실시간 데이터 수집

HBM 기술은 특히 실제 적용 시 사용자 친화적입니다. 시작하기 전에 먼저 QuantumX의 오픈 인터페이스를 통해 LabVIEW* 소프트웨어를 사용하여 열전대를 편리하게 보정합니다. 그런 다음 모터 블록, 실린더 헤드 및 배기 장치에 열 변환기가 배치되고 소재에 따라 다양한 깊이로 적용됩니다. 테스트하는 동안 테스트 벤치가 여러 작동 지점을 이동하면서 운전하는 동안 발생하는 여러 가지 유형의 부하를 시뮬레이션합니다. QuantumX가 온도를 기록하여 이 정보를 크기 조절이 가능한 출력을 통해 테스트 벤치 시스템에 실시간으로 전송합니다.

LabVIEWTM 를 사용한 QuantumX 온도 측정  

"당사의 시스템은 QuatumX CANbus 게이트웨이 를 통해 테스트 표준 측정 시스템으로 통합됩니다. Kanzenbach는 모든 온도 데이터에 즉시 접근할 수 있고 이 데이터를 활용할 수 있습니다."라고 설명합니다. 각 채널에서 초당 300개의 온도 값을 기록하여 최대 15Hz의 대역폭(24비트 해상도)으로 간섭 받지 않고 전송할 수 있습니다. 오직 2개의 측정 지점만을 기반으로 하는 측정 체인의 열 보정을 통해 측정 정확도를 더 크게 개선시킬 수 있습니다. 이를 통해 아주 작은 동적 온도 변화까지도 기록할 수 있습니다.

T11F torque transducer이제 데이터는 테스트 벤치에서 속도 및 토크와 같은 다른 엔진 값과 합해집니다. 관성에 최적화된 유형인 T11F 토크 센서 초고속(최대 30,000rpm) 테스트를 위해 제작되었으며 이 경우에 사용됩니다. 이 결과를 토대로 여러 엔진 부하 레벨에서 엔진의 온도 분포를 계산할 수 있습니다. Kanzenbach는 "엔지니어가 이 고정밀 온도 측정 장치를 사용하면 엔진 효율성을 더 향상시킬 수 있다"라는 결론을 내렸습니다.

* LabVIEW 는 National Instruments Corporation의 등록 상표 입니다.

The customer

"We had narrowed down our selection process to four measuring amplifier systems. Then QuantumX from HBM won us over in the practical test, especially with its extremely low measurement uncertainty."

Bruno Kanzenbach, Senior Engineer at Toyota Motorsport GmbH (TMG)

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고속 온도 측정: 토요타 모터스포츠(Toyota Motorsport) 테스트 벤치에서 모터 온도를 기록하는 QuantumX

약 시속 322km 이상, 빠른 가속과 급제동: 르망(Le Mans)과 같은 장거리 레이스는 엔진의 내구성 테스트입니다. 여기에서는 온도 분포가 핵심적인 역할을 합니다.

TMG(Toyota Motorsport GmbH)는 특히 첨단 기술을 전문으로 하는 최고의 테스트 및 개발 회사로 새로운 테스트 벤치를 사용하여 엔진을 최적화하고 효율성을 극대화하기 위해 노력합니다. 그 중에서도 특히 테스트 벤치에는 HBMQuantumX 데이터 수집 시스템 이 장착되어 있습니다.

16-channel thermocouple amplifier QuantumX MX1609

새로운 엔진 테스트 벤치

Toyota Motorsport GmbH는 쾰른에 본사를 두고 있으며 일본 자동차 회사의 포뮬러 1 경기에서 경주용 자동차의 엔진, 새시 및 기타 부품의 개발과 테스트를 지원합니다. 토요타는 2009년 포뮬러 1을 떠난 이후 첨단 기술에 특화된 테스트 및 개발 전문 회사가 되었습니다. 2012년 토요타는 하이브리드 차량을 가지고 세계 내구레이스 챔피언십(FIA World Endurance Championship, 르망 24시 포함)을 통해 국제 모터 스포츠로 돌아왔습니다. 또한 토요타는 다양한 차량 부품 및 풍동에 대해서도 여러 가지 테스트 방법을 보유하고 있습니다. 이는 단순히 내부 개발 프로젝트뿐만 아니라 다른 모터 스포츠 및 자동차 생산업체에게도 유용합니다.

