Keď mechanická odolnosť nestačí

Relé, stýkače, spínače a ďalšie elektrické komponenty môžu pri bežnom statickom testovaní fungovať bez problémov. Situácia sa však môže zmeniť vo chvíli, kedy sú vystavené vibráciám, rázu alebo napríklad simulácii zemetrasenia.

I veľmi krátke prerušenie kontaktu môže znamenať poruchu zariadenia alebo nesplnenie požiadaviek príslušnej skúšky.

Práve tu prichádza na rad Chatter Monitor.

Funkcia využíva vstupné kanály riadiacich a meracích jednotiek Vibration Research, ako sú napríklad VR9500, VR9700, VR10500 alebo ObserVR1000, a umožňuje monitorovať aktuálny stav pripojených kontaktov v priebehu skúšky.

Typickým príkladom je sledovanie spínacích kontaktov relé alebo stýkačov.

Čo dokáže Chatter Monitor odhaliť?

Nežiadúce zmeny kontaktov je možné rozdeliť do niekoľkých základných kategórií:

Discontinuity – prerušenie alebo významná odchýlka od požadovaného stavu,

Bounce – odskakovanie kontaktu,

Chatter – kmitanie alebo krátkodobá nežiadúca zmena stavu kontaktu.

Odskakovanie kontaktov – Bounce

Pri zopnutí mechanického kontaktu nemusí dojsť k okamžitému prechodu z otvoreného do stabilne zavretého stavu.

Po prvnom mechanickom kontakte môže dojsť k niekoľkým veľmi rýchlym „odskokom“, než kontakt zostane stabilne zopnutý. Tieto udalosti môžu byť veľmi krátke, ale v niektorých aplikáciách môžu zásadne ovplyvniť správnu funkciu zariadenia.

Chatter spôsobený vibráciami alebo rázom

Ešte dôležitejšia môže byť situácia, kedy ku zmene stavu kontaktov dochádza priamo vplyvom vibrácií alebo mechanického rázu.

Pokiaľ je napríklad relé vystavené intenzívnym vibráciám, musí jeho konštrukcia zaistiť, aby kontakty zostali v správnom stave.

Pri aktivovanej cievke drží kontakty elektromagnetická sila. Pri neaktivovanej cievke ich vo východzej polohe udržuje pružina.

Pri dostatočne vysokom zrýchlení však môže zotrvačná sila pohyblivých častí na veľmi krátku dobu prekonať elektromagnetickú silu alebo silu pružiny. Výsledkom môže byť krátkodobé rozopnutie alebo zopnutie kontaktu.

A práve takéto udalosti dokáže Chatter Monitor zaznamenať a vyhodnotiť.

Vibračná skúška a kontrola kontaktov v jednom systéme

Veľkou výhodou riešenia Vibration Research je možnosť prepojiť monitoring kontaktov priamo s vykonávanou vibračnou alebo rázovou skúškou.

V laboratórnych podmienkach tak môžete napríklad upevniť relé alebo stýkač do požadovanej polohy, definovať intenzitu zaťaženia a následne spustiť:

• harmonickú vibračnú skúšku,
• rázovú skúšku,
• SRS Shock test,
• alebo simuláciu zemetrasenia pomocou User Defined Transient.

Behom skúšky systém sleduje zmeny napätia na monitorovaných kontaktoch podľa vopred definovaných parametrov.

Výsledkom nie je iba informácia o tom, či mechanická skúška prebehla úspešne. Získate tiež konkrétne údaje o spoľahlivosti elektrických kontaktov v závislosti na aplikovanom dynamickom zaťažení.

Automatické vyhodnocení PASS / FAIL

Po aktivácii Chatter Monitoru sú vo VibrationVIEW® k dispozícii ďalšie možnosti konfigurácie pre príslušné testovacie profily.

Nastaviť možno napríklad:

monitorované vstupné kanály,

typ kontaktu – Normally Open / Normally Closed,

časové limity sledovaných udalostí,

kritériá PASS / FAIL,

rozsahy pre jednotlivé typy udalostí.

Namerané dáta je možné následne automaticky vyhodnotiť.

Program analyzuje zaznamenaný priebeh a podľa nastavených kritérií zobrazí výsledok PASS / FAIL. Súčasne je možné určiť, kedy presne k udalosti došlo, ako dlho trvala a v akej časti prebiehajúcej skúšky nastala.

