Definire la precisione

L’azienda tedesca GTM ha ottenuto un brevetto europeo per un trasduttore di forza e accelerazione combinato che consente la correzione delle forze di accelerazione durante le misurazioni dinamiche sui banchi prova: una soluzione versatile al servizio di fornitori e gestori, visto che può essere utilizzata per diverse operazioni di prova.

di Alma Castiglioni

L’azienda tedesca GTM Testing and Metrology, specializzata nel campo delle tecniche di misurazione, presenta un nuovo brevetto: un trasduttore di forza e accelerazione combinato che consente la correzione delle forze di accelerazione durante le misurazioni dinamiche sui banchi prova.
L’innovazione è all’insegna della versatilità, visto che può essere utilizzata per diverse operazioni di prova.

Il funzionamento del trasduttore oggetto del brevetto

Il trasduttore di forza e accelerazione consente la compensazione degli errori di misura generati dall’accelerazione delle masse tra il punto di misura della forza e il componente testato. Solitamente ciò avviene mediante un solo sensore di accelerazione montato sul trasduttore di forza, sull’adattatore o sul componente da testare. Il trasduttore di forza e accelerazione brevettato da GTM combina invece il trasduttore di forza con uno o più sensori di accelerazione MEMS con diverse caratteristiche di sensibilità. Uno dei sensori dispone di un’elevata sensibilità in presenza di accelerazioni ridotte e range a bassa frequenza. Un secondo sensore esegue misure in presenza di accelerazioni elevate fino all’ordine dei kilohertz. Per ampliare il campo di applicazione è possibile installare ulteriori sensori. A seconda dei requisiti della misurazione, l’utente seleziona il sensore di accelerazione che meglio risponde ai requisiti richiesti, e lo collega.

Un vantaggio per gestori e fornitori di banchi prova

Sia i costruttori dei banchi prova, sia i loro clienti, possono trarre molteplici vantaggi dall’impiego di questo trasduttore di forza e accelerazione; in virtù del range di frequenza particolarmente ampio che è in grado di coprire, il trasduttore può, infatti, essere integrato nelle macchine per le più svariate operazioni di prova industriali. Dal punto di vista economico, l’acquisto di trasduttori di forza multisensore unitari realizzati in serie, invece di più trasduttori di forza specifici per i singoli requisiti, è sicuramente vantaggioso. Per le misurazioni dinamiche non è semplice determinare con esatta precisione i requisiti prima dell’applicazione; pertanto è possibile che la misurazione venga effettuata con un sensore non ottimale oppure che il banco prova debba essere trasformato. Se dotati di una tecnica di misurazione che soddisfa un ampio spettro di requisiti, i banchi prova possono fornire risultati di misura precisi. Grazie all’ampio campo di applicazione di questa invenzione è quindi possibile evitare complesse operazioni di trasformazione.

Lo status quo nel campo delle misurazioni dinamiche

Nella pratica del giorno d’oggi, i requisiti delle misurazioni dinamiche devono essere noti con estrema precisione: il trasduttore di forza specifico viene combinato con il sensore di accelerazione più adatto. Spesso, però, non è possibile utilizzare questa combinazione in banchi di prova destinati anche ad altre applicazioni. Se viene utilizzata per operazioni di prova diverse da quelle inizialmente previste, la qualità della misurazione ne risente, dato che il sensore di accelerazione non è quello ottimale. Questo fa sì che l’imprecisione decritta nelle misurazioni dinamiche non venga compensata come desiderato. La versatilità di questo nuovo brevetto risolve il problema. Tutti i settori industriali nei quali i componenti devono essere controllati con forze dinamiche (ad esempio per motivi di stabilità) necessitano di banchi prova con una tecnica di misurazione ad hoc. Il trasduttore GTM viene utilizzato nel settore automobilistico e aerospaziale e nel settore dell’energia, così come nel trasporto su rotaia.