HBMhotline 3/2012

Blazej Maksym / Igor Zh / Dmitry Kalinovsky / Konstantin Shishkin / Lebedev Maksim / wandee007 / Shutterstock.com
Bildcomposing: CONTRUST DESIGN
Trends, Produkte, Anwendungen
Und Action: Stuntsichere Messtechnik
… für besonders harte Einsatzbedingungen
_ Im Trend: Produkttests in realer Umgebung
_ Messtechnik von heute - Automatisierungstechnik von morgen
_ Sieben Irrtümer über das Testen von Elektromotoren
3 2012

HBM hotline.com 3 2012
In dieser Ausgabe
Impressum
Herausgeber
HBM Test and Measurement
Im Tiefen See 45
D­64293 Darmstadt
E­Mail: info@hbm.com
www.hbm.com
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Messtechnik … im Trend
Produkttests unter realen Bedingungen:
eine Herausforderung für die Datenerfassung 4
espressoDAQ Global Application Contest 13
Ein Lifestyle­Flugzeug für Land, Wasser, Schnee 14
Sieben Irrtümer über das Testen von Elektromotoren 16
Messtechnik von heute – Automatisierungstechnik der Zukunft 20
Produktneuheiten
Für den Einsatz in rauer Umgebung: QuantumX in robuster Ausführung 6
Berührungslos Geschwindigkeit messen – mit EGPS­200 7
SomatCR: Von eiskalt bis glühend heiß 7
Mechanische Größen fest im Griff – mit QuantumX MX1615 8
QuantumX MX879 Multi­I/O­Modul:
Auf Messergebnisse in Echtzeit reagieren 9
Precision at its peak: DMP41 10
Messen ohne Tempolimit:
1 kV Datenerfassungskarte für Genesis HighSpeed 12
Präzise und robust: S­förmiger Kraftaufnehmer S2M 18
T40B: Hohe Auflösung auch bei geringen Drehzahlen 22
Den Piezoeffekt effektiv nutzen –
mit piezoelektrischer Messtechnik von HBM 26
Kundenlösungen
Volvo CE: Baumaschinen im Test 6
Effiziente Prozesse dank standardisierter Messtechnik 9
Im Dienste einer grüneren Automobilindustrie 23
Auf die richtige Dosis Kraft kommt es an 24
f9photos / Shutterstock.com
Editorial
Liebe Leserinnen, liebe Leser,
Ingenieure benötigen belastbare Erkenntnisse
darüber, wie sich ihre Testobjekte
unter tatsächlichen Einsatzbedingungen
verhalten. Gemessen wird deshalb vor Ort.
Dies gilt sowohl für Prototypen als auch für
Sonderuntersuchungen in der Serie. Die gewonnenen
Ergebnisse leisten einen wichtigen
Beitrag zur Optimierung der Produkte
hinsichtlich Sicherheit, Zuverlässigkeit, Effizienz
sowie Betriebsfestigkeit und helfen
zudem dabei, Umgebungsbedingungen und
Modellannahmen für Labortests richtig abzubilden.
Hohe Anforderungen: Robust und
präzise
Outdoor­Messungen stellen die eingesetzte
Messtechnik vor ganz besondere Herausforderungen
– hier sind die ‚Stuntmen‘ der
Messtechnik gefragt. Sensoren und Datenlogger
sind dabei starken Vibrationen,
Stößen, Staub, Flüssigkeiten, extremen Temperaturen
und Temperaturschwankungen

ausgesetzt. Zudem besteht meist nur eine
einzige Chance, alle erforderlichen Daten zu
erfassen. Hier spielen die Datenerfassungssysteme
unserer SoMat­Reihe sowie die
neuen extrem robusten QuantumX­Module
ihre Stärken voll aus. Sie liefern auch unter
widrigsten Umweltbedingungen präzise
Messergebnisse.
In der Praxis erprobt
Volvo CE setzt daher bei der Erprobung
neuer Ladertypen auf das robuste Messverstärkersystem
SoMat eDAQ von HBM, um
den Kraftstoffverbrauch der Baumaschinen
kontinuierlich zu senken. Die Entwickler des
AKOYA Leichtflugzeuges vertrauen ebenfalls
auf unsere Messverstärker. Der kompakte
und gegen Vibrationen unempfindliche
ultra­robuste Messverstärker SoMat eDAQ
wird direkt im Flugzeug installiert. Er bestimmt
z. B. die Effekte einer kleinen Welle –
kleiner als 10 Zentimeter – auf das mit 110
Stundenkilometern landende Flugzeug beim
Kontakt mit dem Wasser.
Unsere neuen Actionstars
„Präzision in robustem Gehäuse – Messtechnik
für den Einsatz unter extremen Bedingungen“,
so lässt sich der Anspruch zusammenfassen,
den eine stetig wachsende Zahl
anspruchsvoller Kunden an unsere Produkte
stellt. Wir haben diese Herausforderung angenommen
und präsentieren Ihnen heute
mit SomatCR, EGPS­200 und der robusten
Ausführung der QuantumX­Module innovative
Neuheiten – für die Actionszenen Ihrer
Messaufgaben. Darüber hinaus stellen wir
Ihnen in dieser Ausgabe der HBMhotline
interessante Kundenanwendungen vor und
beleuchten für Sie die Trends der Automatisierung.
Viel Spaß beim Lesen.
Ihr
Andreas Hüllhorst
Andreas Hüllhorst
President HBM Group
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Messtechnik … im Trend
Produkttests unter realen Bedingungen: eine Heraus
Konstantes Anwenderfeedback zum Verhalten eines Produkts unter realen Bedingungen – das wünschen sich
Produktentwickler und Vertriebsmitarbeiter. Mit den heutigen robusten Datenerfassungssystemen und den
Möglichkeiten der Datenübertragung selbst von abgelegensten Orten ist dies kein Wunschdenken mehr. Im
Gegenteil: Produkttests unter realen Bedingungen sind im Trend.
Insbesondere bei der Entwicklung von Fahrzeugen ist das Testen
unter realen Bedingungen von großer Bedeutung. Nicht nur auf
dem Gelände der Fahrzeughersteller werden die Prototypen auf
Herz und Nieren getestet. Der Trend geht hin zu Langzeittestes vor
Ort beim Kunden.
Dazu bedarf es präziser Datenerfassungssysteme, die speziell für
den Einsatz in rauer Umgebung entwickelt wurden und auch über
große Distanzen Daten sicher übertragen. Die bedienerlose Datenerfassung
stellt hohe Anforderungen an die Messtechnik, bietet jedoch
vielfältige Einsatzmöglichkeiten.
Vielfältige Einsatzmöglichkeiten
Ob in der Entwicklung, im Kundendienst oder bei der Wartung – insbesondere
Unternehmen aus der Branche der Nutzfahrzeugproduktion
profitieren von der Vor­Ort­Datenerfassung:
• Fahrzeugoptimierung
Informationen darüber, wie Fahrzeuge unter realen Bedingungen
genutzt werden dienen der Optimierung und der Verbesserung
zukünftiger Modelle.
• Guter Kundendienst
Mit Daten, die unter realen Einsatzbedingungen erfasst werden,
können Angebote genauer an die Kunden angepasst werden.
Wäre etwa ein kleineres oder größeres Modell für den Kunden
besser geeignet?
• Fortschrittliche Warnsysteme
Der Bereich Service und Wartung profitiert von der Möglichkeit
der Fehler­Rückverfolgung. Darüber hinaus können auf Basis
der gewonnenen Daten vorausschauende Wartungsmaßnahmen
eingeleitet und fortschrittliche Warnsysteme implementiert
werden.
erfassen
Data
Acquisition

