O elemento da máquina de medição

Acoplamento de eixo com medição de binário integrada

O acoplamento de eixo com medição de binário ROBA ^®-DSM é baseado no ensaiado e testado acoplamento de eixo sem folga ROBA ^®-DS. Este acoplamento com medição de binário pode ser usado em várias aplicações diferentes, desde a construção de bancos de ensaio, máquinas em série e monitorização de estados. O sistema permite uma fácil monitorização do estado de máquinas e sistemas. Através dos dados recolhidos pelo acoplamento, as máquinas podem ser usadas em toda a sua plenitude.

A medição de peças rotativas requer a transmissão de energia para a peça em rotação e a transmissão de dados a partir da peça em rotação. Para estes fins encontram-se ao dispor vários sistemas diferentes. No passado, a energia e os dados eram transmitidos, na sua maioria, de forma indutiva. No entanto, este princípio tem várias desvantagens, comparativamente com a transmissão de dados do novo ROBA^®-DSM.

Uma grande desvantagem destes sistemas indutivos deve-se ao facto de os dados apenas poderem ser transmitidos através de distâncias curtas. Portanto, estes trabalham principalmente utilizando estatores "delimitados" que, por sua vez, também são parcialmente suportados por rolamentos. Esta delimitação torna tanto a instalação como a substituição mais complexas. Além disso, a instalação tem de ser efetuada de forma meticulosa, tendo em conta que as distâncias são muito curtas. Outra desvantagem assenta na baixa tolerância em caso de vibrações e desalinhamentos entre eixos. Os sistemas suportados por rolamentos requerem também um suporte de binário. Aqui, é importante observar a posição de instalação, de modo a que os binários de atrito dos rolamentos não sejam incluídos na medição. Os sistemas não suportados por rolamentos requerem uma ajuda durante a instalação, de modo a centrar o rotor e o estator.

O ROBA^®-DSM não requer delimitações e, por isso, apenas necessita de um pequeno espaço para instalação. O estator pode facilmente ser montado em qualquer posição dentro da circunferência. Ao ajustar o estator são permitidas grandes tolerâncias em todas as direções. As potenciais distâncias de até 5 mm são substancialmente maiores do que em sistemas delimitados.

Outra grande desvantagem dos sistemas indutivos é a usual baixa largura da banda de transmissão na versão analógica ou a baixa taxa de dados no caso de variantes digitais. Na maioria dos casos, estes sistemas são especificados até 1 kHz. Devido à transmissão de energia e de dados de medição através de um suporte, estes sistemas requerem uma complexa separação de sinais.

A nova medição de binário ROBA^®-DSM recorre a dois canais completamente independentes, um para transmissão de energia para o rotor e outro para transmissão de dados até ao recetor. Graças à elevada largura de banda de até 3,5 kHz, permite capturar processos rápidos e dinâmicos de forma fiável. A preparação dos dados no rotor permite uma ótima amplificação e compensação de deslocamento. No rotor encontra-se um amplificador programável através da interface de rádio. Desta forma, o cliente pode proceder à compensação do deslocamento no rotor, mesmo após a instalação. Além disso, o utilizador tem a possibilidade de definir a codificação do endereço e do canal de rádio com a ajuda de um software.

Outra vantagem é a utilização de um sistema de rádio codificado na banda 2,4 GHz ISM. Graças a uma aprovação de carácter geral não é necessário qualquer tipo de aprovação fora da UE. O sistema também permite ser implantado em outros mercados, sendo, porém, necessárias aprovações adicionais para o efeito. O sistema utiliza mais de 80 canais Isto significa que a operação de vários acoplamentos no mesmo ambiente não representa nenhum problema. A transmissão de dados está codificada com um endereço, de modo a que apenas o respetivo destinatário possa detetar e avaliar o sinal.

O funcionamento da conexão de rádio pode ser verificado no recetor através de um simples visor. Tendo em conta que a transmissão de dados é bidirecional e que cada pacote é reconhecido, é possível monitorizar a qualidade da conexão de rádio. As falhas na conexão de rádio ou a falta de dados do transmissor são reportadas pelo recetor. Devido à elevada taxa de amostragem e à rápida conexão de rádio, o ROBA ^®-DSM alcança valores muito bons para Jitter (máx. +/- 68μs) e Delay (2 ms), que geralmente são substancialmente mais elevados em sistemas digitais.

Tal como os sistemas industriais padrão, o ROBA ^®-DSM fornece um sinal de saída de +/-10V para o binário à direita/esquerda que pode ser utilizado como sinal de entrada para um CLP. Contudo, tendo em conta que cada vez mais sistemas de controlo se baseiam em PC, a recolha direta de dados digitais torna-se uma mais valia. O novo sistema ROBA^®-DSM fornece uma interface USB, através da qual os dados de medição digital podem ser lidos em qualquer PC ou laptop, recorrendo a uma interface USB padrão. Não é necessário nenhum hardware adicional para o registo de dados de medição. Desta forma, o operador pode rapidamente obter uma visão geral relativamente aos atuais dados de desempenho. Além disso, os registos podem ser facilmente efetuados, mesmo durante períodos mais alargados. A avaliação dos dados pode assim efetuar-se de modo offline, recorrendo a programas adequados, como DIADEM ou Excel e outros programas de folhas de cálculo. Além disso, é possível realizar uma avaliação online, mediante a qual os dados são lidos diretamente, recorrendo p. ex. ao LABVIEW, e processados em tempo real.

Fig.1: O acoplamento de eixo com medição de binário ROBA ^®-DSM é baseado no robusto acoplamento de eixo sem folga ROBA ^®-DS.

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