioni variabili, e stato assoggettato con successo a vibrazioni sinusoidali fino a 20 g. Il SoMat eDAQ è un sistema sigillato: non ci sono ventole di raffreddamento, filtri, schede aperte od azionamenti.

Il SoMat eDAQ è costruito con layer di progetto proprietario ed utilizza componenti specificati per garantire che esso possa condurre acquisizione mobile dei dati senza alcun riguardo alle condizioni operative. Il SoMat eDAQ non opera sotto Windows: esso ha un sistema operativo Linux personalizzato ed un formato file indistruttibile.

Per rafforzare le sue capacità di registrazione, l'unità dispone del SoMat DataModes™ che consente agli utenti di salvare i dati con formati multipli facili da usare e da gestire quali Burst History, Time-at-Level, Event Slice, Peak/Valley ed istogrammi Rainflow.

Il sistema accetta l'ampia gamma di ingresso di alimentazione di 10-60 V= ed è munito di batteria tampone interna per proteggerlo da cadute o diminuzioni impreviste di tensione. L'unità è stata progettata con condizionamento segnale all'avanguardia e consente una larga gamma di elaborazione dati a bordo. Numerose opzioni di trigger assicurano non solo di ottenere i propri dati nel formato desiderato, ma anche solo quelli che si desiderano.

Lo eDAQ utilizza Ethernet ed ospita il suo proprio web server con IP configurabile, per fornire una comunicazione semplificata tra i modem senza fili (wireless) WWAN, che dà accesso globale ai dati. Inoltre, il SoMat eDAQ può essere integrato con ricevitori GPS e sincronizzato con i segnali temporizzatori GPS. Queste caratteristiche consentono a molteplici SoMat eDAQs di essere sincronizzati senza fili, ottenendo così un numero di canali virtualmente illimitato.

Conclusioni

Un requisito fondamentale di ogni registratore DAQ è l'abilità di catturare e registrare con successo tutti i dati rilevanti indipendentemente dalle condizioni operative. L'attenta valutazione degli effettivi requisiti di prova è importante ed è meglio scegliere un'apparecchiatura che offra ai tecnici un sistema che pur essendo facile da configurare ed utilizzare, garantisca l'integrità dei dati.