forderung für die Datenerfassung
Die Herausforderungen
Die robusten Datenerfassungssysteme von HBM sind in zahlrei­
chen mobilen Installationen weltweit im Einsatz. Doch die Anfor­
derungen an die Systeme sind hoch.
• Schwachpunkt Infrastruktur
Die gewünschte Infrastruktur, wie z. B. Mobilfunknetze, steht
an entlegenen Testorten nicht immer zur Verfügung. Die Datenübertragungslösungen
müssen so angelegt werden, dass sie mit
Unterbrechungen zurechtkommen und die Verbindung selbst
bei umfangreichen Dateien ohne Verluste wieder aufbauen
können. Eine komfortable Lösung: Die zuverlässigen Datenrekorder
von HBM.
übertragen benachrichtigen
GSM
UMTS
LTE
verarbeiten
Datenserver
i
Info
bedienen & auswerten
Internet
Wifi / LAN
mobile Benachrichtigung
Download
!
Alert
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• Ein Muss: die offene Schnittstelle
Zur Berücksichtigung unterschiedlicher Infrastrukturen sind
offene Schnittstellenkonfiguration gefragt. Datenerfassungssysteme
von HBM verfügen über Ethernet­Schnittstellen und
können so in jedem verfügbaren Netzwerk von UMTS, GPRS,
3G oder 4G bis LAN verwendet werden.
• Speicher- und Analyselösungen
Da bei Produkttests vor Ort große Datenmengen übertragen
werden, müssen die Speicher­ und Analyselösungen den Verarbeitungsansprüchen
genügen. Mithilfe der passenden Software,
wie z. B. nCode Automation, können Datenspeicherung,
Analyse und Berichterstattung automatisiert werden.
Christof Salcher, HBM
Lesen Sie den kompletten Trendartikel auf
hbm.com/trend_produkttest
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Messtechnik … im Trend
Volvo CE:
Baumaschinen im Test
Bei der Entwicklung von Baumaschinen spielt das Fahrzeugverhalten
in realer Umgebung eine entscheidende Rolle. Daher testet
Volvo CE seine Baumaschinen sowohl auf dem eigenen Testgelände
als auch in Langzeittests vorort beim Kunden.
Bei der mobilen Datenerfassung
setzt das schwedische Unternehmen
auf das robuste Datenerfassungssystem
SoMat eDAQ von
HBM. “Das System wird direkt im
Lader installiert, muss also eine
recht grobe Behandlung vertragen
können. Bei einem einzelnen
Test nutzen wir je nach Situation 10 bis 200 Kanäle und ermitteln
damit Parameter wie Druck, Dehnung, Temperatur, Position und Beschleunigung“,
erklärt Lennart Skogh, Testingenieur und Testfahrer
für Volvo CE in Eskilstuna.
Die Ergebnisse der Datenanalyse dienen als Grundlage für die Ent­
wicklung der zukünftigen Lader mit sparsamem Kraftstoffverbrauch
und verbesserten Fahreigenschaften.
QuantumX in robuster Ausführung
Für den Einsatz in rauer
Umgebung
Speziell für Anwendungen in rauer Umgebung stehen
die QuantumX­Module MX840A, MX410, MX460 sowie
MX1601 nun auch in ultra­robuster Ausführung bereit.
Die neuen Module bieten optimale Voraussetzungen,
um auch im rauen Feldeinsatz höchst zuverlässig Messdaten
zu erfassen – abgesichert durch intensive Umweltprüfungen.
Typische Anwendungsbereiche sind mobile Messungen
und Tests in Fahrzeugen, stationäre Messungen sowie
Tests an Bauwerken.
Die wichtigsten Parameter im Betriebszustand:
_ Auslegung nach Schutzart IP67 (Staub, Wasser)
_ erweiterter Temperaturbereich von ­35 bis 80 °C
_ Vibrations­/Schwingungsfestigkeit bis
mindestens 10 g
_ Schockfest bis 75 g
mehr … www.hbm.com/de/quantumx

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EGPS­200 für SoMat eDAQ und eDAQlite
Berührungslos
Geschwindigkeit messen
Speziell für berührungslose Geschwindigkeits messungen
in der Fahrzeugprüfung, z. B. im Rahmen von Bremstests,
wurde der Präzisions­GPS­Empfänger EGPS­200 entwickelt.
Die Anforderungen: Schnelle Signale und eine intelligente
Steuerung.
Der Präzisions­GPS­Empfänger EGPS­200 verknüpft Daten
von GPS und Trägheitssensoren und erreicht dadurch eine
stabile Aktualisierungsrate der Geschwindigkeit von 200
Hz für maximale Zuverlässigkeit und Genauigkeit. Alle fünf
Tausendstel Sekunden werden Informationen über das Testfahrzeug
geliefert – und dies mit Positionsangaben.
EGPS­200 ist ein gekapseltes, kompaktes Modul für den
Einsatz in Temperaturbereichen von ­20 bis +65 °C und er­
reicht die Schutzart IP67. Das Gerät ist optimal geeignet für
den gemeinsamen Einsatz mit den Datenerfassungssystemen
SoMat eDAQ oder eDAQlite von HBM.
mehr … www.hbm.com/de/egps200
Von eiskalt bis
glühend heiß
Sie möchten Temperaturdaten in rauer Umgebung mobil
erfassen? Das kompakte Thermomodul SomatCR ist in extremen
Temperaturbereichen zwischen ­40 und 80 °C einsetzbar
und erreicht die Schutzart IP67. Dadurch ist hochpräzise
Datenerfassung direkt im Testobjekt möglich, ganz
ohne Kabelverbindungen und aufwendige Prüfaufbauten.
Das Thermomodul ist einfach zu installieren und optimal
geeignet für industrielle Anwendungen, z. B. Temperaturmessungen
an Pumpen, Getrieben oder Generatoren. Bis zu
16 Thermoaufnehmer können an ein Modul angeschlossen
werden, mit nur einer CAN­Verbindung – eine raum­ und
zeitsparende Lösung!
SomatCR­Module sind kompatibel zu den Datenerfassungs­
systemen SoMat eDAQ oder eDAQlite von HBM.
Das Video zum neuen SomatCR unter
www.hbm.com/de/somat-cr
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Robuste und mobile Temperaturerfassung mit SomatCR
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Produktneuheiten Für die experimentelle Spannungsanalyse: QuantumX MX1615
Mechanische Größen fest im Griff
Einfach perfekt für die experimentelle Spannungsanalyse: Bis zu 16 Aufnehmer oder Dehnungsmessstreifen
(DMS) in Voll-, Halb- oder Viertelbrücken-Aufbau können an den DMS-Brücken-Messverstärker MX1615
angebunden werden.
Ob Materialuntersuchungen, Lastdaten­
ermittlung, Belastungstests, Monitoring­
aufgaben oder allgemein experimentelle
Spannungsanalysen – QuantumX MX1615
erfasst relevante physikalische Messgrößen
und ist vielfältig einsetzbar.
Der DMS­Brücken­Messverstärker verfügt
über eine einzigartige Kanaldichte und inte­
griert sich perfekt in das modulare Datener­
fassungssystem QuantumX. Alle Kanäle sind
zudem für 10 V oder 30 V Spannungssignale
sowie den Anschluss von Pt100 ausgelegt.
Darüber hinaus unterstützen sie TEDS und
können damit automatisch parametriert
werden.
Robust gegen Störeinflüsse
Der DMS­Brücken­Messverstärker zeichnet
sich durch den Einsatz patentierter
Technik aus, basierend auf 4­, 5­ oder
6­ Leiter­Technik mit Trägerfrequenzverfahren
(TF) und zyklischer Auto­Justage
auf allen Kanälen für quasi­statische Mes­
sungen. All dies macht MX1615 besonders
robust gegen elektromagnetische und thermische
Störeinflüsse wie z. B. Umrichter,
hohe Ströme, elektrische Maschinen oder
Temperatureinflüsse. Über einen Mausklick
können alle Brückenschaltungen alternativ
mit Gleichspannung gespeist und für dynamische
Messungen verwendet werden.
Der Messstelle so nah
Auch weite Strecken zur Messstelle können
mit QuantumX MX1615 überbrückt werden.
Über Ethernet TCP/IP ist der Messverstärker
schnell integrierbar und kann nahe der
Messstelle eingesetzt werden, um möglichst
kurze Sensorleitungen zu realisieren.
mehr … www.hbm.com/de/mx1615

