GTM Testing and Metrology GmbH, líder internacional en el campo de la metrología, presenta una nueva invención, ahora patentada: Se trata de un transductor de fuerza/aceleración combinado que permite corregir las fuerzas de aceleración durante las mediciones dinámicas en bancos de pruebas. «Nuestra innovación crea más flexibilidad porque puede utilizarse para cambiar las tareas de prueba», afirma Christoph Seipel, responsable en GTM del desarrollo de transductores de fuerza dinámicos e inventor de la solución. El 20 de noviembre de 2019, la Oficina Europea de Patentes concedió protección mediante patente para esta invención, de la que se beneficiarán los proveedores y las empresas explotadoras de bancos de pruebas.
Así funciona el transductor de fuerza-aceleración patentado
Un transductor de fuerza-aceleración permite compensar el error de medición ocasionado por la aceleración de las masas entre el punto de medición de la fuerza y la muestra. Esto suele llevarse a cabo con un solo sensor de aceleración, que se monta en el transductor de fuerza, en la adaptación o en la muestra.
Por otra parte, el transductor de fuerza-aceleración patentado combina el transductor de fuerza y dos o más sensores de aceleración MEMS con diferentes características de sensibilidad. Uno de los sensores tiene una alta sensibilidad a bajas aceleraciones y en el rango de baja frecuencia. Un segundo sensor mide en aceleraciones mayores hasta el rango de los kilohercios. Con el fin de aumentar el rango de aplicación, es posible acoplar sensores adicionales. Dependiendo de los requisitos de medición, el usuario selecciona y conecta el sensor de aceleración más adecuado.
Los beneficiados son las empresas explotadoras y los proveedores de tecnología de bancos de pruebas
Los constructores de bancos de prueba y sus clientes se beneficiarán de muchas formas con el uso del transductor de fuerza-aceleración patentado: debido a que cubre un rango de frecuencia muy amplio, el transductor puede instalarse en máquinas para una amplia variedad de pruebas industriales. Los constructores de bancos de pruebas que adquieran células de carga uniformes y producidas en serie con diferentes sensores en lugar de múltiples transductores de fuerza de requisitos específicos se beneficiarán de unos costes más favorables. Con las mediciones dinámicas, no es fácil definir los requisitos al cien por cien con antelación. También puede ocurrir que un sensor no encaje exactamente o que el banco de pruebas tenga que ser rediseñado. Los bancos de pruebas con una tecnología de medición que cubre una amplia gama de requisitos proporcionan resultados de medición precisos. El problema de una posible modificación con los correspondientes gastos adicionales no se da gracias al amplio alcance de la invención.
El status quo
En la práctica, el problema es que hoy en día los requisitos para una medición dinámica deben conocerse con precisión. El respectivo transductor de fuerza se combina entonces con el sensor de aceleración apropiado. Con frecuencia no se puede utilizar esta combinación en los bancos de pruebas para otras aplicaciones. Si se utiliza el sensor de aceleración para otras pruebas distintas a las previstas originalmente, la calidad de la medición se resiente porque el sensor de aceleración instalado no encaja con exactitud. Por consiguiente, la inexactitud descrita no se compensa como se desea en las mediciones dinámicas. La invención resuelve el problema siendo flexible en su aplicación.
Aplicación en la industria
Todas las ramas técnicas de la industria en las que, por ejemplo, hay que probar los componentes con fuerzas dinámicas por razones de resistencia, requieren bancos de pruebas con la tecnología de medición adecuada. Entre los beneficiarios se encuentran las industrias automotriz, aeronáutica, aeroespacial y energética, así como el transporte ferroviario y por carretera.
Así funciona el transductor de fuerza-aceleración patentado
Un transductor de fuerza-aceleración permite compensar el error de medición ocasionado por la aceleración de las masas entre el punto de medición de la fuerza y la muestra. Esto suele llevarse a cabo con un solo sensor de aceleración, que se monta en el transductor de fuerza, en la adaptación o en la muestra.
Por otra parte, el transductor de fuerza-aceleración patentado combina el transductor de fuerza y dos o más sensores de aceleración MEMS con diferentes características de sensibilidad. Uno de los sensores tiene una alta sensibilidad a bajas aceleraciones y en el rango de baja frecuencia. Un segundo sensor mide en aceleraciones mayores hasta el rango de los kilohercios. Con el fin de aumentar el rango de aplicación, es posible acoplar sensores adicionales. Dependiendo de los requisitos de medición, el usuario selecciona y conecta el sensor de aceleración más adecuado.
Los beneficiados son las empresas explotadoras y los proveedores de tecnología de bancos de pruebas
Los constructores de bancos de prueba y sus clientes se beneficiarán de muchas formas con el uso del transductor de fuerza-aceleración patentado: debido a que cubre un rango de frecuencia muy amplio, el transductor puede instalarse en máquinas para una amplia variedad de pruebas industriales. Los constructores de bancos de pruebas que adquieran células de carga uniformes y producidas en serie con diferentes sensores en lugar de múltiples transductores de fuerza de requisitos específicos se beneficiarán de unos costes más favorables. Con las mediciones dinámicas, no es fácil definir los requisitos al cien por cien con antelación. También puede ocurrir que un sensor no encaje exactamente o que el banco de pruebas tenga que ser rediseñado. Los bancos de pruebas con una tecnología de medición que cubre una amplia gama de requisitos proporcionan resultados de medición precisos. El problema de una posible modificación con los correspondientes gastos adicionales no se da gracias al amplio alcance de la invención.
El status quo
En la práctica, el problema es que hoy en día los requisitos para una medición dinámica deben conocerse con precisión. El respectivo transductor de fuerza se combina entonces con el sensor de aceleración apropiado. Con frecuencia no se puede utilizar esta combinación en los bancos de pruebas para otras aplicaciones. Si se utiliza el sensor de aceleración para otras pruebas distintas a las previstas originalmente, la calidad de la medición se resiente porque el sensor de aceleración instalado no encaja con exactitud. Por consiguiente, la inexactitud descrita no se compensa como se desea en las mediciones dinámicas. La invención resuelve el problema siendo flexible en su aplicación.
Aplicación en la industria
Todas las ramas técnicas de la industria en las que, por ejemplo, hay que probar los componentes con fuerzas dinámicas por razones de resistencia, requieren bancos de pruebas con la tecnología de medición adecuada. Entre los beneficiarios se encuentran las industrias automotriz, aeronáutica, aeroespacial y energética, así como el transporte ferroviario y por carretera.
