作為一款只有拇指般大小的微型設(shè)備，HK-MSR165數(shù)據(jù)記錄儀廣泛應(yīng)用在與物理、電氣測量技術(shù)有關(guān)的諸多領(lǐng)域內(nèi)，并能夠記錄如三軸加速度、氣壓、濕度、溫度、光照強度以及多種電壓值。下面將介紹HK-MSR165數(shù)據(jù)記錄儀的應(yīng)用案例，證明這種微型數(shù)據(jù)測量與記錄設(shè)備強大的功能與實用性。

背景

費森尤斯（Fresenius）醫(yī)療公司所研制的腹膜透析系統(tǒng)，可以以極其溫和的方式為患者做血液凈化。按照相關(guān)法規(guī)，這些高度復(fù)雜的電子醫(yī)療設(shè)備需要的特殊塑料閥門必須在潔凈室內(nèi)進行研制和安裝。在進行安裝工作的生產(chǎn)設(shè)備上，這些閥門被運送到由聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）固體材料加工而成的工件載體上。然而，由于機械應(yīng)力的長期存在，工件載體出現(xiàn)磨損跡象，因此，有必要開發(fā)一種全新的、更耐用的設(shè)計。

精確記錄動態(tài)機械應(yīng)力

首先，新樣式工件載體的研發(fā)是基于一系列廣泛測量后，由Saarland大學(xué)高分子材料系的一名學(xué)生Daniel Klein在其學(xué)士論文中提出。最初是將工廠車間數(shù)據(jù)和荷載測量作為對現(xiàn)有解決方案進行分析和評估的基礎(chǔ)，通過有限元法（FEM）將這些數(shù)據(jù)進行評估并轉(zhuǎn)換成為拉伸應(yīng)力。這提供了當(dāng)前工件載體在操作過程中的適用性信息，因此為開發(fā)一系列更優(yōu)化的解決方案提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在這種情況下，測量工件載體所承受的動態(tài)機械應(yīng)力至關(guān)重要。在一系列測量過程中，將瑞士制作生產(chǎn)的HK-MSR165數(shù)據(jù)記錄儀用螺絲固定在工件載體上（如下圖所示），并與包含閥門的其他工件載體一樣，投入到機器的實際生產(chǎn)周期中。

加速度數(shù)據(jù)采樣率可達(dá)1600Hz

HK-MSR165記錄儀實際是一個數(shù)據(jù)采集/存儲系統(tǒng)，能夠獨立地進行長期運行，并將采集的數(shù)據(jù)記錄在微型SD存儲卡上。當(dāng)前型號配備了一個高分辨率、高靈敏度的三軸加速度傳感器。憑借著小巧的尺寸（39 x 23 x 72毫米， 重約64 g）和記錄三軸加速度的功能，使得該記錄儀能夠充分滿足費森尤斯醫(yī)療公司的應(yīng)用需求。

這些傳感器技術(shù)全部集成到一個電鍍、防水的鋁合金外殼內(nèi)。最終，這款強大的記錄儀能夠?qū)崿F(xiàn)每秒記錄高達(dá)1600個加速度（沖擊、振動）數(shù)據(jù)測量，并具備13位分辨率。同時還可以記錄溫度、濕度、壓力和光照強度等數(shù)據(jù)。記錄儀內(nèi)置存儲器能夠存儲超過200萬個測量值，足夠測量超過10000次沖擊。如果您有更大容量的存儲需求，采用選購的微型SD卡 (≥4 GB)，可將記錄儀的內(nèi)存容量擴展到10億個測量值。HK-MSR165滿足很多工程師測試頻率超過1 kHz的沖擊測量領(lǐng)域的要求，最大可測量加速度的范圍達(dá)+ / -15g，這是用戶最常需求的測量范圍。

由于g分析通常需要了解“沖擊事件”的歷史信息，該記錄儀甚至可以在事件發(fā)生之前記錄32個測量值。因此，用戶不僅知道發(fā)生了振動沖擊事件，而且還能確定振動沖擊在三個軸上的具體變化發(fā)展軌跡。

由于記錄儀內(nèi)置900 mAh鋰聚合物電池，在合適的測量頻率下，HK-MSR165記錄儀可連續(xù)進行長達(dá)6個月的加速度監(jiān)測任務(wù)。

揭示：磨損源于沖擊加速度

由于塑料部件的張力相關(guān)設(shè)計原則上獨立于應(yīng)力的性質(zhì)和持續(xù)時間，在這種情況下研究工件載體時使用記錄儀分析最大（沖擊）荷載就足夠了。這樣，在一系列測量過程中就可以識別工件載體在加工機器中的加速度趨勢。

這里測得的加速度數(shù)據(jù)集中在+/-2g范圍內(nèi)（如下圖所示）。振動和沖擊這些之前被相機鏡頭忽視的信息，現(xiàn)在通過HK-MSR165記錄儀能夠準(zhǔn)確檢測到。最終憑借著HK-MSR數(shù)據(jù)記錄儀促進操作過程中動態(tài)負(fù)載的精確量化。從現(xiàn)在起，這些問題是可以避免的，例如由磨損現(xiàn)象導(dǎo)致的維修工作在未來可通過對新的工件載體進行優(yōu)化設(shè)計來實現(xiàn)改進。

HK-MSR165數(shù)據(jù)記錄儀可記錄一系列的物理量參數(shù)，其中就包括加速度的測量，且在三軸上可實現(xiàn)高達(dá)1600Hz的采樣率。在此次的案例中，這樣一款只有拇指般大小的數(shù)據(jù)記錄儀被安裝在工件載體上，用來測試后者在生產(chǎn)機械工作運行中所承受的機械應(yīng)力。

審核編輯 黃宇