标签: 冲击记录仪

作为一款只有拇指般大小的微型设备， HK-MSR165数据记录仪 广泛应用在与物理、电气测量技术有关的诸多领域内，并能够记录如 三轴加速度、气压、湿度、温度、光照强度 以及多种 电压值 。下面将介绍HK-MSR165数据记录仪的应用案例，证明这种微型数据测量与记录设备强大的功能与实用性。 背景 费森尤斯（Fresenius）医疗公司所研制的腹膜透析系统，可以以极其温和的方式为患者做血液净化。按照相关法规，这些高度复杂的电子医疗设备需要的特殊塑料阀门必须在洁净室内进行研制和安装。在进行安装工作的生产设备上，这些阀门被运送到由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）固体材料加工而成的工件载体上。然而，由于机械应力的长期存在，工件载体出现磨损迹象，因此，有必要开发一种全新的、更耐用的设计。 精确记录动态机械应力 首先，新样式工件载体的研发是基于一系列广泛测量后，由Saarland大学高分子材料系的一名学生Daniel Klein在其学士论文中提出。最初是将工厂车间数据和荷载测量作为对现有解决方案进行分析和评估的基础，通过 有限元法（FEM） 将这些数据进行评估并转换成为 拉伸应力 。这提供了当前工件载体在操作过程中的适用性信息，因此为开发一系列更优化的解决方案提供了基础数据。在这种情况下，测量工件载体所承受的 动态机械应力 至关重要。在一系列测量过程中，将瑞士制作生产的 HK-MSR165数据记录仪 用螺丝固定在工件载体上（如下图所示），并与包含阀门的其他工件载体一样，投入到机器的实际生产周期中。 加速度数据采样率可达1600Hz HK-MSR165记录仪 实际是一个 数据采集/存储系统 ，能够独立地进行长期运行，并将采集的数据记录在微型SD存储卡上。当前型号配备了一个 高分辨率、高灵敏度的三轴加速度传感器 。凭借着小巧的尺寸（39 x 23 x 72毫米， 重约64 g）和记录三轴加速度的功能，使得该记录仪能够充分满足费森尤斯医疗公司的应用需求。 这些传感器技术全部集成到一个电镀、防水的铝合金外壳内。最终，这款强大的记录仪能够实现每秒记录高达 1600个加速度（冲击、振动） 数据测量，并具备 13位分辨率 。同时还可以记录 温度、湿度、压力和光照强度 等数据。记录仪内置存储器能够存储 超过200万个测量值 ，足够测量 超过10000次冲击 。如果您有更大容量的存储需求，采用选购的微型SD卡 (≥4 GB)，可将记录仪的内存容量扩展到 10亿个测量值 。HK-MSR165满足很多工程师测试频率 超过1 kHz的冲击 测量领域的要求，最大可测量 加速度的范围达+ / -15g ，这是用户最常需求的测量范围。 由于g分析通常需要了解“冲击事件”的历史信息，该记录仪甚至可以在事件发生之前记录 32个测量值 。因此，用户不仅知道发生了振动冲击事件，而且还能确定振动冲击在三个轴上的具体变化发展轨迹。 由于记录仪内置 900 mAh锂聚合物电池 ，在合适的测量频率下，HK-MSR165记录仪可连续进行 长达6个月 的加速度监测任务。 揭示：磨损源于冲击加速度 由于塑料部件的张力相关设计原则上独立于应力的性质和持续时间，在这种情况下研究工件载体时使用记录仪分析 最大（冲击）荷载 就足够了。这样，在一系列测量过程中就可以识别工件载体在加工机器中的 加速度趋势 。 这里测得的加速度数据集中在 +/-2g范围内 （如下图所示）。振动和冲击这些之前被相机镜头忽视的信息，现在通过HK-MSR165记录仪能够准确检测到。最终凭借着HK-MSR数据记录仪促进操作过程中 动态负载的精确量化 。从现在起，这些问题是可以避免的，例如由磨损现象导致的维修工作在未来可通过对新的工件载体进行优化设计来实现改进。 HK-MSR165数据记录仪可记录一系列的物理量参数，其中就包括加速度的测量，且在三轴上可实现高达1600Hz的采样率。在此次的案例中，这样一款只有拇指般大小的数据记录仪被安装在工件载体上，用来测试后者在生产机械工作运行中所承受的机械应力。

