Le prove furono effettuate per determinare la miglior apparecchiatura di acquisizione dati per monitorare ed analizzare la fatica, e quindi per determinare il danneggiamento potenziale di parti meccaniche critiche, quali il telaio dello sterzo e gli assi di connessione del treno ad alta velocità da 350 km/h CHRIII recentemente sviluppato. L'obiettivo è quello di dotare il nuovo treno ad alta velocità di un sistema eDAQ durante l'assemblaggio iniziale, in modo che siano raccolti i dati lungo la vita operativa del treno con il continuo monitoraggio delle condizioni. La specifica apparecchiatura deve essere in grado di funzionare adeguatamente in tutte le condizioni climatiche ed operative.

Le specifiche richiedono che il treno in prova sia equipaggiato con due o tre eDAQs con 32 canali per unità, che verrebbero usate una grande varietà di ingressi, sebbene l'impiego principale sia il monitoraggio di deformazioni, spostamenti e pressioni.

Condizioni di prova

Le prove furono condotte usando le apparecchiature di sei fornitori diversi, HBM compresa. Ma la HBM non era inizialmente in buona posizione, dato che era un fornitore nuovo rispetto ad altri che avevano già fornito strumenti per acquisizione dati.

Tuttavia le condizioni di prova furono molto più impegnative di quelle precedenti. Una delle sfide a cui l'apparecchiatura fu soggetta era che i trasduttori di spostamento piazzati sotto il treno dovessero operare per molti giorni senza alcuna possibilità di verificarli. Le condizioni ambientali comprendevano temperature da -20°C a 60°C, con elevati livelli di vibrazione, umidità, polvere ed interferenze elettriche e magnetiche.

L'apparecchiatura HBM fu l'unica in grado di funzionare efficacemente durante la prova finale di due giorni.

Ice and snow under the train: Tests under tough conditions
The SoMat eDAQ data acquisition device on the high-speed train

Sistema integrato

L'apparecchiatura HBM scelta comprende il SoMat eDAQ combinato con un SoMat eDAQ Vehicle Network Communications Layer (ECOM) ed il SoMat eDAQ Bridge Layer (EBRG), per ottenere un completo e robusto sistema integrato.

Il SoMat eDAQ della HBM è progettato specificamente come robusto sistema mobile di acquisizione dati. Esso è dotato di condizionamento segnali all'avanguardia e capacità di effettuare un'ampia gamma di elaborazione dati a bordo, funzioni di trigger, salvataggio intelligente dei dati e calcoli complessi. Si può usare sia come sistema cablato che senza fili dato che esso impiega la comunicazione Ethernet ed ospita il suo proprio server Web. Esso non abbisogna di software PC per lanciare/arrestare le prove o per caricare i dati.

Il SoMat eDAQ Vehicle Network Communications Layer (ECOM) completa lo eDAQ munendolo di tre dispositivi interfaccia CAN, di una interfaccia Vehicle Bus Module (VBM) e della porta di comunicazione GPS. Ciò rende l'ECOM estremamente versatile, provvedendo al correlamento fra i canali del bus del veicolo ai dati fisici ed al GPS. Si possono registrare fino a 254 canali per ogni ingresso del bus del veicolo, rendendo virtualmente illimitato il numero di canali totale del sistema eDAQ. I canali del bus veicolo non consumano alcuno degli ingressi analogici, essendo l'ingresso di tutti i 254 canali effettuato direttamente mediante un singolo connettore.

Infine, il SoMat eDAQ Bridge Layer (EBRG) dispone di 16 ingressi analogici a basso livello, differenziali, campionati simultaneamente, mediante connettori indipendenti. Lo EBRG opera sia con trasduttori amplificati che non, compresi gli estensimetri, accelerometri trasduttori di pressione, celle di carico ed altri segnali analogici generici. Lo EBRG dispone anche di un eccellente condizionamento di estensimetri con il supporto di configurazioni a 1/4, 1/2 e ponte intero.

Qian Xu, Ingegnere Venditore della HBM, afferma: “Una delle ragioni principali per cui abbiamo ottenuto quest'ordine era la robustezza dello eDAQ e la sua capacità di registrare affidabilmente tutti i dati perfino nelle più dure condizioni di prova”.

Riguardo al cliente

Sebbene queste prove fossero condotte dalla Università Beijing Jiaotong, i treni vengono gestiti dalla China CNR Corporation Limited (CNR). Le mansioni della CNR comprendono la progettazione, costruzione ristrutturazione, revisione e manutenzione di locomotive elettriche, locomotive Diesel, carrozze passeggeri e vagoni merci, unità multiple elettriche e Diesel, motori di trazione e materiale rotabile. La CNR provvede ad oltre la metà delle 500 000 locomotive e materiale rotabile lungo i 70 000 chilometri delle ferrovie cinesi.

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