Come realizzare un sistema meccanico : scegliere il sensore corretto, definire i partner per realizzare il sistema, configurare il sistema, analizzare la catena di misura

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NI Partner Network
NIdays2015
Il supporto alla progettazione e realizzazione
di sistemi di test in ambito meccanico

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• MeasureIT, chi siamo
• Tipologie di componenti meccanici
• Componenti di un sistema di test meccanico
• Considerazioni e feedbacks
• La rete di partner NI in Italia
Agenda

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Chi siamo
è il partner tecnologico nella consulenza e nella fornitura della
sensoristica e dei componenti accessori
per la realizzazione di sistemi di test e misura su piattaforma
National Instruments™
Il catalogo prodotti di MeasureIT è consultabile via web
www.measureit.it
è possibile acquistare i prodotti tramite e-commerce

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Sistemi in ambito meccanico
• Test per componenti puramente meccanici:
strutture meccaniche, ruote dentate/cambio, ali di aeroplano,
smorzatori;
• Test per componenti meccanici con elettronica minima:
componenti con elettronica semplice tipo pompe a giri fissi,
macchine per il ghiaccio, ventilatori;
• Test per componenti meccatronici:
componenti con elettronica ad elevate funzionalità:
motori/compressori sotto inverter, lavatrici;
• Test per sistemi meccatronici integrati:
robot antropomorfi, machine utensili, machine cogeneratrici,
idraulica mobile;

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Tipologie di test
• Prove su prototipo preserie;
• Prove vita;
• Prove con ciclo accelerato;
• Prove di tipo;
• Prove secondo normative specifiche;
• Prove di performance/funzionalità;
• Prove statistiche/campione;
• Gorilla test;
• Test di produzione (collaudo);

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Una volta…
Tutto ciò che non c’è non si può rompere…
Componente Calibro Display Opertatore

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e ora…
Componente Calibro Display OpertatoreHuman Machine
Interface (HMI)
Automated test
Specialist
Smart
Gauge
Device Under
Test (DUT)
NI DAQ
automated data
acquisition system
Le moderne tecniche di progettazione 3D e simulazione sia
in ambito meccanico che elettrico o elettronico permettono
la realizzazione di componenti sempre più complessi che
richiedono sistemi di test sempre più innovativi

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Automated Test Specialist
• Esperto di prodotto (sempre più complessi);
• Esperto di procedure/automazione (sempre più
dinamiche con tempi realizzativi sempre più brevi);
• Esperto di misura (sempre più sofisticate ed estreme);
• Esperto di normative (sempre più stringenti);
• Esperto di gestione budget (sempre meno
investimenti);
• Esperto di lean production (fare di più con le stesse
risorse);
• Esperto di elettronica, elettrotecnica, informatica,
impiantistica;

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E ancora…
• Aziende medio-piccole:
tendenza ad accorpare il knowhow su un’unica persona o su
un ristretto numero di tecnici;
rischio concreto di perdere il knowhow
• Aziende medio-grandi:
Tendenza a segmentare le competenze su molti dipartimenti e
su un numero cospicuo di tecnici;
Rischio concreto di eccessiva segmentazione e
competenze non coperte

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Sistema di Test
Esempio: AUTOMOTIVETEST SYSTEM
DataAcquisition
System (DAQ)
Software Driver
and Application

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Sistema di Test
Esempio: AUTOMOTIVETEST SYSTEM
DataAcquisition
System (DAQ)
Software Driver
and Application
T&M / Process
Sensors

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Sistema di Test
Esempio: AUTOMOTIVETEST SYSTEM
DataAcquisition
System (DAQ)
Software Driver
and Application
T&M / Process
Sensors
Industrial ICT
Monitor/Display
Connectivity
ElectroMechanical
Instruments
Actuators
Racks
NI Alliance
Partner
Network

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NI Partner Network
• Analisi di fattibilità;
• Sviluppo di test chiavi in mano;
• Sviluppo su piattaforme NI specifiche;
• Sviluppo o consulenza software su LabVIEW;
• Progettazione impiantistica;
• Consulenza nella scelta e fornitura di tutti i
componenti (dal sensore al rack!);

