Registrador de dados de choque e vibração - Shock and vibration data logger
Um registrador de dados de choque ou registrador de dados de vibração é um instrumento de medição que é capaz de registrar choques ou vibrações de forma autônoma durante um período de tempo definido. Os dados digitais geralmente estão na forma de aceleração e tempo. Os dados de choque e vibração podem ser recuperados (ou transmitidos), visualizados e avaliados após terem sido registrados.
Em contraste com um registrador de dados de choque, um detector de choque é usado para indicar se o limite de choque especificado ocorreu ou não.
Funções
Um registrador compreende sensores como acelerômetros , mídia de armazenamento, um processador e fonte de alimentação. Os sensores medem e armazenam choques como a forma de onda inteira, dados resumidos ou uma indicação se um valor de limite foi observado. Alguns dispositivos têm acelerômetros embutidos na unidade, enquanto outros podem usar acelerômetros externos. O processador processa os dados medidos e os salva na mídia de armazenamento junto com os tempos de medição associados. Isso permite que os dados de medição sejam recuperados após a conclusão das medições, diretamente no registrador ou por meio de uma interface com um computador. Alguns possuem interface RFID. O software é usado para apresentar os dados medidos na forma de tabelas ou gráficos e fornece funções para a avaliação dos dados de medição. Os dados de choque e vibração são registrados continuamente ao longo de um período de tempo definido ou com base em eventos onde a gravação de dados é determinada por determinados critérios. Empregar tal método de medição baseado em eventos permite o registro de choques específicos que excedem um período crítico de tempo ou força. Alguns têm capacidade sem fio, como transmissões Bluetooth para smartphones.
Os registradores de aceleração geralmente usam mídia de armazenamento não volátil para registrar os dados de medição. Podem ser unidades de disco rígido ou EEPROMs, por exemplo. Esses dispositivos não perderão os dados quando o dispositivo for desligado. Isso também significa que os dados medidos permanecerão armazenados no caso de falha de energia.
Visão geral da medição de choque
Choques e impactos são frequentemente descritos pelo pico de aceleração expresso em gs (às vezes chamado de forças g ). A forma do pulso de choque e, particularmente, a duração do pulso são igualmente importantes. Por exemplo, um choque curto de 300 g de 1 ms tem pouco potencial de dano e geralmente não é de interesse, mas um choque de 300 g de 20 ms pode ser crítico. O uso de análise de espectro de resposta ao choque também é útil.
O local de montagem também afeta a resposta da maioria dos detectores de choque. Um choque em um item rígido, como um capacete esportivo ou um pacote rígido, pode responder a um choque de campo com um pulso de choque irregular que, sem a filtragem adequada, é difícil de caracterizar. Um choque em um item acolchoado geralmente tem um pulso de choque mais suave e, portanto, respostas mais consistentes do detector de choque.
Os choques são quantidades vetoriais com a direção do choque frequentemente sendo importante para o item de interesse.
Um registrador de dados de choque pode ser avaliado:
- Separadamente, em um teste físico de laboratório , talvez em uma máquina de choque instrumentada.
- Montado no item pretendido em um laboratório de testes com fixações controladas e choques de entrada controlados.
- No campo com choques de entrada não controlados e mais altamente variáveis.
Uso de adequados métodos de ensaio , calibração e verificação e validação de protocolos são importantes para todas as fases de avaliação.
Monitoramento de mercadorias em trânsito
Os registradores de choque podem ser usados para monitorar mercadorias frágeis e valiosas durante o trânsito e para medir o choque de transporte e o ambiente de vibração. Os madeireiros podem ser rigidamente fixados às mercadorias, embalagens ou veículos de transporte para que possam registrar os choques e vibrações que atuam sobre eles. Alguns itens grandes podem ter vários sensores de choque para medir diferentes locais. Os dados medidos revelam se as mercadorias em trânsito foram submetidas a condições potencialmente prejudiciais. Com base nesses dados, as opções podem ser:
- Se não houve choque ou vibração incomum, continue a usar a remessa como está, sem inspeção especial
- Se ocorrerem riscos potencialmente prejudiciais, inspecione completamente a remessa para ver se há danos ou realize uma calibração extra antes de usar
- O consignatário pode optar por rejeitar uma remessa onde os sensores indicam tratamento severo
- O tempo do dano, ou rastreamento GPS , pode ser capaz de determinar a localização do choque ou vibração prejudicial para direcionar a ação corretiva apropriada.
Dados de choque e vibração de várias remessas replicadas podem ser usados para
- Compare a gravidade da remessa de diferentes rotas ou de fornecedores de logística.
- Desenvolva dados compostos para serem usados em protocolos de teste de pacote . Os dados de tratamento de choque são frequentemente mais úteis convertidos de acelerações para alturas de queda ou outros meios de quantificar a gravidade dos impactos. Vários meios de análise estatística de quedas e impactos estão disponíveis. Os dados de vibração são frequentemente mais úteis no formato de densidade espectral de potência, que pode ser usado para controlar testes de vibração aleatória em um laboratório.
Outras aplicações
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Entre outras aplicações, os sensores de aceleração são usados para:
- Meça as acelerações em veículos motorizados, por exemplo, durante a reconstrução de acidentes rodoviários.
- Monitore as máquinas usadas nas linhas de produção que são sensíveis a choques ou vibrações.
- Monitorar e reduzir desgastes em plantas industriais e para aumentar o desempenho das máquinas.
- Monitore e registre terremotos.
- Monitore caminhões quanto a solavancos excessivos
- Medir vibrações em turbinas eólicas - soluções certificadas digitais GL2003 pioneiras pela PCH Engineering (DK) em conjunto com fabricantes de turbinas eólicas como Tacke (DE) e Clipper Windpower (EUA)
- Grave choques e vibrações de entrada para humanos
- Registre dados de movimento para gerenciamento de saúde e monitoramento de pacientes.
- Monitoramento animal do comportamento de respiração, caminhada, pé, mentir e dormir.
- Medindo a aceleração para sistemas de emergência de avalanche.
- Medir impactos em capacetes esportivos
- Determine as forças G que atuam sobre as pessoas ao andar de montanha-russa.
- Estabeleça acelerações para objetos em correias transportadoras .
Veja também
Referências
Livros e referências gerais
- Gilmore (editor), Medição e Análise do Ambiente de Distribuição, Relatório Final, Comitê de Embalagem Protetora IoPP, Hewlett Packard, 1999
- Yam, KL, "Encyclopedia of Packaging Technology", John Wiley & Sons, 2009, ISBN 978-0-470-08704-6
- DeSilva, CW, "Vibration and Shock Handbook", CRC, 2005, ISBN 0-8493-1580-8
- Harris, CM e Peirsol, AG "Shock and Vibration Handbook", 2001, McGraw Hill, ISBN 0-07-137081-1