Co ta branża musi zmierzyć
Aparatura pomiarowa w motoryzacji dzieli się na dwa zadania o zupełnie różnych wymaganiach. Pierwszym są badania rozwojowe i walidacyjne, gdzie przyrząd musi dokładnie przechwycić szybko zmieniający się sygnał i go zarejestrować, a wynik może być analizowany jeszcze przez tygodnie. Drugim są testy produkcyjne i końcowe na linii, gdzie ten sam pomiar powtarzany jest tysiące razy z jednoznacznym wynikiem pozytywnym lub negatywnym i z czasem cyklu, którego nie można przekroczyć.
To rozróżnienie całkowicie zmienia priorytety. Stanowisko badawcze wymaga pasma, liczby kanałów i synchronizacji. Stacja produkcyjna wymaga powtarzalności, czasu cyklu i uchwytu, który za każdym razem prezentuje część w identyczny sposób. Przyrząd dobrany do jednego zadania rzadko sprawdza się w drugim, a specyfikacja, która nie określa, którego zadania dotyczy, zazwyczaj okazuje się przewymiarowana dla produkcji lub niedostateczna dla badań rozwojowych.
Drugą stałą jest tu fakt, że wymagania zazwyczaj przychodzą z zewnątrz zakładu. Wartości momentu obrotowego, ciśnienia, natężenia przepływu, parametry elektryczne i tolerancje wymiarowe , wszystkie mają dołączoną definicję: rysunek, standard klienta lub wewnętrzną procedurę badawczą , więc zadaniem jest spełnienie tej definicji, a nie wybór przyrządu według preferencji.
Gdzie mieszczą się przyrządy
Badania rozwojowe układu napędowego i stanowiska badawcze
Komory badawcze silników, skrzyń biegów i napędów elektrycznych. Moment obrotowy, prędkość, temperatura, ciśnienie i przepływ są mierzone razem i muszą być zsynchronizowane, a liczba kanałów jest zazwyczaj duża.
Walidacja podzespołów i podsystemów
Pompy, wtryskiwacze, zawory, wymienniki ciepła i baterie badane indywidualnie. Dominuje przepływ, ciśnienie i temperatura, często z szybkimi zmianami i z wymaganiem rejestracji stanów nieustalonych, a nie ustalonych.
Testy produkcyjne i końcowe na linii
Stanowiska montażowe i kontrole końcowe na linii. Spadek ciśnienia, przepływ, moment obrotowy, ciągłość elektryczna i weryfikacja wymiarowa , każdy w ramach określonego limitu i krótkiego czasu cyklu.
Pomiary pojazdu i systemów
Pomiary na pojeździe i na stanowisku parametrów elektrycznych, temperatury, drgań i położenia. Często stosuje się sprzęt przenośny, a warunki są znacznie mniej kontrolowane niż w laboratorium.
Aparatura stosowana w tej branży
| Pomiar | Co jest mierzone w tej branży | Przyrządy zwykle określane w specyfikacji |
| Ciśnienie | Ciśnienie paliwa, oleju, hydrauliczne, hamulcowe, dolotowe i wydechowe, statyczne i zmienne | Przetworniki i czujniki dobrane pod kątem odpowiedzi częstotliwościowej wymaganej przez pomiar, z przyłączem i uszczelnieniem tak, aby czujnik nie wpływał na mierzony układ |
| Przepływ | Przepływ paliwa, czynnika chłodzącego, oleju i powietrza, w tym szybkie stany nieustalone i bardzo małe ilości | Mierniki Coriolisa i objętościowe do paliwa, mierniki elektromagnetyczne i ultradźwiękowe do czynnika chłodzącego oraz termiczne lub różnicowociśnieniowe pomiary przepływu powietrza |
| Temperatura | Temperatura czynnika chłodzącego, oleju, spalin, powierzchni i podzespołów , na stanowisku badawczym i w pojeździe | RTD i termopary, przy czym wybór zależy od czasu odpowiedzi oraz od tego, czy czujnik musi być wbudowany w mierzony element |
| Moment obrotowy, prędkość i położenie | Moment obrotowy wału, prędkość obrotowa, kąt i położenie liniowe | Przetworniki momentu obrotowego w linii wału, enkodery i czujniki prędkości oraz przetworniki przemieszczenia lub położenia do pomiarów siłowników |
| Elektryczny | Napięcie, prąd, moc, rezystancja izolacji i integralność sygnału w układach konwencjonalnych i zelektryfikowanych | Analizatory mocy i mierniki dobrane do kształtu fali, mierniki izolacji dla układu wysokiego napięcia oraz kanały akwizycji o paśmie odpowiadającym wymaganiom przełączania |
| Wymiary i kontrola | Geometria elementu, wykończenie powierzchni, powłoka i weryfikacja montażu | Wzorce i przyrządy wskazujące do badań rozwojowych oraz specjalistyczne uchwytowe przyrządy kontrolne do produkcji, gdzie decyduje czas cyklu |
Na początku należy określić, czy pomiar służy do badań rozwojowych, czy do produkcji , zmienia to wymagane pasmo, uchwyt i zakres rejestracji bardziej niż zakres pomiarowy.
Jak określić specyfikację: zakład motoryzacyjny
- Badania rozwojowe czy produkcja , należy to określić na początku. Oba warianty oznaczają różne wymagania dotyczące pasma, czasu cyklu i oprzyrządowania, a ten sam pomiar nominalny jest inaczej określony w każdym z nich.
- Standard lub rysunek definiujący pomiar, w tym tolerancja i warunki, w jakich obowiązuje, ponieważ w tej branży kryterium akceptacji pochodzi zazwyczaj spoza zakładu.
- Pasmo i czas odpowiedzi tam, gdzie wielkość się zmienia, ponieważ czujnik zbyt wolny dla stanów nieustalonych daje gładki zapis, który jest po prostu błędny.
- Synchronizacja między kanałami, ponieważ wynik na stanowisku badawczym to zazwyczaj relacja między kilkoma sygnałami, a nie pojedynczy odczyt.
- Czas cyklu na stacji produkcyjnej, który ogranicza uchwyt, czas ustalania się wyniku i sposób jego oceny , nie tylko przyrząd.
- Oprzywotowanie i powtarzalność, ponieważ pomiar produkcyjny jest tylko tak dobry, jak sposób prezentacji części przyrządowi.
- Warunki środowiskowe: temperatura, drgania, ciecze i , w przypadku prac na pojeździe , brak jakiegokolwiek kontrolowanego środowiska.
- Wymagana dokumentacja, w tym czy podróżuje z częścią, czy jest przechowywana dla spójności pomiarowej i w jakim formacie ma być wydana.
Normy i aprobaty, które mogą mieć zastosowanie
- Standardy badawcze klienta i branży definiujące metodę pomiaru i kryteria akceptacji, które są zazwyczaj punktem wyjścia specyfikacji.
- Wymagania bezpieczeństwa elektrycznego dla układów wysokiego napięcia, które określają przyrządy i procedury stosowane w zelektryfikowanych układach napędowych.
- Wymagania bezpieczeństwa funkcjonalnego i maszynowego dotyczące stanowisk badawczych i urządzeń wirujących, które wpływają na zabezpieczenia i blokady, a nie na sam pomiar.
- Standardy materiałowe i wymiarowe stosowane do badanego elementu, które określają, co kontrola ma wykazać.
- Opisujemy, czemu instalacja może musieć sprostać. Nie twierdzimy, że przyrząd posiada zatwierdzenie, dopóki certyfikat nie zostanie nam dostarczony, a strony produktu stosują tę samą zasadę.
Zastosowania w tej branży