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Sensori: tipi di misura
• termiche (temperatura)
• meccaniche (coppia, dimensioni, vibrazione,
spostamento, forze, deformazione, velocità);
• fluidodinamiche (portata, pressione, livello);
• elettriche (corrente, tensione, cos(Φ));
• acustiche (livello sonoro);
• ambientali (irraggiamento, barometrica, umidità);

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Sensori: come scelgo un sensore?
Il sensore trasduce un grandezza fisica in una elettrica e
la bontà di questa trasduzione dipende da molteplici fattori
Misura di temperatura di acqua a T=50°C in un condotto;
Utilizzo di sonda ad altissima precisione pt100 1/10DIN
con calibrazione (errore <0.08°C)
Risultato della prova: errore 7°C

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Sensori: come scelgo un sensore?
• Cosa voglio misurare (e qual’è la grandezza che
meglio rappresenta il mio fenomeno)
• Ogni quanto voglio misurare (quante volte e per quanto
tempo)
• Che precisione serve? (precisione-risoluzione?)
• Tipologia installazione (contatto/non contatto)
• Tempi di realizzazione
• Budget
• Cablaggio, Certificazioni, Manutenzione, Imprevisti!!

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Cosa scelgo?
Temperatura
MEMS, 9€ Accelerometro IEPE, 0.5K€
Vibrazione
estensimetro, 11€ Fibra ottica, 0.5K€
Deformazione
LM35, 1.5€ Termocamera, 4K€

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Strain Resistenza estensimetro: 120Ohm
Distanza tra sensore e DAQ di 3m
𝐺𝑎𝑔𝑒 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 =
∆𝑅/𝑅
∆𝐿/𝐿
= 2
Se ipotizzo una deformazione dell’1% la
variazione di resistenza dovuta a
deformazione massima è di 2.4Ohm
𝑅 = ρ 𝑙/𝐴
Resistività del rame a Tamb: 0.0171Ohm*mm2/m
Sezione cavo: 0.22mm2
La variazione di resistenza dovuta a 3m di cavo è di 0.24Ohm,
quindi per i due cavi il 20% della variazione totale

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Sistema di acquisizione dati
NI DAQ NI SC

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Racks
• Contenimento
• Protezione
• Distribuzione delle alimentazioni
• Back up
• Connessione I/O
• Espandibile
• Trasportabile?

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NI Partner Network Italia
• NI Alliance Partner
• NI LabVIEW
Consultant
• NI Channel Partner
• NI Embedded
Specialty
• NI Education
Specialty
• NI Electronics Design
Specialty

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Conclusioni
• I test sui componenti meccanici richiedono
facilities e competenze sempre più integrate e
flessibili;
• Necessità di trovare partner altamente
specializzati nelle diverse fasi della
pianificazione e della realizzazione del test;
• NI ha una rete distribuita di partner specializzati;
• MeasureIT è l’unico Channel Partner per la
consulenza nella scelta e per la fornitura dei
sensori e dei componenti accessori;

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Catalogo prodotti
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 Morsettiere
 Cablaggi
 Connettori
Accessori
Racks ed
Enclosures
 Racks 19’’
 Enclosure trasportabili
 Quadri elettrici
 Componenti Elettromeccanici
Attuatori
 Motori
 Azionamenti
 Shaker
 Assi lineari
Sensori e
Trasduttori
 Vibrazioni
 Acustica
 Velocità di rotazione
 Deformazione/Spostamento
 Forza/Coppia
 Misure elettriche
 Temperatura/Umidità
 Pressione
 Portata
 Ambientali
 Box PC fanless
 Panel PC fanless
 Router e componenti ICT
 Monitor industriali
 Tablet/notebook industriali
Informatica
Industriale e PC
Strumenti e
Condizionamento
 Energy meter
 Alimentatori programmabili
 Laser
 Calibratori

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Benefici per il cliente NI
1. Consulenza tecnica: FIELD ENGINEERS
- consulenza nella scelta della sensoristica più idonea per il tipo di
misura specifica o per definire tutti i componenti necessari per
completare l’applicazione;
- garanzia di interoperabilità con piattaforma National Instruments™
2. Efficienza
- sito web per la consultazione tecnica ed economica
- e-commerce per l’acquisto
- acquisto di tutti i componenti complementari con un unico ordine
- unica fornitura di tutto il materiale
- unica fattura

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Web

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Grazie per l’attenzione
sales@measureit.it
049 7625284