概述 在手术室内以及医院和诊所之间专业运输敏感的高科技医疗设备需要高水平的能力和现代化的运输物流。Uroviva Services AG专业从事医疗设备的运输，并使用HK-MSR的数据记录仪进行质量保证。数据记录仪可以用于验证货物在何时何地遭受冲击，以及冲击强度是否会影响高度敏感的高科技设备的平稳运行。瑞士电视台SRF在其经济节目《Eco》中报道了Uroviva Services使用HK-MSR165数据记录仪的信息 背景 全国范围内高度敏感的医疗设备和用品的公路运输数量不断增加。因此，这些敏感的高科技设备面临着高水平的压力和风险，如冲击和振动。设备的装载和再装载以及在医院和诊所的手术室内的移动、卡车在颠簸的道路和前院行驶都是典型的风险情况，可能导致设备的损坏。 Uroviva Services AG为自己设定的目标是利用先进的运输物流将这种高度敏感的高科技医疗设备从A地运输到B地。该公司总部位于瑞士Bülach，是著名泌尿科能力中心UrovivaNetwork的一部分，Uroviva Network拥有多个站点，每年约有9000名患者，是苏黎世州泌尿外科护理的关键组成部分之一。 运输监测以确保质量和最佳实践证据 Uroviva Services AG使用带有集成三轴加速度计的自主 HK-MSR165 数据记录仪 ，用于监测敏感医疗设备的苛刻运输，并全面记录撞击、冲击和振动情况。 高度敏感传感器记录了所有三个轴的加速度： 前后（X），左右（Y），上下（Z） 。由于数据记录仪受到永久重力（重力加速度）的作用，因此也可以确定实际位置。一旦确定了位置和加速度，数据分析就可以揭示货物所承受的压力。 原则上，根据传感器的选择，可以使用HK-MSR165测量对货物的直接影响，例如力和加速度，以及温度、湿度、压力或光线等间接因素。 如果未设置阈值，HK-MSR165可以以 每秒1600次 测量的速率提供 长达3天 的连续运输测量。如果设置了阈值，HK-MRS165数据记录仪可用于 长达六个月 的冲击振动监测。用户可以使用自选的自动充电站或长寿命电池，以便进行更长时间的记录。HK-MSR165可以进行 ±15g或±200g 的冲击监测。事件之前记录了 32个 测量值。记录仪的 200万个 测量值的存储容量足以满足 10,000次以上 冲击的标准记录。 而Uroviva Service AG则利用具有扩展内存的版本进行应用。因此，其记录器的存储容量超过 10亿个 测量值。得益于非常小的外形尺寸、轻巧的重量以及数据记录仪本身的内置传感器和电源，HK-MSR165可以直接安装在移动设备的外壳上。无需安装会在运输过程中造成障碍的电缆。电池可以通过笔记本电脑的USB端口充电，并且可以同时对测量参数进行编程，从而简化了数据记录仪的操作。 总结 出于质量保证和最佳实践证据的目的，Uroviva Services AG对每批货物使用 HK-MSR165数据记录仪 。这样可以确保在乡村道路、高速公路和城市交通中的整个行程中记录影响货物的冲击。通过连续记录，公司可以随时验证货物何时何地受到冲击或撞击，以及其强度是否会影响高度敏感的高科技设备的平稳运行。根据运输和装载过程中记录的测量数据和运输路线，可以显著优化运输路线、运输方式和货物安全。

一. 运输货物的荷载 根据圣加仑大学的一项研究，在全球货物运输中，三分之一的货物因运输损坏而被收件人投诉。无论是由于振动还是天气的影响，物流业每天都会发生损坏，尽管原因往往还不清楚。电子数据记录器允许可靠地记录运输过程中的事件，为此，运输过程中发生的负载信息至关重要。 如果根据运输条件正确选择了数据记录器的设置 ， 传感器将可靠、准确地记录 运输过程中的 任何过度应力 。然后，在运输损坏的情况下，将获得的数据用作服务提供商和保险公司的证据。 在运输过程中要想保护好货物，有两点需要特别重视： 1. 