Dewesoft 数据采集系统与 KS 龙卷风试验台的集成
Case study
ELIN Motoren GmbH
By Konrad Schweiger, Regional Sales, Dewesoft GmbH, Austria
奥地利 ELIN Motoren 公司已经将对每台生产的机器 -- 电机或发电机 -- 进行强制性振动测量作为最终检验程序的一部分。在寻找合适的数据采集系统时，要求其便于携带，只用一个系统(原始数据)测量振动和电功率，并且在测试过程中数据的传输必须完美无缺地流向 KS Tornado 试验台。Dewesoft 提供了完美的解决方案。
几年前，作为他们数字化战略的一部分，ELIN Motoren 决定获得交货时每台电机和发电机的振动剖面图。其目的是验证产品质量，并获得参考数据，以便在客户稍后阶段出现故障时提供证据。
总部设在奥地利的 ELIN Motoren 是一家高科技公司，生产全球使用的旋转电机-电机和发电机。公司拥有125年的经验，共有1000名员工，年营业额1.2亿欧元。自2019年底以来，ELIN Motoren 70% 的股份由全球科技公司福伊特集团持有。
公司主要生产电机、中低压电机和高压电机。它为下列市场的工业应用开发和生产定制的解决方案:
▶ 风,
▶ 采矿业,
▶ 塑料,
▶ 发电厂,
▶ 海事处，
▶ 石油和天然气
它的发电机主要用于风能和分散式发电发电。
图1. 在 ELIN Motoren 内部测试场的测试装置。
在 Elin Motoren 的测试平台由 KS 工程公司提供，这是一家为汽车和发动机行业提供测试平台的领先供应商。KS 产品线包括电池和燃料电池开发和测试的测试和模拟系统。KS 还为电动机领域的驱动系统的协调提供解决方案。
KS工程公司或 Kristl，Seibt & co. 。GmbH 是一家业主管理的公司，总部设在格拉茨，从事汽车测试、工业自动化和建筑设备技术领域的工作。KS 工程师提供机械工程、电气工程、控制工程、电子和 IT 领域的知识。
这些测试平台由名为 Tornado 的自动化软件运行。该软件包具有图形界面，为测试工作台提供测量、控制和报告功能。它优化了发动机和底盘测功机测试台，动力传动系测试台，车辆部件测试台。
测试台数据采集(DAQ)集成
KS 测试平台软件 Tornado 控制被测设备(DUT) ，例如，启动发动机运转或滑行，设置转速等等。DUT 发回诸如温度或运行状态等信息。
在测量过程中，ELIN Motoren 要求不断地从 Dewesoft 硬件和软件中获取振动数据并输入 Tornado 软件。这种通信是通过 TCP/IP 由 Dewesoft 插件(Testbed 模块)处理的。
Dewesoft 测试平台模块是 DewesoftX 数据采集软件和测试平台控制系统之间的接口。它使用请求/响应工作原理，可以独立于 DewesoftX 进行预设和使用。通过这种方式，它只受主系统的控制，主系统从 TestBed 模块请求特定的数据，然后将响应返回给主系统。
对于 ELIN Motoren，Tornado 软件在测量过程中要求 Dewesoft 通道提供实时的测量轨道和阶次分析数据。简单地说，通过 AK 协议，它提供了一个非常紧凑的命令集。
该插件支持四种特定的所谓主从协议:
▶ AK Protocol,
▶ Puma Open,
▶ D2T, and
▶ Tornado.
