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Verwandte Anleitungen für Kistler 9255C
Inhaltszusammenfassung für Kistler 9255C
- Seite 1 Betriebs- anleitung Quarzkristall- 3-Komponenten Dynamometer Typ 9255C 9255C_002-615d-02.15...
- Seite 2 Betriebs- anleitung Quarzkristall-3- Quarzkristall- Komponenten Dy- 3-Komponenten namometer Dynamometer Typ 9255C Typ 9255C 9255C_002-615d-02.15...
- Seite 4 Recht vor, das Produkt im Sinne des technischen Fort- schritts zu verbessern und zu ändern, ohne Verpflichtung, Personen und Organisationen aufgrund solcher Änderun- gen zu benachrichtigen. ©2012 … 2015 Kistler Gruppe. Alle Rechte bleiben vor- behalten. Kistler Gruppe Eulachstrasse 22...
- Seite 5 Neukalibrierung des Gerätes ....................23 Unterhaltsarbeiten ......................24 Behebung von Störungen ......................25 Fehlersuche und -behebung ....................25 Im Falle eines defekten Dynamometers ................26 Technische Daten ......................... 27 3-Komponenten-Dynamometer Typ 9255C ............... 27 Zubehör ..........................29 Seite 2 9255C_002-615d-02.15...
- Seite 6 Inhaltsverzeichnis Anhang ............................30 Glossar ..........................30 Messunsicherheit ........................ 34 Linearität ..........................35 Frequenzbereich ........................37 Einfluss der Temperatur ...................... 38 Total Seiten 39 9255C_002-615d-02.15 Seite 3...
- Seite 7 Quarzkristall-3-Komponenten Dynamometer Typ 9255C 1. Einleitung Wir danken Ihnen, dass Sie sich für ein Kistler Qualitäts- produkt entschieden haben. Bitte lesen Sie diese Betriebs- anleitung sorgfältig durch, damit Sie die vielseitigen Eigen- schaften Ihres Produkts optimal nutzen können. Kistler lehnt soweit gesetzlich zulässig jede Haftung ab, so- fern dieser Betriebsanleitung zuwider gehandelt wird oder andere Produkte, als unter Zubehör aufgeführt, verwendet...
- Seite 8 Wichtige Hinweise 2. Wichtige Hinweise 2.1 Zu Ihrer Sicherheit Dieses Gerät wurde eingehend geprüft und hat das Werk in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand verlassen. Um diesen Zustand zu erhalten und einen gefahrlosen Betrieb sicherzustellen, muss der Anwen- der die Hinweise und Warnvermerke beachten, die in dieser Betriebsanleitung enthalten sind Das Dynamometer darf nur von Personen installiert, ...
- Seite 9 Quarzkristall-3-Komponenten Dynamometer Typ 9255C 2.2 Hinweise zum Umgang mit dem Gerät Mit dem Dynamometer darf nur unter den spezifizier- ten Umwelt- und Betriebsbedingungen gearbeitet wer- den. Der Isolationswiderstand ist bei piezoelektrischen Mes- sungen von entscheidender Bedeutung; er muss etwa Ω...
- Seite 10 2.4 Was geschieht bei Änderungen? Gerätemodifikationen haben in der Regel auch Änderun- gen in der Betriebsanleitung zur Folge. Erkundigen Sie sich in diesem Falle bei Ihrer Kistler-Kundendienststelle über die Aktualisierungsmöglichkeiten für Ihre Dokumentation. 2.5 Entsorgungshinweis zu Elektronikgeräten Elektronik-Altgeräte dürfen nicht mit dem Haushalt- Kehricht entsorgt werden.
- Seite 11 Das Dynamometer misst die aktive Kraft unabhängig von ihrem Angriffspunkt. Der nutzbare Frequenzbereich hängt hauptsächlich von der Resonanzfrequenz des gesamten Messaufbaus ab. Bild 1: Dynamometer Typ 9255C Die wichtigsten Einsatzgebiete für das Mehrkomponenten- Dynamometer sind: Zerspankraftmessungen beim Fräsen und Schleifen an grösseren Maschinen und in Bearbeitungszentren...