Auf Messergebnisse in Echtzeit reagieren
Ausgestattet mit einer flexiblen Mathematikeinheit macht das
MX879 Multi­I/O­Modul Berechnungen in Echtzeit möglich. Belie­
bige Analogeingänge oder Bus­Signale von angebundenen Modulen
können direkt miteinander verrechnet und ausgegeben werden ­
ideal wenn zeitnahe Reaktionen gefragt sind. Darüber hinaus
beinhaltet die Funktions bibliothek die Signalanalyse zur Überwa­
chung von Grenzwerten und Spitzenwerten.
* LabVIEW ist ein eingetragenes Warenzeichen von
National Instruments Corporation
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QuantumX MX879 Multi­I/O­Modul Produktneuheiten
Messen und aktiv testen – das QuantumX MX879
Multi-I/O-Modul ermöglicht dem Anwender im
Systemtest in Echtzeit zu reagieren. Es verfügt über
acht frei parametrierbare Analogausgänge (± 10 V)
sowie 32 digitale Ein-/Ausgänge.
Spritzgießmaschinen von Arburg sorgen weltweit für höchste Qualität in der Kunststoffformung.
In allen Bereichen des Produktlebenszyklus vertraut das Unternehmen auf das
Messverstärkersystem QuantumX.
In der Produktion ist QuantumX MX840A in der flexiblen Endmontage auf mobilen Mess­
wagen im Einsatz. QuantumX MX440A wird als Service­Tool für das Einrichten und An­
passen der Spritzgießmaschinen eingesetzt.
So entsteht ein unternehmensweiter Datenpool, der Transparenz schafft und erhebliche
Effizienz­ und Qualitätsgewinne mit sich bringt.
Umfangreiches Softwarepaket für die einfache
Bedienung
Das Softwarepaket umfasst Treiber für Programmierer in LabVIEW *
und Visual Studio .NET. Mit dem Softwarewerkzeug catman®EASY
von HBM ist die einfache Parametrierung, Bedienung, Visualisierung
und Analyse bis zur automatischen Berichterstellung möglich.
Berechnungen und Reaktionen können damit auch online über die
PC­Ebene durchgeführt werden.
mehr … www.hbm.com/de/quantumx
Effiziente Prozesse dank standardisierter Messtechnik
Die Allrounder von Arburg:
Spritzgießmaschinen der neuesten Generation
Der flexible Messwagen mit Touch-
Screen-Bedienung und WLAN-
Integration im Einsatz.
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Produktneuheiten Digitales Datenerfassungssystem für höchste Genauigkeit auf lange Dauer
Precision at its peak: DMP41
Seit mehr als 30 Jahren stehen die digitalen
Präzisionsmessgeräte von HBM bei Anwendern
aus Industrie, Forschung und Wissenschaft,
besonders aber bei den nationalen Metro-
logischen Instituten hoch im Kurs. Kein
Wunder, immerhin garan tieren sie eine
extrem hohe Auflösung, höchste
Genauigkeit und Langzeit-Stabi-
lität. An diese Tradition knüpft
nun der neue Verstärker
DMP41 an.
Genauigkeitsklasse
0,0005

Mit einer Genauigkeit von 5 ppm ist das digitale Datener­
fassungs­System DMP41 unverzichtbar bei Hochpräzisions­
Messungen zur Rückführbarkeit mechanischer Größen wie
Kraft, Gewicht, Drehmoment und Druck. Darüber hinaus ist der
Verstärker für Aufnehmer auf Basis von Dehnungsmessstreifen
optimal geeignet, um bei der Herstellung von Hochpräzisions­
Elementen kleinste Änderungen bei hohen statischen Belastungen
zu ermitteln.
Neue Funktionalitäten und mehr Komfort
Im Vergleich zum Vorgängermodell DMP40 verfügt DMP41 über
zahlreiche neue Funktionalitäten und bietet dem Anwender
mehr Benutzerfreundlichkeit.
_ Bessere Konnektivität und komfortablere Bedienung
Das Datenerfassungssystem verfügt über Ethernet­ und
USB­Schnittstellen sowie ein komplett überarbeitetes
Benutzerinterface mit Touchscreen.
_ Bis zu sechs simultane Messstellen
Komplexe Kalibrieraufgaben sind mit DMP41 jetzt
noch einfacher durchführbar. Dafür sorgen bis zu sechs
vollständig simultane Messstellen, die dem Nutzer stets
für höchst präzise Messungen zur Verfügung stehen.
_ Sie haben die Wahl: DP15P- oder MS-Anschluss
Jeder Kanal kann über einen DP15P­ oder MS­Anschluss
mit einem eigenen Aufnehmer ausgestattet werden. So
wird der Einsatz im Messalltag noch einfacher: Im Labor
vorhandene Aufnehmer können ohne Adapterkabel sofort
an den neuen DMP41 angeschlossen werden.
Herstellung von Aufnehmern auf Basis von
Dehnungsmessstreifen
... und im Drucklabor.
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Minimale Messunsicherheit
Von der äußerst geringen Messunsicherheit des DMP41 profitiert
die gesamte Messkette. Schließlich geht die Messunsicherheit
in die Gesamtgenauigkeit der Messkette ein. Dies ist besonders
dann von Vorteil, wenn hohe Nennbelastungen größere
und deutlich kostspieligere Aufnehmer erfordern.
Beim Einsatz des DMP41 ist davon auszugehen, dass die Ge­
samtgenauigkeit der Messkette in etwa der des Aufnehmers
entspricht und man die Messunsicherheit des Datenerfassungssystems
mehr oder weniger vernachlässigen kann. Anwender
können – etwa bei Vergleichen der Messergebnisse verschiedener
Nationaler Metrologischer Institut – noch stärker auf die
Präzision des neuen digitalen Messgeräts vertrauen.
André Schäfer, HBM mehr … www.hbm.com/de/dmp41
DMP41 in der Anwendung – beim Einsatz im
Drehmomentlabor …
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Produktneuheiten Neue isolierte Datenerfassungskarte für Genesis HighSpeed
Messen ohne Tempolimit: 1.000 V mit 2 MS/s Abtastrate
Wenn mechanische oder elektrische Signale schnell erfasst werden müssen, sind die modularen Genesis
HighSpeed Transienten- und Datenrekorder von HBM stets erste Wahl. Denn sie garantieren Messungen ohne
Tempolimit bei größtmöglicher Präzision. Mit der neuen isolierten 1 kV Datenerfassungskarte präsentiert HBM
jetzt eine neue Verstärkerkarte für die Genesis HighSpeed-Serie, die deren Einsatzmöglichkeiten deutlich
erweitert.
Eine breite Palette: Datenerfassungskarten für Genesis HighSpeed
Die neue isolierte 1 kV Datenerfassungs­
karte ist speziell für hohe Eingangsspannun­
gen ausgelegt. Dank sechs Eingangskanälen
für Spannungen von ± 20 mV bis ± 1.000 V
können Anwender nun sehr kleine elektrische
Spannungen sowie Signale bis 1.000 V bei Abtastraten
von bis zu 2 MS/s messen – und das
mit nur einer Datenerfassungskarte. Die Messgenauigkeit
ist dabei wesentlich höher als bei
Standard­Lösungen mit Tastköpfen.
Eine sichere Sache
Die 1 kV Datenerfassungskarte wurde so entwickelt,
dass die Sicherheitsstandards gemäß
IEC61010 erfüllt werden. Dementsprechend
sorgt eine Isolation gemäß Kategorie CAT II
(600 VRMS) bzw. CAT III (300 VRMS) auch in
anspruchsvollsten elektrischen Einsatzumgebungen
für sichere und verlässliche Messergebnisse.
Schnell und kontinuierlich
Umfangreiche Datenerfassungs­ und Triggermodi
garantieren zudem auch bei höchsten
Datenraten Sicherheit und Präzision. Alle Kanäle
erfassen die Messdaten bei maximaler
Geschwindigkeit von 2 MS/s und speichern
diese kontinuierlich auf Festplatte ab.
Energietechnik, Motoren und
Generatoren
Mit den beschriebenen Leistungsmerkmalen
ist die neue 1 kV Datenerfassungskarte geeignet
für Anwendungen in der Energietechnik,
der Leistungselektronik an Elektromotoren
oder Generatoren.
Die Perception­Software der Serie Genesis
HighSpeed erlaubt dabei entsprechende Ana­
lysen wie die Berechnung von Wirk­, Blind­
und Scheinleistung.
mehr … www.hbm.com/de/gen2i
Sicher und leistungsstark:
die neue 1 kV Datenerfassungskarte