시장 범위를 더욱 확대하기 위해 엔진 부서는 2013년 초 다지점 온도 측정을 위한 새로운 엔진 테스트 벤치를 설치하기로 결정했습니다. "이 테스트 벤치를 활용하면 엔진의 온도 분포를 시뮬레이션할 수 있습니다. 여기서 나온 데이터를 기반으로 엔지니어는 예를 들어, 냉각 회로를 최적화하고 전체적인 엔진 효율성을 극대화할 수 있습니다"라고 TMG 수석 엔지니어인 Bruno Kanzenbach는 설명합니다. "우리는 테스트 벤치에 대한 많은 노하우를 가지고 있지만, 측정 기술에 대해서는 전문업체에게 맡기는 것을 선호합니다."

도요타(Toyota) 하이브리드 시스템

많은 채널이 필요한 측정

이런 이유로 HBM의 QuantumX 측정 데이터 수집 시스템이 테스트 벤치의 최종 후보로 선정되었습니다. "우리는 이미 고성능 토크 측정 분야 전문업체로 자리 잡은 HBM을 여러 해 동안 사용해 왔습니다. 당사의 거의 모든 엔진 테스트 벤치에는 HBM 토크센서 가 장착되어 있습니다."라고 Kanzenbach는 언급했습니다. Kanzenbach는 실제로 섀시 부서 및 측정 실험실에서 일하지만 계량 분야에서의 광범위한 경험 때문에 측정 기술을 채택하는 일을 책임져 왔습니다. 그는 다음과 같은 요구사항을 정의하는 것으로 시작합니다. 시스템은 최소 100개의 측정 지점에서 얻은 데이터를 동시에 실시간으로 테스트 벤치에 바로 제공할 수 있어야 합니다. 측정 기술 자체는 아주 사소한 측정 변수까지도 정확하게 제공할 수 있어야 합니다.

"우리는 선택 프로세스를 4개의 측정 신호증폭기 시스템으로 좁혔습니다. 그리고 실제 테스트를 통해 HBM의 QuantumX를 선정했고 특히 매우 낮은 측정 불확실성에 주목했습니다."라고 Kanzenbach는 말합니다. 모듈식으로 분배할 수 있는 시스템 방식 덕분에 QuantumX는 측정 지점 수에 유연하게 대응할 수 있습니다. 또한 일반적으로 사용되는 모든 변환기 기술을 지원합니다. HBM은 TMG에 8가지 모듈 유형을 가진 MX1609 (16채널 열전대 측정 앰프 유형 K) 를 제공했습니다. 특히 높은 측정 정확도로 인해 장치에 열전대 플러그를 바로 연결할 수도 있습니다.

"케이블 클램프에는 엔진에서 공간으로 배출되는 열에 의해 측정 결과가 왜곡될 위험이 있습니다. 이 커넥터 솔루션을 사용하면 이 문제가 해결됩니다."라고 Kanzenbach는 설명합니다. "또한 설치 시간을 크게 줄일 수 있습니다. 엔진 테스트 벤치는 원칙적으로 전기, 냉각 회로 및 배기 부분을 포함한 차량 전체를 시뮬레이션하기 때문에 복잡한 구조로 되어 있습니다. 따라서 QuantumX처럼 100개 이상의 측정 지점을 커넥터를 통해 측정 앰프에 간단하게 연결할 수 있다면 매우 실용적입니다. 그렇게 되면 매우 비싼 추가 케이블이 필요 없습니다." 뿐만 아니라 다른 엔진 테스트 시, 시스템을 신속하게 전환할 수 있습니다.

 

 

16-채널 열전대 QuantumX MX1609
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