- Seite 12 Allgemeine Gerätebeschreibung 3.2 Funktionsprinzip Die zu messende Kraft wird über eine Deckplatte eingelei- vier piezoelektrische 3-Komponenten- Kraftsensoren verteilt, die zwischen der Deck- und der Grundplatte angeordnet sind. Die piezoelektrischen Kraftsensoren enthalten je drei Quarzkristall-Plattenpaare, wovon das eine auf Druck in der z-Richtung und die beiden anderen auf Schub in der x- bzw.
- Seite 13 Quarzkristall-3-Komponenten Dynamometer Typ 9255C 3.3 Aufbau des Dynamometers Das Dynamometer besteht aus vier 3-Komponenten- Kraftsensoren, die unter hoher Vorspannung zwischen ei- ner Grundplatte und einer Deckplatte eingebaut sind. Diese Vorspannung ist die Voraussetzung für die Über- tragung der Reibungskräfte. Bild 3: Aufbau des Dynamometers...
- Seite 14 Montage, Installation und erste Inbetriebnahme 4. Montage, Installation und erste Inbetriebnahme 4.1 Wichtige Hinweise Das Mehrkomponenten-Dynamometer Typ 9255C ist ein Präzisionsinstrument, dessen inhärente Genauigkeit nur dann nutzbar und erhalten bleibt, wenn das Gerät sorgfäl- tig behandelt wird. Beachten Sie deshalb bitte die folgen-...
- Seite 15 Quarzkristall-3-Komponenten Dynamometer Typ 9255C Die Bodenfläche des Dynamometers ist geschliffen, also feinbearbeitet. Montieren Sie das Gerät deshalb nur auf geschliffene oder gleichwertig bearbeitete Montageflächen Reinigen Sie die Auflageflächen vor der Montage gründlich Zum Ausrichten des Dynamometers auf dem Maschinen- tisch dient eine der beiden Längsseiten des Flansches...
- Seite 16 Montage, Installation und erste Inbetriebnahme 4.4 Grundschaltung und Verkabelung der Messanlage Die vom Dynamometer abgegebenen elektrischen Ladungen (pC) werden mit Ladungsverstärkern in proportionale Spannungen umgewandelt, die mit den üblichen Instru- menten angezeigt, registriert oder weiterverarbeitet werden können. Für die Verkabelung der Messanlage beachten Sie bitte die folgenden Hinweise: Die Verbindungskabel vom Dynamometer zum Ladungs- ...
- Seite 17 Quarzkristall-3-Komponenten Dynamometer Typ 9255C 4.4.1 Kraftmessung mit 3 Komponenten (F Die folgende Abbildung zeigt die benötigten Elemente für den Anschluss des Dynamometers an einen Mehrkanal- Ladungsverstärker (z.B. Typ 5070Ax01xx). Es handelt sich dabei um eine masseisolierte Messkette mit 3-adrigem Ka- bel.
- Seite 18 Deckplattenseite, so gilt der maximal spe- zifizierte Messbereich. Falls aufgrund der auftretenden Belastungen die Möglich- keit besteht das Dynamometer zu beschädigen, wenden Sie sich an Ihren Kistler-Kundendienst, wo dieser Belas- tungsfall berechnet und ein Urteil abgegeben werden kann. 9255C_002-615d-02.15...
- Seite 19 Quarzkristall-3-Komponenten Dynamometer Typ 9255C 4.4.3 Kraft- und Momentmessung mit 6 Komponenten (F Die folgende Abbildung zeigt die benötigten Elemente für den Anschluss des Dynamometers an einen Mehrkanal- Ladungsverstärker Typ 5070Ax11xx. Es handelt sich dabei um eine masseisolierte Messkette mit 8-adrigem Kabel.
- Seite 20 Standardmässig ist Faktor 1 für die Korrekturfaktoren kM und kM gesetzt. Je nach Auswertung der Messresultate ist der Abstand zwi- schen der Deckplattenoberfläche und der Sensormitte ent- scheidend. Dieser Abstand wird az0 genannt. Der Wert für Typ 9255C ist: az0 = 48.5 mm 9255C_002-615d-02.15 Seite 17...
- Seite 21 Quarzkristall-3-Komponenten Dynamometer Typ 9255C 5. Betrieb 5.1 Bereichswahl Es wird empfohlen mit dem Mehrkomponenten-Dynamo- meter Typ 9255C Ladungsverstärker mit Empfindlichkeits- einstellung (z.B. Typ 5070A…) zu verwenden. Stellen Sie die Empfindlichkeiten gemäss den Angaben in den Kalibrierblättern für die Kanäle F und F ein.