Galyna Andrushko / Vibrant Image Studio / Chudakov / Shutterstock.com
Mitmachen und gewinnen …
Ihre Idee zählt!
Und so geht‘s:
Arbeiten Sie an einer interessanten technischen Fragestellung oder Anwendung, die Sie gerne einmal
messtechnisch überprüfen möchten?
Ob zu Lande, zu Wasser oder in der Luft – berichten Sie uns davon.
Reichen Sie Ihren Vorschlag ein unter www.hbm.com/de/espressodaq-contest und gewinnen Sie einen
espressoDAQ.
Ob Kraft, Druck, Temperatur oder elektrische Spannung – espressoDAQ hält den passenden Messverstärker
für Ihre Anwendung bereit.
mehr unter … www.hbm.com/de/espressodaq-contest
measure and predict with confidence
Global Application Contest
Wer wissen will,
muss messen.
Was würden Sie gerne einmal messen?
Wir suchen das espressoDAQ­Messprojekt
des Jahres 2012. Machen Sie mit und
gewinnen Sie einen ultra­kompakten USB­
Messverstärker der Serie espressoDAQ.

HBM hotline.com 3 2012
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Messtechnik … im Trend AKOYA von LISA Airplanes, getestet mit Messtechnik von HBM
Ein Lifestyle­Flugzeug für Land, Wasser, Schnee
Fliegen wieder zum Vergnügen machen: Das ist der Anspruch des neuen, ultramodernen Leichtflugzeugs AKOYA.
Das Besondere: Das Zweisitzer-Flugzeug kann ohne Umbauten auf Land, Wasser oder Schnee starten und
landen. Für Sicherheit und Komfort an Bord sorgen Dehnungsmessstreifen von HBM sowie das ultra-robuste
Messverstärkersystem SoMat eDAQlite.
Das Leichtflugzeug AKOYA, das derzeit vom französischen Unternehmen
LISA Airplanes entwickelt wird, ist in vielerlei Hinsicht eines
der außergewöhnlichsten Projekte der modernen Luftfahrt. Nicht
nur, dass es aus modernsten Verbundmaterialien gefertigt ist und auf
nahezu jedem verfügbaren Untergrund landen kann – auf Wasser,
auf Schnee und auch auf Land – und dies ohne Umbauten.
Die vielleicht größte Neuerung des AKOYA ist die Idee und Moti­
vation seiner Entwickler: Fliegen zum Vergnügen zu machen. Von
Punkt zu Punkt zu ‚hüpfen’, ohne große Vorbereitungen und Einschränkungen:
Die Besitzer eines AKOYA­Leichtflugzeugs werden
in der Lage sein, einen spontanen Aus’flug’ zu unternehmen. Dazu
bedarf es Highend­Technologie. So ist das Leichtflugzeug mit modernster
sogenannter ‚Multi­Access’­Technologie ausgestattet, die
neue Maßstäbe setzt und bereits patentiert wurde.
Diese Technologie umfasst:
_ ‚Seafoil‘­Technologie: Zwei Querruder, die unter dem
Flugzeugrumpf installiert sind und eine gute Stabilität
auf Wasser sowie eine schnelle und einfache Landung
ermöglichen.
_ Skis­in­Konzept: Eine Kombination aus einziehbarem
Fahrwerk und fest an den Rädern montierten Skiern,
was Landungen auf schneebedeckten oder rauen Flächen
ermöglicht.
_ Ausschwenkbare Flügel, um das Flugzeug einfach zu
rangieren oder zu transportieren.
Fotos: Copyright by LISA Airplanes

Messtechnik im Dienste von Sicherheit und Komfort
Bei der Entwicklung eines neuen Flugzeugs spielen umfangreiche
Tests an Strukturen und Bauteilen eine entscheidende Rolle. So wird
bei AKOYA insbesondere das Verhalten der zahlreichen Verbundmaterialien
im Betrieb genauestens untersucht. Die besonders leichten
und gut formbaren Verbundwerkstoffe verleihen dem Flugzeug
Flexibilität und Stabilität.
Für die Messdatenerfassung setzt LISA Airplanes auf das ultra­
robuste Messdatenerfassungssystem SoMat eDAQlite von HBM. Der
kompakte und gegen Vibrationen unempfindliche Messverstärker
kann direkt im Flugzeug installiert werden.
SoMat eDAQlite unterstützt LISA Airplane dabei, genauere Erkennt­
nisse über die auf die Struktur des Flugzeugs wirkenden Spannungen
in verschiedenen Phasen des Flugs zu gewinnen. Mit verschiedenen
DAQ­Karten und Modulen des eDAQlite (z. B. ELCPU, ELBRG, ELDIO)
werden die Daten von auf den Flügeln applizierten Dehnungsmessstreifen
(installiert als Viertel­, Halb­ und Vollbrücken) erfasst –
neben weiteren Messdaten, wie z. B. GPS­Koordinaten.
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Luc Bernole (li.), einer der Gründer von LISA Airplanes, an Bord des
Leichtflugzeugs AKOYA.
Die Dehnungsmessstreifen stammen ebenfalls von HBM. „Die hohe
Auflösung von SoMat eDAQ erlaubt es uns, selbst die Effekte einer
kleinen Welle, nicht höher als zehn Zentimeter, auf das mit 110 Stundenkilometern
landende Flugzeug beim Kontakt mit dem Wasser zu
bestimmen“, erklärt Laurent Vallet, leitender Entwickler bei LISA Airplanes.
LISA Airplanes untersucht auch Möglichkeiten, den Komfort wäh­
rend des Flugs zu steigern. Die installierten Dehnungsmessstreifen
liefern dazu aussagekräftige Daten und ermöglichen Piloten später
einen angenehmeren, ruhigeren Flug.
AKOYA – the next generation
2013 werden die ersten AKOYA­Flugzeuge abheben. Und schon jetzt
ist das Folgemodell in Planung: HY­BIRD, ein Hybrid­Flugzeug. Die
Pioniere des Fliegens, sie suchen weiter nach neuen Zielen – und
setzen dabei auf sichere Ergebnisse von HBM.
mehr … www.hbmhotline.com
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HBM hotline.com 3 2012
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Messtechnik … im Trend Neue Lösung für eDrive­Testing: T12 und Genesis HighSpeed
Sieben Irrtümer über das Testen von Elektromotoren
Es ist Zeit, die Leistungstests an Elektromotoren zu überdenken. Restriktionen bei der Geschwindigkeit der
Mess datenerfassung und der Qualität der Messdaten müssen nicht sein. Wir zeigen Ihnen die sieben größten
Irrtümer zum Thema eDrive-Testing – und wie Sie Ihre Tests an Elektromotoren besser und zuverlässiger
durchführen können.
Die HBM-Lösung für eDrive-Testing
Ihre Vorteile:
Fortlaufende Speicherung aller
Rohdaten
Synchrone Datenerfassung
Speicherung aller Daten in einem
standardisierten System
Leistungsberechnung pro Halbwelle
Ergebnisanzeige in Echtzeit
Präzise Drehmoment- und
Drehzahlmessung
Datenrekorder GEN2i und
Drehmomentaufnehmer T12
HBM-Messtechnik an einem Prüfstand für Verbrennungs- und Elektromotoren des Instituts für
Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe der Technischen Universität Darmstadt

