Automatisierung

Vielseitig bei den Funktionen, einfach in der Anwendung

Modularer Mehrkanaldatenrekorder mit eigenem Softwarepaket erlaubt Echtzeit- und Offlineanalyse der aufgezeichneten Daten

10.08.2021 - Crashtests, Hochpräzisions- und Langzeitmessungen, wie sie etwa im Maschinenbau, der Fahrzeugindustrie oder im wissenschaftlichen Kontext durchgeführt werden, stellen mitunter hohe Anforderungen an die eingesetzte Technik. Um all diese unterschiedlichen Anwendungsbereiche abzudecken, müssen die Messgeräte und Datenrekorder entsprechend viele Messgrößen und -werte verarbeiten können.

Doch die von Datenrekordern und Messgeräten geforderte Vielseitigkeit geht zumeist mit einer aufwendigen und fehleranfälligen Bedienung einher – sowohl in Bezug auf die Messtechnik selbst als auch auf die zur Datenauswertung erforderlichen Analysetools.  Um diesem Problem zu begegnen, hat die TEAC Corporation die Datenrekorder-Serie LX-1000 entwickelt, die trotz hohem Funktionsumfang einfach zu handhaben ist. Durch seinen modularen Aufbau kann der Mehrkanaldatenrekorder für jeden individuellen Einsatzzweck umgerüstet werden. Als analoge Eingänge stehen außer einem Spannungs-Input noch Eingänge für DMS- und IEPE-Sensoren bereit. Daneben existieren digitale Inputs zur Zeit- und Frequenzmessung und ein Interface zum Anschluss eines GPS-Empfängers. Zusätzliche Module für CAN-FD-Bussysteme und zur Temperaturmessung befinden sich noch in der Entwicklung. Optional ist durch einen Akku ein Messbetrieb von bis zu sieben Stunden möglich.  Zwei spezielle Softwarepakete, die von der MH – Gesellschaft für Hardware/Software eigens für die LX-1000-Serie realisiert wurden, ermöglichen zudem eine einfache Erfassung sowie eine Echtzeit- und Offlineanalyse der aufgezeichneten Daten.
 

Datenrekorder deckt breites ­Applikationsspektrum ab

„Hochpräzise Messgeräte für industrielle und universitäre Anwendungen sind teuer und aufwendig zu bedienen“, so Bernd Stepp, Service Manager bei der TEAC Europe. „Dies liegt vor allem daran, dass solche Messungen sehr empfindlich sowie mitunter langwierig sind und dabei die Möglichkeit gegeben sein muss, unterschiedliche Größen und Werte zugleich aufzunehmen.“ In der Automobilentwicklung werden beispielsweise im Rahmen sogenannter Noise-Vibration-Harshness (NVH)-Messungen Schwingungen aufgezeichnet. Hierbei kommt unterschiedliche Sensorik zum Einsatz: DMS-Sensoren für Kräfte, Beschleunigungs- und Körperschallsensoren für Bauteilschwingungen, in der Psychoakustik kommen noch Mikrofone dazu. Umso wichtiger sind also Datenrekorder, die einen möglichst großen Funktionsumfang aufweisen und bei aller Komplexität eine intuitive und wenig fehleranfällige Handhabung ermöglichen. Letzteres ist besonders bei Messungen entscheidend, bei denen das Testobjekt nur für kurze Zeit zur Verfügung steht oder gar zerstört wird, und die sich somit nicht einfach wiederholen lassen. Bisherige Messgeräte waren diesbezüglich etwa auf eine stabile Strom- sowie Netzwerkverbindung angewiesen, um die störungsfreie Übertragung und Sicherung der Daten zu gewährleisten. Der LX-1000 kann hier durch lokale Speicherung der Daten auf SD-Karte und einen optionalen Akku punkten, der bis zu sieben Stunden Messbetrieb erlaubt. Als Zeit- und Kostenfaktor stellen mögliche Anwendungs- und Einstellungsfehler zudem vor allem bei komplexen, vielseitig einsetzbaren Rekordern ein ernstzunehmendes Problem dar.

