In vielen Fällen erfordert eine effiziente und sichere Verwendung von Maschinen und Anlagen zuverlässige und kontinuierliche Winkelmessungen. Vibrationen und Stöße während des normalen Betriebs können jedoch die gemessenen Werte beeinflussen. Traditionell wird dies durch die Verwendung spezieller Filter oder zusätzlicher Sensoren gelöst. DIS Sensors aus Soest kündigt jedoch nun eine deutlich günstigere Lösung zur Steuerung und Überwachung von Maschinen und Anlagen unter dynamischen Bedingungen an: den neuen dynamischen Neigungsmesser.
Alle Teile jeder Maschine sind aufgrund von Bedienerbefehlen und externen Faktoren in ständiger Bewegung. Dies bei Kran, Gabelstapler, Arbeitsbühne oder landwirtschaftliche Maschine. Im Idealfall erhält das Steuerungssystem in Echtzeit saubere und zuverlässige Winkelinformationen, um den genauen Ist-Zustand zu bestimmen. In diesem Fall kann das System die Bewegungsbefehle des Bedieners korrekt interpretieren und so zum sicheren Betrieb beitragen oder sogar die geleistete Arbeit berechnen. Zum Beispiel die bewegte Bodenmenge.
In den meisten Fällen wird ein Neigungsmesser (1, 2 oder 3 Achsen) verwendet, um diese Informationen zu generieren, einschließlich eines Beschleunigungsmessers. Es misst die Beschleunigungen der G-Kraft in Bezug auf die Schwerkraft als eindeutige Referenzrichtung; sowohl mit einem beweglichen als auch einem stationären Sensor.
Soweit die ideale Situation. Die Praxis zeigt jedoch, dass das Signal des Neigungsmessers gestört werden kann. Zum Beispiel, wenn das betreffende Objekt einem Stoß oder einer Vibration ausgesetzt ist, wie dies z.B. beim Arm eines mobilen Baggers bei Bodenkontakt der Fall ist. Diese Schläge verursachen Spitzen im Winkelsignal, was letztendlich dazu führt, dass das Steuersystem ein unzuverlässiges Signal empfängt.
Um dies zu lösen, werden diese Peaks traditionell durch Filteralgorithmen im Betriebssystem geglättet. Darüber hinaus können zusätzliche Sensoren eine Lösung wie Trägheitssensoren in Form von Gyroskopen anbieten. Diese Sensoren können auch Informationen über den Winkel liefern, jedoch nur in sich bewegenden Systemen. Obwohl gyroskopische Messungen geeignet sind, den verzerrten Wert eines Neigungsmessers auszugleichen, gibt es auch Nachteile: Jeder zusätzliche Sensor und Filter verlangsamt das Steuerungssystem und erhöht die Produktions- und Wartungskosten.
Mit dem Aufkommen der erschwinglichen MEMS-Technologie (Micro-Electrical-Mechanical Systems) in Kombination mit intelligenten Softwarealgorithmen ist es nun möglich, ein einziges Sensormodul zu entwickeln, das die oben genannten Probleme löst.
Als weltweit tätiger Spezialist für Sensoren konzentrierte sich DIS Sensors auf diesen Durchbruch und entwickelte eine völlig neue Hardwareplattform auf Basis des MEMS-Chips. Bei diesem dynamischen Neigungsmesser wird ein Beschleunigungsmesser mit einer dreiachsigen verzögerten Winkelmessung kombiniert. Der Winkel wird dadurch Gyroskop-kompensiert, wodurch die Winkelinformation sauber und frei von Einflüssen von störenden Vibrationen und Stößen ist, und wird als separates CANopen-Objekt pro Achse an das Steuerungssystem übergeben.
Der leistungsstarke integrierte Controller, der alle eingehenden und ausgehenden Signale verarbeitet, kann an die jeweilige Anwendung angepasst werden. Hierzu stehen vordefinierte Profile sowie ein benutzerfreundliches Konfigurationstool zur Verfügung. Die Abmessungen dieses Sensors sind identisch mit denen der beliebten DIS QG65-Reihe.
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