Irrtum 1: „ Die Weiterentwicklung der Batterie wird die Lösung sein“
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HBM hotline.com 3 2012
Derzeit weisen Elektroautos eine Reichweite von maximal 100 km auf. Der Ausbau der Reichweite durch die Weiterentwicklung der
Batterie ist aufgrund der chemischen Gegebenheiten begrenzt. Wer die Reichweite von Elektroautos steigern will, muss andere Methoden
finden, z. B. durch den Einsatz leichterer Materialien oder die Effizienzsteigerung des Motors mit höherer Energieausbeute.
Irrtum 2: „ Elektromotoren verfügen über keine Effizienzreserven“
Heutige Elektromotoren im Automobilbereich weisen einen Nutzungsgrad von nur 50 bis 60 % auf. Fast die Hälfte der eingesetzten
Energie wird nicht in Vortriebsleistung umgewandelt, sondern in Verlustwärme. Leistungstests am Antriebsstrang elektrisch betriebener
Fahrzeuge helfen, die Motoren und andere Komponenten effizienter zu machen und Wirkungsgrade zu steigern.
Irrtum 3: „ Leistungstests von Elektro- und Verbrennungsmotoren sind identisch“
Werden bei Leistungstests an Verbrennungsmotoren vorwiegend mechanische Signale erfasst, kommen bei Tests an Elektromotoren
Messungen elektrischer Signale zwischen Wechselrichter und Motor hinzu. Die Herausforderung beim Messaufbau: Bei der Erfassung der
unterschiedlichen Signale darf es keine Phasenverschiebung geben, sonst sind die Auswertungen wertlos.
Irrtum 4: „ Leistungstests liefern keine Rohdaten“
Um die Messergebnisse und Leistungsdaten im Detail zu verifizieren, benötigen Anwender Rohdaten. Aus den bisher verwendeten
Leistungsmessgeräten werden jedoch nur berechnete Leistungsdaten gewonnen. Mit der neuen Lösung für eDrive­Testing von HBM
erhalten Anwender vollen Zugriff auf die Rohdaten.
Irrtum 5: „ Messtechnik erfordert hohe Investitionen“
Falsch! Mit dem richtigen Messaufbau kann man auch bei der Einrichtung des Prüfstands Kosten sparen. So ist der Einsatz von Genesis
HighSpeed und Perception z. B. günstiger als die Ausstattung eines Prüfstands mit einem vielkanaligen Leistungsmessgerät.
Irrtum 6: „ Die Verarbeitung der Testdaten dauert Stunden“
Leistungsmessgeräte haben eine relativ lange Datenverarbeitungszeit. Deshalb werden wertvolle Details hochdynamischer Motortests
oft nicht erkannt. Die Software Perception von HBM ermöglicht eine extrem schnelle Datenverarbeitung und die Berechnung der
Leistungsdaten pro elektrischer ‚Halbwelle‘.
Irrtum 7: „ Es gibt keine Alternative zu Leistungsmessgeräten“
Voller Zugriff auf Rohdaten, synchrone Messdatenerfassung von mechanischen und elektrischen Signalen – es gibt sehr wohl eine
Alternative zu herkömmlichen Leistungstests an Elektromotoren:
• Der digitale Drehmomentaufnehmer T12 von HBM sorgt für sichere und
hochgenaue Erfassung der Messgrößen Drehmoment und Drehzahl.
• Zeitsynchron erfasst das Messdatenerfassungssystem Genesis HighSpeed
elektrische Signale von Wechselrichter und Motor sowie die digitalen
Signale vom Drehmomentaufnehmer.
• In der Messdatensoftware Perception erhalten Anwender schnellen Zugriff
auf ihre Rohdaten und können diese komfortabel analysieren.
testing
Klaus Lang, HBM mehr … www.hbm.com/de/edrivetesting
by HBM
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Produktneuheiten Präzise und robust: S­förmiger Kraftaufnehmer S2M
Der Schlüssel zu neuen Anwendungen: Präzision
Ob in OEM-Anwendungen, im experimentellen Bereich oder in der Fertigungsüberwachung – der Trend
geht auch für industrielle Kraftaufnehmer hin zu Präzision. So erreicht der neue S-förmige Aufnehmer S2M
von HBM die Genauigkeitsklasse 0,02. In der Klasse der Nennkräfte von 10 bis 1000 N setzt er damit neue
Maßstäbe.
Der Kraftaufnehmer S2M zum Messen statischer und dynamischer
Zug­ und Druckkräfte ist ein sogenannter S­Type. Bei der Konstruk­
tion des Aufnehmers stand neben einer erheblich besseren Genauig­
keit auch eine – im Vergleich zum Vorgängermodell S2 – verbesserte
Schutzart im Pflichtenheft, um den Einsatzbereich zu erweitern. Dies
wurde mit der Schutzart IP67 erreicht. Auch an der Performance
wurde gefeilt: Linearitätsfehler, relative Umkehrspanne und Temperatureinflüsse
sind kleiner als 0,02 % relativ zum Endwert.
Überwachung eines Prozesses
mit einem herkömmlichen
Kraftaufnehmer
Bauteilstreuung
Ausbeute
Der hohe Anspruch an Genauigkeit bei Großserienprodukten für
den industriellen Einsatz wird kombiniert mit Robustheit. Neben
der Schutzart IP67 verfügt S2M über einen Überlastanschlag für
Zug­ und Druckbelastung. Die Grenzkraft liegt damit bei 1000 %
der Nennkraft, auch zehnfache Überlastung beschädigt den Aufnehmer
nicht. Im Vergleich zu S2 ist der Kraftaufnehmer S2M auch mit
einer Nennkraft von 10 N verfügbar, bei einem Ausgangssignal von
2 mV/V.
100 %
… mit S2M