Universelle Anpassung durch modularen Aufbau

Um eine hohe Zuverlässigkeit der durchgeführten Tests zu gewährleisten, hat TEAC bei seiner neuen Rekordergeneration auf ein möglichst einfaches und intuitives Handling geachtet. „Was den LX-1000 von anderen multifunktionalen Datenrekordern auf dem Markt unterscheidet, ist sein modularer Aufbau, durch den er individuell an die Anforderungen jeder Anwendung angepasst werden kann“, erläutert Stepp. „Die Basiseinheit ist mit vier Steckmodulen mit je vier Kanälen ausgestattet, die der Anwender selbstständig durch das Lösen zweier Schrauben austauschen kann.“ In der Grundversion verfügt der Rekorder somit über 16 Eingänge, ist jedoch mit bis zu drei Erweiterungsgeräten mit jeweils vier weiteren Steckmodulen auf insgesamt 64 Kanäle ausbaufähig. Zusätzlich können bis zu vier dieser Kombinationen aus einer Basiseinheit und drei Erweiterungsgeräten aneinandergekoppelt werden, sodass eine Aufnahme auf maximal 256 Messkanälen zeitgleich möglich ist. Bei einem Betrieb von maximal 32 Kanälen kommt der LX-1000 dabei ohne Lüftungssystem aus, was bei akustischen Messungen eine Platzierung des Datenrekorders in unmittelbarer Nähe zum Objekt ermöglicht. Bei Abtastraten von bis zu 102.4 kHz bieten die Messkanäle einen Dynamikumfang bis zu 120 dB. Auf der Basiseinheit befinden sich neben den vier austauschbaren Verstärkermodulen festinstallierte Audio-Out- und Inputs, ein GPS- und zwei Impuls-Anschlüsse sowie ein Interface, das eine Synchronisierung mit TEACs VR-24-Videorekorder erlaubt. Seit April 2021 istzudem ein weiteres Verstärkermodul mit zwei Anschlüssen erhältlich, mit dem Messungen an seriellen Bussystemen durchführbar sind. Bis zu vier dieser CAN-FD-Module können zusammengeschaltet werden, womit eine Aufnahme über maximal acht Ports zugleich möglich ist. Ein zusätzliches vierkanaliges Messmodul zur Temperaturmessung ist bereits in der Entwicklung und soll ab dem kommenden Jahr vertrieben werden.

Der Rekorder kommt nicht allein

Die Einsatzbereitschaft des LX-1000 als Multifunktionswerkzeug ist jedoch nicht allein auf das modulare und unkompliziert austauschbare Verstärkersystem zurückzuführen. Denn der Datenrekorder verfügt neben einer Computerschnittstelle ebenfalls über einen Memory-Slot, in dem handelsübliche SDHC- und SDHX-Speicherkarten mit acht bis 128 GB verwendet werden können. Durch die lokale Zwischenspeicherung der Ergebnisse ist der Erfolg der Messung nicht auf eine kontinuierliche und stabile Verbindung zu einem PC angewiesen. „Als Stand-alone-Gerät kann der LX-1000 darüber hinaus mit einem Akku-Pack betrieben werden, sodass er auch ohne eine externe Stromquelle zuverlässig aufnimmt“, so Stepp. Mittels zweier­ ­68 W-­Lithium-Ionen-Akkus aus dem Hause IDX misst TEACs Datenrekorder bei Raumtemperatur etwa sieben Stunden lang auf 16 analogen Eingangskanälen. Eine optionale Fern­bedienung ist dazu mit einem kleinen Display ausgestattet und erlaubt eine Steuerung und Kontrolle der durchgeführten Testungen aus der Distanz.

Echtzeit-Analyse und flexible Auswertung der Messergebnisse

Eine Kontrolle der Messungen sowie eine erste Analyse der erhobenen Daten ermöglichen zwei optionale, exklusiv für diese Anwendung entwickelte Softwarepakete des deutschen Herstellers MH, die auf dessen bewährtem Datenerfassungstool EdWin und der Real-Time-Anzeige EWinView basieren. Das Paket T-RecX-Basic besteht aus Kanalsetup, Datenerfassung und einstellbarer Echtzeitvisualisierung. Zum Setup kann neben manueller Einstellung auch eine Sensor- und Messstellendatenbank dienen, in der alle Sensoren und deren Einsatzbedingungen detailliert hinterlegt werden können. Besonders bei Testungen mit einer großen Anzahl an Aufnahmekanälen, wie etwa bei der Automobilentwicklung oder großformatigen Energieüberwachungen, ist diese Kernfunktion unabdingbar. Die Echtzeitanzeige bietet viele einstellbare Möglichkeiten der Visualisierung inklusive Berechnungen begleitend zur Messung.

Das Offline-Analysetool T-Mat stellt ein breites Spektrum an mathematischen Funktionen zur Signalanalyse und Dokumentation sowie zahlreiche Möglichkeiten zur Verrechnung der einzelnen gemessenen Werte in Abhängigkeit zueinander bereit. T-Mat bietet einen Export in unterschiedliche Formate zur Visualisierung und Berechnung von Messdaten- und Prozessen in allen gängigen Programmen, wie etwa E.d.a.s.Win, nCode, TecMAT oder MatLab. Daneben ist ebenfalls das Exportieren der Ergebnisse in universelle Dateiformate wie ASCII, Binär und UFF58 sowie als Audio- und Präsentationsdateien möglich. „MH arbeitet zudem bereits an Lösungen, um den LX-1000 über mobile Endgeräte wie Smartphones und Tablets oder über Webanwendungen zu steuern“, ergänzt Gerd Heinen, Geschäftsführer von MH, abschließend. „Auch eine Speicherung der gemessenen Daten in der Cloud wird für zukünftige Versionen der Software angepeilt.“

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