Když mechanická odolnost nestačí

Relé, stykače, spínače a další elektrické komponenty mohou při běžném statickém testování fungovat bez problémů. Situace se však může změnit ve chvíli, kdy jsou vystaveny vibracím, rázu nebo například simulaci zemětřesení.

I velmi krátké přerušení kontaktu může znamenat poruchu zařízení nebo nesplnění požadavků příslušné zkoušky.

Právě zde přichází na řadu Chatter Monitor.

Funkce využívá vstupní kanály řídicích a měřicích jednotek Vibration Research, jako jsou například VR9500, VR9700, VR10500 nebo ObserVR1000, a umožňuje monitorovat aktuální stav připojených kontaktů v průběhu zkoušky.

Typickým příkladem je sledování spínacích kontaktů relé nebo stykačů.

Co dokáže Chatter Monitor odhalit?

Nežádoucí změny kontaktů lze rozdělit do několika základních kategorií:

Discontinuity – přerušení nebo významná odchylka od požadovaného stavu,

Bounce – odskakování kontaktu,

Chatter – kmitání nebo krátkodobá nežádoucí změna stavu kontaktu.

Odskakování kontaktů – Bounce

Při sepnutí mechanického kontaktu nemusí dojít k okamžitému přechodu z otevřeného do stabilně zavřeného stavu.

Po prvním mechanickém kontaktu může dojít k několika velmi rychlým „odskokům“, než kontakt zůstane stabilně sepnutý. Tyto události mohou být velmi krátké, ale v některých aplikacích mohou zásadně ovlivnit správnou funkci zařízení.

Chatter způsobený vibracemi nebo rázem

Ještě důležitější může být situace, kdy ke změně stavu kontaktů dochází přímo vlivem vibrací nebo mechanického rázu.

Pokud je například relé vystaveno intenzivním vibracím, musí jeho konstrukce zajistit, aby kontakty zůstaly ve správném stavu.

Při aktivované cívce drží kontakty elektromagnetická síla. Při neaktivované cívce je ve výchozí poloze udržuje pružina.

Při dostatečně vysokém zrychlení však může setrvačná síla pohyblivých částí na velmi krátkou dobu překonat elektromagnetickou sílu nebo sílu pružiny. Výsledkem může být krátkodobé rozepnutí nebo sepnutí kontaktu.

A právě takové události dokáže Chatter Monitor zaznamenat a vyhodnotit.

Vibrační zkouška a kontrola kontaktů v jednom systému

Velkou výhodou řešení Vibration Research je možnost propojit monitoring kontaktů přímo s prováděnou vibrační nebo rázovou zkouškou.

V laboratorních podmínkách tak můžete například upevnit relé nebo stykač do požadované polohy, definovat intenzitu zatížení a následně spustit:

• harmonickou vibrační zkoušku,
• rázovou zkoušku,
• SRS Shock test,
• nebo simulaci zemětřesení pomocí User Defined Transient.

Během zkoušky systém sleduje změny napětí na monitorovaných kontaktech podle předem definovaných parametrů.

Výsledkem není pouze informace o tom, zda mechanická zkouška proběhla úspěšně. Získáte také konkrétní údaje o spolehlivosti elektrických kontaktů v závislosti na aplikovaném dynamickém zatížení.

Automatické vyhodnocení PASS / FAIL

Po aktivaci Chatter Monitoru jsou ve VibrationVIEW® k dispozici další možnosti konfigurace pro příslušné testovací profily.

Nastavit lze například:

monitorované vstupní kanály,

typ kontaktu – Normally Open / Normally Closed,

časové limity sledovaných událostí,

kritéria PASS / FAIL,

rozsahy pro jednotlivé typy událostí.

Naměřená data lze následně automaticky vyhodnotit.

Program analyzuje zaznamenaný průběh a podle nastavených kritérií zobrazí výsledek PASS / FAIL. Současně je možné určit, kdy přesně k události došlo, jak dlouho trvala a v jaké části probíhající zkoušky nastala.