Effizient im Einsatz
Die Vorzüge des S2M zeigen sich bei einer Messung im
Teillastbereich: Wird der Aufnehmer bei 5 % der Nennkraft
eingesetzt, kann dennoch die Messung mit einer Genauigkeit
von 0,4 % erfolgen.
Die Vorteile liegen auf der Hand:
_ Durch den minimalen Einfluss der Temperatur
auf den Nullpunkt kann ein und derselbe
Kraftaufnehmer für verschiedene Messaufgaben
eingesetzt werden – auch wenn er weit unter
seiner Nennkraft betrieben wird.
_ Zudem kann bedenkenlos zu einer größeren
Nennkraft gegriffen werden, wenn dynamische
Eigenschaften wie höhere Schwingbreite oder
größere Steifigkeit gefordert sind – ein großer
wirtschaftlicher Vorteil.
_ Präzisere Messungen erlauben es, bei Gut­ /
Schlecht­Entscheidungen ein kleineres Fehlerband
anzusetzen: Bei gleichen Toleranzgrenzen steigt die
Anzahl der Gutteile und damit die Ausbeute.
Nach der erfolgreichen Einführung des Kraftaufnehmers
S9M für große Nennkräfte stehen mit S2M nun wirtschaftliche
und robuste Kraftaufnehmer für den Nennkraftbereich
zwischen 10 N und 50 KN zur Verfügung.
Thomas Kleckers, HBM
mehr … www.hbm.com/de/s2m
S2M in der Anwendung …
HBM hotline.com 3 2012
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HBM hotline.com 3 2012
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Messtechnik … im Trend Mehr Effizienz auf allen Ebenen – mit der gesamten Messkette von HBM
Messtechnik von heute –
Automatisierungstechnik der Zukunft
Damit Unternehmen heutzutage wettbewerbsfähig bleiben,
müssen Entwicklungszyklen verkürzt und Kosten gesenkt
werden. Gleichzeitig werden Rohstoffe, Energie und Arbeitskraft
teurer. Es gilt, die Effizienz der Prozesse zu steigern,
ohne die Qualität der Produkte zu beeinflussen. Die Antwort
auf diese vielfältigen Herausforderungen: Automatisierung.
Auf die Anforderungen der Automatisierungstechnik von
morgen muss sich die Messtechnik bereits heute einstellen –
vom Sensor bis zur Software.
Ob im Testumfeld, der Produktion oder Service und Wartung –
automatisierte Abläufe sorgen überall für ein Plus an Effizienz und
geringere Kosten. Die Automatisierung von Test­ und Produktionsanlagen
etwa spart dauerhaft bares Geld, indem Energie eingespart
wird, Ressourcen schonend eingesetzt oder die Produktionsabläufe
und die Produktqualität verbessert werden.
Ethernet
Modbus
Ethernet
Remote IO
Modbus
IT-Ebene
Kostenoptimierung
im Betrieb
Produktionsebene
Ethernet
Foundation FB
ControlNet
DeviceNet
Profibus
Sercos I & II
AS-Interface
Interbus
FIP
CC-Link
CANopen
Remote IO
Modbus
Messgeräte
Hohe Anforderungen an die Messtechnik
Ob Schnittstellen, Datenübertragungsrate oder Integrierbarkeit – Messtechnik als Teil der Automatisierungstechnik
muss hohen Anforderungen genügen, um auch in Zukunft in dieser Branche zu
bestehen. Hier ist modernste Technik gefragt.
• Industrial Ethernet auf dem Vormarsch
Die Implementierung echtzeitbasierter Ethernet­Schnittstellen, EtherCat und Profinet
beispielsweise beschert Anwendern einen echten Performancesprung. Industrial
Ethernet ist daher in der Produktionsautomatisierung rasant
auf dem Vormarsch.
Auch ein industrieller Messverstärker muss sich nahtlos in
dieses Konzept einfügen. Daher verfügen die modularen
PMX­Messverstärker von HBM standardmäßig über eine
Industrial Ethernet­Anbindung und sind somit fit für
die gängigen Standards in der Automatisierungstechnik.
MES
Manufacturing
Execution System
Maschine
1975 1985 1995 2010
Safety Networks
Sensor Networks
Wireless Networks
Sercos III
Profinet IO
EtherCAT
Powerlink
CC-Link/IE
FF HSE
Ethernet/IP
FL-net
Modbus TCP
Foundation FB
ControlNet
DeviceNet
Profibus
Sercos I & II
AS-Interface
Interbus
CC-Link
CANopen
Modbus
Leitsysteme
Steuerungen
El. Motoren /
Aktoren
Mit Intelligenz ausgestattete Anlagen helfen zudem, teure Produktionsausfälle
zu vermeiden. Die Automatisierungstechnik gestaltet
hier nicht nur Service und Wartung von Anlagen einfach und zeitsparend,
sie meldet potenzielle Risiken für die Produktion bereits
lange bevor daraus echte Probleme entstehen.
Quelle: HMS Industrial Networks GmbH, www.anybus.de

• Prüfstände in Echtzeit überwachen
Durch die Überwachung von Prüfständen in Echtzeit werden Anwender rechtzeitig auf
kritische Betriebszustände hingewiesen. So lassen sich Ausfallzeiten verringern, Zerstörungen
vermeiden und Kosten reduzieren. Zudem erleichtert die Selbstdiagnose die Handhabung und
macht auf Bedienfehler sowie Einstellungen außerhalb der Spezifikationen aufmerksam.
Dazu bedarf es jedoch präziser Messdaten, die jederzeit Auskunft über den Zustand des
Prüfstands geben. Die Lösung: Drehmomentaufnehmer von HBM, wie z. B. T40B mit dem
EtherCAT­Schnittstellenmodul TIM­EC – ein weiteres Beispiel für modernste Messtechnik,
die effiziente Automatisierung per Echtzeit­Ethernet möglich macht.
• Software, die verbindet
Automatisierung betrifft jedoch nicht nur die Hardware. Auch die Software
ist hier gefragt. Etwa indem Webserver oder offene Programmierbibliotheken
verfügbar sind, die es Systemintegratoren erlauben, Geräte in bestehende
Systemlandschaften zu integrieren.
Ein Beispiel aus der Praxis: Mit dem offenen Befehlssatz des Messverstärkers
PMX können Geräte ganz einfach in komplexe Prüfstände integriert werden.
Die Steuerung aller Komponenten erfolgt über eine einheitliche Bedienoberfläche.
Darüber hinaus ermöglicht der integrierte Webserver des PMX den
mobilen Serviceeinsatz sowie Fernzugriff über Netzwerk und WLAN.
Michael Guckes, HBM mehr … www.hbmhotline.com
bis zu
20 PMX
Ethernet TCP/IP
100 MBit/s
* STEP7 ist eine eingetragene Marke der SiemensAG
** TwinCAT ist eine eingetragene Marke der Beckhoff Automation GmbH
Individuelle
Bedienoberfläche
durch die PMX-
Befehlsbibliotheken
(API)
Industrie-
Messverstärker
PMX
EtherCAT / ProfiNET
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Die PMX-Software überzeugt durch Usability und
Flexibilität.
Maschinensteuerung
und Programmierung
durch Standard-Tools
wie STEP7* oder
TwinCAT**
Produktion oder Prüfstand
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Produktneuheiten T40B mit magnetischem Drehzahlmesssystem und Referenzimpuls
Hohe Auflösung auch bei
geringen Drehzahlen
Optische Messsysteme stoßen
im industriellen Umfeld aufgrund
von Feuchte, Betauung,
Staub, Öl und Fett schnell an
ihre Grenzen. Daher bietet
HBM mit dem Drehmomentaufnehmer
T40B nun ein
äußerst robustes integriertes
magnetisches Drehzahlmesssystem
mit hoher Auflösung an.
Die Ausgangsimpulszahl des Drehmomentaufnehmers
T40B beträgt über alle
Messbereiche hinweg 1024 Impulse/Umdrehung.
Damit lässt sich auch bei geringen
Drehzahlen eine ausreichend hohe Auflösung
erzielen.
Selbst den in Prüfständen üblichen hohen
Drehbeschleunigungen hält das Drehzahlmesssystem
stand. Es ist ohne Einschränkungen
für die maximal ausgelegte Drehzahl
des Drehmomentaufnehmers einsetzbar.
Der metallische Träger des magnetisierten
Kunststoffrings ist vollständig integriert.
Dies spart Platz und vereinfacht den Installationsaufwand
erheblich.
Verschleißfreie
Messwerterfassung
Das Drehzahlmesssystem basiert auf dem
berührungslosen und damit verschleißfreien
Abtasten eines magneti sierten Polrades mit­
tels eines magneto resistiven AMR­Sensors.
Prinzipbedingt haben somit Schwankungen
der Feldstärke in einem weiten Bereich keinen
Einfluss auf die Signalgüte. Das Resultat
sind störunanfällige Signale mit hoher Qualität.
Daneben lässt sich ein Arbeitsabstand
von bis zu 2,5 mm zwischen Rotor und Stator
realisieren. Das Messsystem weist damit
eine sehr große Toleranz gegenüber mechanischen
Schwingungen, wie sie üblicherweise
in der Prüfstandumgebung auftreten
können, auf.
Hochpräzise Signalauswertung
Zur Erfassung der Drehzahl stehen als Ausgangssignal
am Stator zwei um 90° elektrisch
phasenverschobene Rechtecksignale
zu Verfügung. Durch entsprechende Flankenauswertung
der beiden Spuren lässt sich
eine Drehrichtungserkennung realisieren.
Optional steht als weiteres Signal ein Referenzimpuls
zur Messung des Drehwinkels zur
Verfügung. Bei entsprechender Auswertung
aller Signale kann eine Winkelgenauigkeit
von bis zu 0,1° erzielt werden. Das Ausgangssignal
ist als symmetrisches 5V­RS422
komplementäres Signal ausgeführt.
Maximale Flexibilität
Der T40B beschert Anwendern ein Höchstmaß
an Flexibilität. Der Stator verfügt über
die Standardschnittstelle Frequenz und
Spannung. Darüber hinaus ist die digitale
Schnittstelle TMC integriert. Der Aufnehmer
kann somit im ‚Standalone­Betrieb‘
eingesetzt oder in Verbindung mit dem
Schnittstellenmodul TIM40 sowie dem neuen
EtherCAT­Schnittstellenmodul TIM­EC
als hochperformante Messkette in unterschiedlichste
feldbusbasierte Prüfstandskonzepte
eingebunden werden.
Markus Haller, HBM
mehr … www.hbm.com/de/t40b