合适的包装 尽可能 避免运输损坏 的基础始终是 为运输货物量身定制的包装 。最佳包装应满足以下四个不同的功能： ▪ 保护包装 必须保护包装好的货物 免受运输压力 。保护装置始终向内，以确保运输货物的可用性。 ▪ 可管理性包装 必须可靠地 吸收积压期间产生的压缩力 ，即运输中的货物堆放。 ▪ 运输的 适用性包装 的设计必须能够减 少运输过程中的动态载荷 ，从而防止对待运输货物的损坏。 ▪ 保持 质量包装 应确保货物 完好无损 地从发货人运输到收货人。 2. 运输过程中机械动态载荷的监测 待运输的每件物品都持续承受 机械动态载荷 。这些负载由 运输方式 （例如，卡车、轮船或飞机）和 包装的移动 引起。 动态载荷 是指x乘以重力加速度。 重力加速度 是一个数学常数，由公式9.81（~10）m/s²=1g得出。根据所使用的运输方式，各种 重力可作用在货物上 ，这些力会导致 运输荷载的滑动 、 包装的变形 或货船上整个 集装箱的撕裂 。 冲击载荷： 是由 质量加速或减速 引起的机械动态应力，通常不会定期发生，但在不同强度的运 输、搬运和储存过程中 或多或少会发生。 垂直冲击： 自由跌落（跌落）、倾覆（通过超过倾翻力矩）、边缘（在边缘上滚动）、碰撞（在提升、猛拉或其他负载碰撞时）。 水平冲击： 颠簸（操纵时）、对车辆壁或其他负载的颠簸（弯道和十字路口的离心力、启动）。 冲击载荷通常是 地球加速度的倍数 （g = 9.81 ）。 振动荷载： 是指运输工具在 荷载表面上移动时 经常发生的 振动 ，这些振动以水平和垂直冲击的形式传递给荷载。 垂直振动： 移动运输工具时，晃动、摩擦（车辆行驶）。 水平振动： 移动运输工具时（道路不平）。 该图显示了不同运输模式的主要动态荷载以及集装箱运输中搬运的g值 二. 加速度对货物的影响 根据运输的货物及其 对冲击和振动的敏感性 ，不同的货物所受的影响大有不同。以下示例旨在提供一些线索，以更好地估计加速度的影响。 参考使用的来源：DIN EN 15433-6:2008-02 产品敏感性示例 在以下示例表中，将产品敏感性分为 6个部分 。“g值”，即重力（g）的倍数，被用作对此的度量。例如，起重操作“承受”65g的冲击，相当于重力（g）引起的简单加速度的65倍。 UPS货物包装指南中提供了产品敏感性示例表 这表明：运输的材料 越大 、 越重 ，应选择的 阈值越低 。 三. 如何利用加速度记录仪记录运输中货物受到的冲击 为数据记录器选择正确的设置 对于为数据记录器记录冲击事件选择正确设置，没有通用的公式，因为 运输的货物和货物因制造商而异 。一台重达几吨的泵与一台灵敏的测量设备相比，其监控方式有所不同，反过来对传感器的要求也不同。因此， 在安装和配置数据记录器之前，应始终考虑以下注意事项： ▪ 如何运输？仅通过公路还是也通过轮船？例如，目的地国家的路况如何？ ▪ 必须始终根据运输方式选择阈值，并且必须遵守装载高度的基本值。 ▪ 待运输货物的敏感点在哪里？ ▪ 连接数据记录器时还必须考虑杠杆作用。当摔倒或侧向摔倒时，货物上三分之一处的加速度效应高于物体底部。 ▪ 冲击效应的持续时间也是相关的。长时间的冲击比几毫秒的短冲击影响更大。 宏集解决方案：ASPION高性能加速度记录仪，为您的货物运输定制专属的监测方案 该传感器适用于 海运 和 空运 ，可用于 全球多式联运 。它们易于 配置 和 组装 ，因此即使是没有经验的人也可以 很容易地将其投入使用 。 数据传输 也同样简单：传感器通过 NFC 和 BLE 进行 无线通信 。 加速度示例 六倍重力加速度 （6 g）的一个典型的例子， 宏集ASPION加速度记录仪 在振动台上进行了专业的测试。 超过 1000次 测量的测量结果表明： 传感器 记录的值与 振动器 产生的 加速度值平均偏差仅为2.5%至3.5% ，偏差非常小。直接在加速度传感器上进行的测量表明， 壳体不会降低冲击值 。这 确保了使用宏集ASPION振动传感器可靠且非常精确地进行运输监控 。