Vyhodnocení může proběhnout automaticky ihned po dokončení zkoušky nebo kdykoliv dodatečně nad dříve uloženými daty.

To představuje významnou výhodu také z hlediska dokumentace zkoušek – originální záznam zůstává k dispozici pro další analýzu nebo opakované vyhodnocení s jinými kritérii.

Chatter Monitor a RecorderVIEW

Pro plnou funkčnost modulu Chatter Monitor (VR9330) je nutné mít aktivovanou také funkci RecorderVIEW (VR9600).

Vyhodnocení je založeno na následném zpracování uložených dat – post-processingu. Průběh zkoušky je tedy zaznamenán a Chatter Monitor následně podle nastavených parametrů vyhodnotí případné změny stavu sledovaných kontaktů.

Tento přístup poskytuje nejen výsledek PASS / FAIL, ale také možnost kdykoliv se k zaznamenané zkoušce vrátit.

Jak Chatter Monitor nastavit?

Pro správnou funkci doporučujeme měřicí kanál nakonfigurovat pomocí dialogu Advanced Inputs Configuration.

Vstup je vhodné nastavit jako stejnosměrný a pomocí alternativních jednotek zvolit jednotku napětí – volt. Doporučené nastavení je 1000 mV/V. Monitorovací kanál je zároveň vhodné nastavit jako Differential Input.

Obr. 1 – Rozšířené nastavení vstupního kanálu

Nastavení samotného Chatter Monitoru následně naleznete přímo v konfiguraci podporovaných testů, například Sine, Shock, SRS Shock nebo User Defined Transient / Earthquake.

K dispozici jsou záložky Chatter a Ranges.

V záložce Chatter se nastavují například monitorované vstupní kanály, PASS / FAIL kritérium, typ kontaktu a další parametry monitoringu.

V záložce Ranges lze definovat časová kritéria používaná při vyhodnocení jednotlivých výpadků.

Součástí záložky Chatter je také funkce Evaluate File, pomocí které lze vyhodnotit již dříve zaznamenaná data.

Obr. 2+3 – Nastavení funkce Chatter Monitor

Výsledky analýzy se zobrazují v okně Evaluate, ze kterého je možné vyhodnocená data také exportovat.

Obr. 4 – Evaluate – vyhodnocení uložených dat

Přímé ovládání zařízení u jednotek VR9700 a VR10500

U novějších řídicích jednotek VR9700 a VR10500 lze využít také externí napájení do 24 V DC přivedené na příslušné piny konektoru DB37 na zadní straně jednotky.

Díky tomu lze během prováděné zkoušky přímo ovládat testované zařízení pomocí zvoleného napětí.

Obr. 5 – Konektor DB37 na zadní straně jednotky

Obr. 6+7 – Příklad zapojení jednotek VR9500 a VR9700 pro Chatter Monitoring

Klíčové vlastnosti Chatter Monitoru

Chatter Monitor nabízí:

monitoring až 128 kanálů,

vysokou vzorkovací frekvenci až 200 kHz,

nastavitelný interval události již od 0,1 ms,

podporu kontaktů Normally Closed i Normally Open,

přesné určení délky zaznamenané události,

informaci o tom, kdy a v jaké části zkoušky k události došlo,

automatické vyhodnocení podle definovaných PASS / FAIL kritérií,

možnost opakovaně analyzovat již uložená data.

Potřebujete ověřit spolehlivost kontaktů při vibracích nebo rázu?

Pokud při vibračních a rázových zkouškách potřebujete sledovat nejen mechanickou odezvu výrobku, ale také spolehlivost relé, stykačů, spínačů nebo dalších elektrických kontaktů, představuje Chatter Monitor praktické rozšíření systému Vibration Research.

Umožní zachytit i velmi krátké události, které by při běžném sledování mohly zůstat bez povšimnutí, a propojit je přímo s okamžikem, kdy během zkoušky vznikly.

Rádi vám ukážeme možnosti Chatter Monitoru přímo na vašem typu aplikace a doporučíme vhodnou konfiguraci řídicího a měřicího systému Vibration Research.