Im Dienste einer grüneren Automobilindustrie
Angesichts der schnellen Entwicklung
der europäischen Umweltschutznormen
ist die Automobilindustrie gezwungen,
ihre Fertigungs- und Montageprozesse
anzupassen. Es gilt neue Vorschriften
umzusetzen und wettbewerbsfähig zu
bleiben. Dabei steht auch die industrielle
Messtechnik von HBM im Dienste einer
grüneren Automobilindustrie.
Die Anforderungen an die Energieeffizienz und CO2­Bilanz von
Motoren steigen stetig. Neue Vorschriften müssen eingehalten
werden und gleichzeitig flexible Lösungen gefunden werden, um
langfristig Produktqualität gewährleisten zu können. Ein Hersteller
von Wasser­, Öl­ und Vakuumpumpen für Wärmekraftmaschinen
entschied sich daher für eine Komplettlösung von HBM.
Präzise Kraftmessung auf kleinstem Raum
Bei der Sensorik fiel die Wahl auf den piezoelektrischen Kraftmessring
CFW von HBM. Der Aufnehmer ermöglicht sowohl das
Aufpressen eines Lagers als auch eines Verschlusses oder einer
Dichtung mit derselben Elektropresse.
HBM hotline.com 3 2012
Das Vorteilspaket für die Automatisierung: MP85A und FASTpress Suite Kundenlösungen
Wasserpumpe
Die Visualisierungssoftware EASYmonitor CE
liefert Ergebnisse in Echtzeit.
Flexibilität und Rückfährbarkeit
Darüber hinaus kam MP85A bei dem Pumpenhersteller zum Einsatz.
Der Messverstärker kann in der Automatisierung sehr flexibel
integriert werden und ermöglicht Rückführbarkeit. Seine Software
FASTpress Suite enthält ein neues Modul, das automatisch
Produktionsmessberichte generiert, die per E­Mail versendet oder
ausgedruckt werden können und zur Überwachung sämtlicher
Produktionsschritte – auch aus der Ferne – dienen.
Alles im Blick – mit der richtigen Software
Am Ende der Messkette steht die Software – in diesem Fall ebenfalls
von HBM. Die Visualisierungssoftware EASYmonitor CE, die
auf einem marktüblichen Siemens­MP277­Bediengerät installiert
wurde, zeigt dem Fertigungsstraßenleiter die Ergebnisse in Echtzeit
an. Während HBM EASYteach den Benutzer durch
Rückführbarkeitsdaten dabei unterstützt, Produktionsabweichungen
vorauszusehen und zu vermeiden.
mehr … www.hbmhotline.com
Maximale Sicherheit in
der Produktion – mit dem
Messverstärker MP85A
FASTpress von HBM.
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marekusz / leonello calvetti / Shutterstock.com

HBM hotline.com 3 2012
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Kundenlösungen Präzision bei hoher Geschwindigkeit: Qualitätssicherung mit PMX
Auf die richtige Dosis Kraft kommt es an
Je präziser Pulverpressen ihre Kräfte einsetzen, desto höher ist die Qualität der hergestellten Formteile. Für eine
exakte Steuerung muss der Druck genau gemessen werden. Bei einer neuen Serie von Pulverpressen setzt die
Firma Dorst Technologies dafür auf die Messverstärkerplattform PMX, die HBM speziell für den industriellen
Einsatz entwickelt hat.
Automobilzulieferer, Keramikhersteller,
Werkzeugproduzenten und Medizintech­
nikunternehmen zählen zu den Kunden von
Dorst Technologies, einem der führenden
Anbieter von Maschinen und Anlagen für
die Herstellung keramischer sowie pulvermetallurgischer
Produkte. Das neue Modell
EP 70 M, eine 70 Tonnen starke servomotorische
Pulverpresse, presst beispielsweise
Eisenmetallpulver zu einem festen Produkt,
wie zu einem Zahnrad.
An den Stempeln der Pulverpresse sind
je zwei Dehnungs aufnehmer des Typs
SLB700A/06 angebracht, die auch kleine
Signale sehr präzise erfassen.
„Bei diesem Herstellungsprozess ist es wichtig,
dass die einzelnen Segmente etwa von
einem Zahnrad – Nabe, Steg, Verzahnung –
die gleiche Dichte haben. Je besser das automatisiert
gelingt, desto höher ist die Qualität
des Formteils“, erklärt Herbert Gröbl,
Entwicklungsleiter Steuerungstechnik bei
Dorst Technologies. Denn die Teile werden
erst nach dem Pressen gesintert, eine spezielle
Art der Wärmebehandlung. Ist dann die
Dichteverteilung unterschiedlich, kann das
Formteil Risse bekommen, die die Funktion
beeinträchtigen.
Exakt messen, präzise steuern
Die Dichteverteilung wiederum hängt von
der Kraftverteilung ab, die durch die Stempel
der Presse über das formgebende Werkzeug
auf das Pulver einwirkt. Die Kräfte in
den einzelnen Segmenten müssen daher
im Prozess permanent gemessen werden,
um ihn exakt zu steuern und etwaige Abweichungen
sofort zu korrigieren. Bei der
EP 70 M übernehmen Dehnungsaufnehmer
des Typs SLB700A/06 von HBM diese Aufgabe.
Ihr Vorteil: Sie sind klein und können
direkt an den Kolben der Stempel angebracht
werden und messen auch kleine Signale
sehr präzise.
Zwei Dehnungsaufnehmer sind an den
Kolben um 180 Grad versetzt angebracht,
um Biegeeinflüsse zu kompensieren. Denn
die Spindelpresse erzeugt ihre Kraft durch
eine Rotation, die in eine lineare Bewegung
umgewandelt wird. Diese bewegt dann die
einzelnen Stempel aufeinander zu oder voneinander
weg. „Das ist eine Herausforderung
für die Messung, weil die Drehbewegung das
Signal der eingesetzten Kraft überlagert“,
erklärt Gröbl.
Das Unternehmen Dorst Technologies aus Kochel am See zählt zu den Marktführern bei der Entwicklung
von Maschinen und Anlagen zur Herstellung keramischer sowie pulvermetallurgischer Produkte.