对于所有这些协议，RS232或TCP/IP连接都是可能的。
它可以与内燃机分析仪(CEA)模块一起使用，其中发动机循环用于存储和计算条件。另外，它也可以用于时间模式，其中任何通道或值可以从 DewesoftX 发送，测量时间用于触发和计算间隔。
解决方案
数据采集硬件和数据采集系统产品
▶ 2个 SIRIUS R2DB 数据采集系统
▶ SIRIUSi-CUSTOM DualCoreADC 信号调理器片与8个模拟通道: 1xACC + ，5xACC，2xSTG-噪声，振动和苛刻测试(NVH)
▶ SIRIUSi-HS 高速信号调理切片8模拟输入: 2x STG，3xHV，3xLV-电源
▶ SIRIUSi-HS-4xHV-4xLV 用于功率测量的高速数据采集系统
▶ SIRIUS-CUSTOM 数据采集系统
▶ KRYPTONi-8xRTD 电阻温度测量系统
▶ 用于 IEPE 传感器直接连接的 DSI-ACC 适配器
▶ DS-TACHO2
▶ DS-SHUNT-05
DAQ 软件
▶ DEWESoftX 数据采集软件
▶ 动态信号分析(DSA)软件选项: FFT 分析仪，顺序跟踪，模态测试，人体振动，冲击响应频谱，声级，扭转振动，转子平衡
▶ Dewesoft Power 选项
▶ Dewesoft 测试插件
测量单元
测量仪器和数据记录仪是便携式的。同样的 DAQ 设备可以用于测试平台，也可以用于现场维护和安装。这就是为什么 ELIN Motoren 决定将 SIRIUS R2DB 混合为一体的数据采集和单个 SIRIUS 模块，以便于扩展到更高的信道数。
决定购买 Dewesoft 也是因为没有进一步的软件许可证成本，更新是免费的永远，数据文件可以访问的任何人没有许可证。电力和振动数据用同一个系统测量，原始数据被存储，并可以重新计算。
适配器
使用 dsi 适配器，他们可以调整到当今的任何度量需求。DSI 适配器是 TEDS IEEE 1451.4传感器适配器，它将我们的任何带有 DSUB9连接器的通用模拟输入放大器转换成直接 IEPE、充电、热电偶、分流、电压、 LVDT 或 RTD 输入。
IEEE 1451.4是电气和电子工程师学会(IEEE)开发的一套智能传感器接口标准，而 TEDS 表明，它们包括一个传感器电子数据表。
电涡流传感器
电涡流传感器用于测量轴的位移轨道，轴的中心线和轴的轨迹图。电涡流传感器是为非接触式位移，距离，位置，振动和振动测量而设计的。他们的稳健传感器设计适合于工业测量，特别是当高精度需要在恶劣的环境中与压力，污垢，或极端温度。
在 ELIN，工程师们对特定的参数特别感兴趣，如:
▶ S_0 peak-peak
▶ S_90 peak-peak, and
▶ Smax.
涡流传感器已经与 d.u.t 结合在一起。他们必须精确地安装，因为他们需要有一个非常高的灵敏度-7.87伏/毫米-能够测量微米范围内的位移。此外，他们需要一个特殊的供应 -19 v，然而，SIRIUS-STG 模块可以提供这个范围内的可编程传感器电源。
利用 Dewesoft 轨道分析仪进行轨道分析
Dewesoft 轨道分析模块是为叶轮机械应用量身定做的，用于精确的转子运动测量和先进的分析。
它是检查和评估任何引起振动的转子运动限制的分析工具，也是一种诊断工具，能够发现和预防许多类型的潜在故障和机械停机。
IEPE 加速计
集成电子压电加速度计(IEPE)已成为最常用的加速度计类型。IEPE 加速度计基本上是带有内置电荷或电压放大器的加速度计。正因为如此，IEPE 加速度计不需要特殊的布线，而且非常容易与系统集成。
IEPE 加速度计需要一个恒定的直流电源，然而，许多数据采集系统包括这一点。与电荷模式加速度计相比，电压模式 IEPE 加速度计内部的微电子电路限制了其耐恶劣环境的能力。尽管如此，这些加速度计的温度范围通常至少在 -40 ° 至 + 125 ° c 之间，这对大多数应用来说是足够的。
在可选的 Dewesoft 软件模块中，ELIN Motoren 使用电压模式 IEPE 加速度计测量壳体和轴承振动，用于 Dewesoft 阶次跟踪分析。他们可以定义一个整体振动剖面，坎贝尔图，并使用数据检查异常，例如，检测是否有任何谐波占主导地位的转速范围。
总结
Dewesoft 提供了一个解决方案，扩大 KS 龙卷风测试床已经在运行。它们可以很容易地辅以一系列 Dewesoft 应用解决方案，例如:
▶ 高精度功率测量
▶ 内燃机分析(CEA)
▶ 任何其他 DewesoftX 软件选项/插件，如 OPC UA，Modbus，
例如，当涉及到引擎开发时，任何这样的组合都为所有现有的 kristlseibt 用户提供了巨大的好处。无论是传统燃烧，电动，或混合动力，因为所有模块可以组合在 DewesoftX 软件。
用户受益于软件更新，没有每年的许可证成本，高质量的硬件具有很大的灵活性，以及强大的本地支持团队。