Vyhodnotenie môže prebehnúť automaticky ihneď po dokončení skúšky alebo kedykoľvek dodatočne nad vopred uloženými dátami.

To predstavuje významnú výhodu tiež z hľadiska dokumentácie skúšok – originálny záznam zostáva k dispozícii pre ďalšiu analýzu alebo opakované vyhodnotenie s inými kritériami.

Chatter Monitor a RecorderVIEW

Pre plnú funkčnosť modulu Chatter Monitor (VR9330) je nutné mať aktivovanú tiež funkciu RecorderVIEW (VR9600).

Vyhodnotenie je založené na následnom spracovaní uložených dát – post-processingu. Priebeh skúšky je teda zaznamenaný a Chatter Monitor následne podľa nastavených parametrov vyhodnotí prípadné zmeny stavu sledovaných kontaktov.

Tento prístup poskytuje nielen výsledok PASS / FAIL, ale tiež možnosť kedykoľvek sa k zaznamenanej skúške vrátiť.

Ako Chatter Monitor nastaviť?

Pre správnu funkciu doporučujeme merací kanál nakonfigurovať pomocou dialógu Advanced Inputs Configuration.

Vstup je vhodné nastaviť ako rovnosmerný a pomocou alternatívnych jednotiek zvoliť jednotku napätia – volt. Doporučené nastavenie je 1000 mV/V. Monitorovací kanál je zároveň vhodné nastaviť ako Differential Input.

Obr. 1 – Rozšírené nastavenie vstupného kanálu

Nastavenie samotného Chatter Monitoru následne nájdete priamo v konfigurácii podporovaných testov, napríklad Sine, Shock, SRS Shock alebo User Defined Transient / Earthquake.

K dispozícii sú záložky Chatter a Ranges.

V záložke Chatter sa nastavujú napríklad monitorované vstupné kanály, PASS / FAIL kritérium, typ kontaktu a ďalšie parametre monitoringu.

V záložke Ranges je možné definovať časové kritériá používané pri vyhodnotení jednotlivých výpadkov.

Súčasťou záložky Chatter je tiež funkcia Evaluate File, pomocou ktorej možno vyhodnotiť už skôr zaznamenané dáta.

Obr. 2+3 – Nastavenie funkcie Chatter Monitor

Výsledky analýzy sa zobrazujú v okne Evaluate, z ktorého je možné vyhodnotené dáta tiež exportovať.

Obr. 4 – Evaluate – vyhodnotenie uložených dát

Priame ovládanie zariadení u jednotiek VR9700 a VR10500

U novších riadiacich jednotiek VR9700 a VR10500 je možné využiť tiež externé napájanie do 24 V DC privedené na príslušné piny konektoru DB37 na zadnej strane jednotky.

Vďaka tomu je možné behom vykonávanej skúšky priamo ovládať testované zariadenie pomocou zvoleného napätia.

Obr. 5 – Konektor DB37 na zadnej strane jednotky

Obr. 6+7 – Príklad zapojenia jednotiek VR9500 a VR9700 pre Chatter Monitoring

Kľúčové vlastnosti Chatter Monitoru

Chatter Monitor ponúka:

monitoring až 128 kanálov,

vysokú vzorkovaciu frekvenciu až 200 kHz,

nastaviteľný interval udalosti už od 0,1 ms,

podporu kontaktov Normally Closed i Normally Open,

presné určenie dĺžky zaznamenanej udalosti,

informáciu o tom, kedy a v akej časti skúšky k udalosti došlo,

automatické vyhodnotenie podľa definovaných PASS / FAIL kritérií,

možnosť opakovane analyzovať už uložené dáta.

Potrebujete overiť spoľahlivosť kontaktov pri vibráciách alebo ráze?

Pokiaľ pri vibračných a rázových skúškach potrebujete sledovať nielen mechanickú odozvu výrobku, ale tiež spoľahlivosť relé, stýkačov, spínačov alebo ďalších elektrických kontaktov, ptedstavuje Chatter Monitor praktické rozšírenie systému Vibration Research.

Umožní zachytiť i veľmi krátke udalosti, ktoré by pri bežnom sledovaní mohli zostať bez povšimnutia a prepojiť ich priamo s okamžikom, kedy behom skúšky vznikli.

Radi vám ukážeme možnosti Chatter Monitoru priamo na vašom type aplikácie a doporučíme vhodnú konfiguráciu riadiaceho a meracieho systému Vibration Research.