HEIDENHAIN과 LEINE & LINDE: 건물 구조물 및 대형 장비의 모니터링 디지털화를 위한 새로운 ESR 스트레스 센서

교량, 풍력 터빈, 크레인 및 기타 유사한 대형 구조물은 특히 고부하에 노출됩니다. 그것이 안전한 작동에 광범위한 모니터링이 필요한 이유입니다. 이러한 목적을 위해 HEIDENHAIN 및 LEINE & LINDE는 SENSOR+TEST 2019 전시회에 새로운 엔코더 시리즈를 소개할 것입니다. ESE 스트레스 센서는 매우 정밀한 디지털 측정 신호를 제공하며, 설치가 특히 간단합니다.

HEIDENHAIN과 LEINE & LENDE의 ESR 스트레스 센서는 단기간 재발하거나 영구적인 스트레스와 부하 측정을 위한 새로운 가능성을 제시합니다. 이러한 센서는 매우 정밀하며 튼튼하고, 대형 구조물 모니터링을 위한 기존 시스템에 대한 재사용 가능한 대안입니다. ESR 센서는 스트레스 측정과 디지털 측정 신호 출력에 전자광학 로터리 엔코더를 사용해 완전한 혁신 제품으로 탄생합니다.

새로운 애플리케이션에서 입증된 기술
로터리 엔코더는 모터의 위치와 속도 측정에 있어 산업 표준입니다. 생산과 자동화시스템 및 풍력 터빈과 엘리베이터에 몇 십년 동안 이러한 역할을 위해 사용됐습니다. ESR 스트레스 센서는 두 지점 사이 길이 변화 측정을 위해 이러한 튼튼하고 입증된 로터리 엔코더 기술을 사용합니다. 이러한 2개 포인트는 서로 200 mm 거리에서 테스트 중 피사체에 부착됩니다. 하나의 측정지점은 로터리 엔코더 축의 바로 아래에 위치하며, 다른 하나는 연결 바의 끝에 위치합니다. 부하가 없는 연결 바(테스트 대상과 병렬)와 비교한 부하를 받는 테스트 대상의 길이가 변경될 경우 엔코더에 각도 변화가 발생하며, 그러한 변경은 인장 및 압축 움직임의 검출에 사용됩니다.

선택한 기하형상에 기초해 로터리 엔코더의 한 개 증분은 5 nm의 길이변화, 즉 스트레인의 0.025µε에 해당된다. 측정 범위가 ±5000µε라고 가정할 경우 가용 해상도는 ±200 000, 즉 18비트가 됩니다. 이 값은 포일 스트레스 계기를 사용한 기존 설치물에 제공된 것보다 약 다섯 배의 측정 데이터가 됩니다. 단, ESR 스트레스 센서는 작동 중 피로의 대상이 되지 않으며, 스캐닝 주파수가 높기 때문에 동적 애플리케이션에서 측정 작업에 적합합니다. IP66 등급 및 –40°C부터 +100°C의 허용 애플리케이션 온도가 있는 로터리 엔코더는 환경 요인으로부터 보호되며, 실외 애플리케이션에 최적으로 설계됩니다. 연결 바 재질은 테스트 대상의 재질에 기초하므로, ESR 스트레스 센서는 수동적 온도 보정을 수행합니다. 연결 바와 테스트 대상에 동일한 열적 계수가 있을 경우 열적 스트레스는 측정되지 않습니다.

높은 가치의 디지털 데이터
로터리 엔코더의 높은 수준으로 통합된 광학 스캐닝 기술 덕분에 ESR 스트레스 센서는 극도로 낮은 잡음으로 매우 정밀한 디지털 측정 신호를 제공합니다. 센서의 EnDat 2.2 디지털 인터페이스는 측정 신호를 간섭 없이 후속 전자기기로 전송합니다. 또한 스트레스 센서의 주변온도 및 엔코더 진단과 상태 모니터링에 대한 데이터를 자율적으로 제공합니다. 디지털 엔코더 신호의 수집과 변환의 경우 시장에는 광범위한 후속 전자기기를 구입할 수 있습니다. 사용할 수 있는 후속 전자기기에는 직접 시스템 컨트롤러, 데이터 로거 또는 복수의 엔코더에서 신호를 수집해 간결한 네트워크 구조에서 사용할 수 있는 필드버스 컨버터가 포함됩니다.

용이한 설치 및 보편적인 전개성
ESR 스트레스 센서의 설치에 대한 속도와 공정 신뢰성을 특별히 세심하게 검토했습니다. 사용 용도에 따라 다양한 탑재 버전이 있는 이유가 여기에 있습니다.

• 영구 설치를 위해 고정된 버전으로서의 ESR 125 및 ESR 225
• 나사로 조일 수 있으며, 하나의 시험 대상에 재발하는 측정을 위해 신속하게 설치할 수 있는 버전인 ESR 325
• 단시간 측정을 위해 자석으로 설치되며, 필요한 대로 센서를 재활용할 수 있는 ESR 425