„Das können wir zwar herausrechnen, aber
das ist sehr aufwändig. Deshalb haben wir
uns nun dafür entschieden, an zwei Punkten
gleichzeitig zu messen, damit sich die Signale,
die durch die Drehung zustande kommen,
gegenseitig aufheben. Den neuen Messaufbau
haben wir dann gemeinsam mit HBM
entwickelt.“ Dorst Technologies entschied
sich daher für die Messverstärkerplattform
PMX von HBM, denn diese kann durch den
modularen Aufbau den Bedürfnissen der
Anwendung angepasst werden.
Perfekt integriert: Der Messverstärker PMX fügt sich
optimal in das System der Pulverpresse ein.
Messverstärker PMX –
der neue Industriestandard für Messtechnik
Synchrone Signale
Der Messverstärker PMX wandelt die Messungen
der Dehnungsaufnehmer in ein
Lastsignal um. Insgesamt entstehen aus den
jeweils vier Stempeln auf Ober­ und Unterseite
acht Signale, die PMX in Echtzeit synchron
über eine ProfiNet IRT (Isynchrones
RealTime) direkt an das Steuerungssystem
der Presse überträgt. „Es ist ein großer Vorteil
des Messverstärkers, dass wir ihn über
die ProfiNet IRT­Schnittstelle direkt in unser
Steuerungssystem integrieren können, so
erhalten wir eine hohe Datenqualität und
können Datenverlust ausschließen“, sagt
Gröbl.
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PMX fügt sich optimal in das System der
Presse ein. Mit einer Abtastrate von bis zu
19,2 kHz und einer Messwertaufl ö sung von
24 Bit bietet der Messverstärker höchste
Präzision bei sehr großer Geschwindig­
keit für eine optimale Qualitätssicherung.
Die Messverstärkerplattform erlaubt zudem
durch ihren robusten Aufbau und
eine hohe Störsicherheit den Einsatz neben
starken Genera toren oder in einem
Umfeld mit starken Maschinenvibrationen.
mehr … www.hbmhotline.com
Herbert Gröbl, Entwicklungsleiter Steuerungstechnik
bei Dorst Technologies
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HBM hotline.com 3 2012
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Produktneuheiten Neues aus der PACEline­Familie
Den Piezoeffekt effizient nutzen –
mit piezoelektrischer Messtechnik von HBM
Um den piezoelektrischen Effekt effizient zu nutzen,
bedarf es präziser piezoelektrischer Messtechnik -
vom Sensor über den Ladungsverstärker bis zum
Zubehör. Die piezoelektrische Produktfamilie
PACEline von HBM wird ständig erweitert und
optimiert, um den Anwendern perfekte Lösungen
für ihre Messaufgaben zu bieten. Der Beweis: Die
neuen Kraftmessringe CLP sowie die optimierten
Ladungsverstärker CMD600 und CMA.
Piezoelektrische Sensoren sind aufgrund ihrer Beschaffenheit prädestiniert
für den Einsatz in der Industrie. Sie zeichnen sich durch
Robustheit, hohe Eigenfrequenz und exzellente Überlastfähigkeit
auch unter schwierigen Einsatzbedingungen aus.
Eine platzsparende Lösung: PACEline CLP
Mit den piezoelektrischen Kraftmessringen PACEline CLP sind Kraftmessungen
auf kleinstem Raum möglich. Ob in Schweißmaschinen
oder Maschinen zur Kabelkonfektionierung – die niedrig bauenden
piezoelektrischen Kraftmessringe lassen sich durch ihre kompakte
Bauform bestens in Systeme und Maschinen integrieren.
CLP/7 kN baut nur 3 mm hoch, und selbst der Messring
mit einer Nennkraft von 62 kN ist nur 4 mm hoch.
CMA: Erweiterter Messbereich für hohe Auflösung
Anwender des Ladungsverstärkers PACEline CMA profitieren von hoher
Auflösung durch erweiterte Messbereiche. CMA ist jetzt auch für die
folgenden Messbereiche verfügbar, wodurch der Messverstärker dem
Messbereich der Sensoren entsprechend ausgewählt werden kann:
• 1.000 pC
• 2.000 pC
• 5.000 pC
• 20.000 pC
• 2.000.000 pC
• 5.000.000 pC
Der Ladungsverstärker PACEline CMA gewährleistet die sichere Übermittlung
von Daten piezoelektrischer Kraftaufnehmer. Dies erfolgt
mittels der Signalkonditionierung auf analoge Normsignale +/­ 10 V.
Sensoren werden dank integrierter TEDS­Funktionalität sofort erkannt.
Zum Überprüfen überlastkritischer Abschnitte und sicherer
Messungen im Teillastbereich stehen zwei kalibrierte Messbereiche
über 100 % und 20 % der Nennkraft bereit.
Durch die erweiterten Messbereiche ermöglicht
PACEline CMA eine hohe Auflösung des Messsignals.

CMD600 mit integriertem Hochpassfilter
Von nun an verfügt der digitale Ladungsverstärker PACEline CMD600
über einen intergierten Hochpassfilter, mit dem die natürliche Drift
piezoelektrischer Sensoren wirkungsvoll unterdrückt werden kann.
Bei schnellen, dynamischen Vorgängen entsteht kein Signalverlust,
da nur die statischen und quasistatischen Signalanteile gefiltert
werden. Der Vorteil: Auch bei langen Messzeiten wird der Ladungsverstärker
nicht übersteuert und bei dynamischen, wiederkehrenden
Messungen kann auf das Reset­Signal verzichtet werden.
PACEline CMD600 garantiert den flexiblen Einsatz in zahlreichen
Anwendungen im Labor­ und Produktionsbereich. Der digitale
Ladungsverstärker misst sehr schnelle Kraft­, Drehmoment­ und
Drucksignale bis Frequenzen von 30 kHz und lässt sich mit piezo­
elektrischen Sensoren bis maximal 600.000 pC einsetzen.
Mit Spitzen­ und Grenzwerten sowie digitalen Ein­ und Ausgängen
verfügt CMD600 zudem über universelle Überwachungsmöglichkei­
ten des Mess­ und Prüfprozesses.
Signalverhalten
des CMD600
mit aktiviertem
Hochpassfilter
Der Ladungsverstärker CMD600 für piezoelektrische Kraftaufnehmer
ist nun auch mit einem integrierten Hochpassfilter
ausgestattet.
HBM hotline.com 3 2012
Kurze Lieferzeiten und ständige Verfügbarkeit
HBM bietet die gesamte piezoelektrische Messkette aus einer Hand –
von Vorspannsätzen über Kraftaufnehmer und Ladungsverstärker
bis zum Zubehör.
Neben hoher Präzision und Qualität profitieren Anwender piezoelek­
trischer Messtechnik von HBM von einem exzellenten Service: Kurze
Lieferzeiten und ständige Verfügbarkeit durch Verkauf ab Lager sind
garantiert.
mehr … www.hbm.com/de/paceline
Sie haben Fragen zu unseren Produkten,
Lieferzeiten, technischen Spezifikationen?
Ihre persönlichen Ansprechpartner für Anwendungsberatung,
Lieferzeiten und Support helfen Ihnen gerne
weiter – direkt und unkompliziert:
Tel. 06151/803-6600
Sebastian Schimmack
Diplom­Ingenieur,
Vertriebsinnendienst
E­Mail:
sebastian.schimmack@hbm.com
Christoph Brand
Diplom­Ingenieur,
Vertriebsinnendienst
E­Mail:
christoph.brand@hbm.com
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Neu auf HBM.com
Messdatenerfassung – gewusst wie
Kompaktes Fachbuch von Experten für Experten
In der Reihe ‚Die Bibliothek der Technik‘ veröffentlicht der Verlag
‚Moderne Industrie‘ ein Fachbuch zur Messdatenerfassung. Das
Buch ist in Zusammenarbeit mit einem Expertenteam von HBM
entstanden und gibt einen Überblick über die elektrische Messdatenerfassung
mechanischer und physikalischer Größen – von der
Signalerfassung bis hin zur Datenspeicherung, Auswertung und
Analyse.
Im Buchhandel erhältlich unter ISBN: 978-3-86236-031-4
www.hbm.com/fachbuch
Aus DKD wird DAkkS
HBM-Kalibrierlabor von nun an DAkkS-akkreditiert
Die Akkreditierungsstelle des Deutschen Kalibrierdienstes (DKD)
wurde in die Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH (DAkkS) überführt.
Daher ist auch das HBM­Kalibrierlabor von nun an DAkkS
akkreditiert – eine rein formale Änderung. Anwender profitieren
weiterhin von der Akkreditierung nach ISO 17025 und somit von
Präzision und Sicherheit bei der Kalibrierung ihrer Messmittel.
www.hbm.com/kalibrierung
HBM Test and Measurement
www.hbm.com
E-Mail: info@hbm.com
Tel. +49 6151 803-0
Fax +49 6151 803-9100
measure and predict with confidence
S3209-3.0 de 7-1001.3209