- Seite 22 Betrieb a Stellen Sie den Verstärker auf <Reset>. Wählen Sie den Bereich für F wie folgt: 2 · 10 N/V (Verstärker auf <Long Time Constant>) b Schalten Sie den Verstärker auf <Operate> c Bringen Sie F auf (Werkzeugmaschine in Betrieb setzen) d Nach dem Ablesen und/oder Registrieren der Kraft schalten Sie den Verstärker wieder auf <Reset>, damit die F...
- Seite 23 Quarzkristall-3-Komponenten Dynamometer Typ 9255C Nutzbarer Frequenzbereich Im Resonanzgebiet weist ein Kraftmesselement oder ein Dynamometer ein wenig gedämpftes Schwingungsverhal- ten auf. Es kann ohne allzu grosse Messfehler bis zu etwa einem Drittel der Eigenfrequenz gemessen werden. Die untere Frequenzgrenze wird durch die Drift des La- dungsverstärkers und die Qualität der Isolation bestimmt.
- Seite 24 Betrieb Regel Je besser die Montage des Kraftmesselementes (Dynamo- meter) auf der Tischunterlage und je besser das krafteinlei- tende Teil auf dem Element montiert wird, desto höher wird die Resonanzfrequenz und somit der nutzbare Fre- quenzbereich des Messsystems. Gleichzeitig muss die auf das Kraftmesselement montierte Masse niedrig gehalten werden.
- Seite 25 Quarzkristall-3-Komponenten Dynamometer Typ 9255C 5.4 Temperatureinflüsse Der Temperaturkoeffizient der Empfindlichkeit (Änderung der Empfindlichkeit mit der Temperatur, wobei das ganze Dynamometer dieselbe Temperatur aufweist) ist vernach- lässigbar klein. Temperaturänderungen hingegen haben ein Fehlersignal in Form einer Nullpunktabwanderung zur Folge. Diese Tem- peraturdrift ist eine Funktion der zugeführten Wärmemen-...
- Seite 26 Unterhalt 6. Unterhalt Das Mehrkomponenten-Dynamometer Typ 9255C ist ein zuverlässiges Gerät, das praktisch keinen Unterhalt ver- langt. Um einen langen, zuverlässigen Betrieb des Dyna- mometers sicherzustellen, lesen Sie bitte die folgenden zwei Kapitel. 6.1 Neukalibrierung des Gerätes Eine Neukalibrierung des Dynamometers ist beispielsweise nach einer unkontrollierten Überlastung notwendig.
- Seite 27 Sichtbare Kratzer und Kerben können mit einem Abziehstein egalisiert werden. Reinigen Sie den freien neunpoligen Steckeranschluss des Dynamometers oder des Anschlusskabels regel- mässig mit einem extrem sauberen Reinigungsmittel, wie zum Beispiel Kistler Reinigungs- und Isolierspray Typ 1003 oder Reinbenzin Seite 24 9255C_002-615d-02.15...
- Seite 28 7. Behebung von Störungen 7.1 Fehlersuche und -behebung Nachfolgend finden Sie eine Auflistung typischer Störungs- ursachen und Hinweise zu deren Behebung. Falls Sie eine Störung nicht beheben können, wenden Sie sich bitte an Ihre Kistler-Vertretung. Störung Ursache Behebung Kein Messsignal am Ausgang Signalleitung unterbrochen Messanordnung (Anschlüsse) überprü-...
- Seite 29 Bei einer allenfalls notwendigen grösseren Reparatur erhalten Sie einen Kostenvoranschlag Kistler wird sich bemühen, Ihr Dynamometer in kürzester Zeit und zu minimalen Kosten zu reparieren und Ihnen in neuwertigem Zustand zuzustellen Nach jeder Reparatur wird das Dynamometer im Werk ...
- Seite 30 Technische Daten 8. Technische Daten Bitte beachten Sie, dass alle technischen Daten und alle weiteren Informationen in diesem Kapitel jederzeit ohne Vorankündigung geändert werden können. 8.1 3-Komponenten-Dynamometer Typ 9255C Bereich –30 ... 30 bei Kraftangriff innerhalb und max. –10 ... 60 100 mm oberhalb der Deckfläche...
- Seite 31 Quarzkristall-3-Komponenten Dynamometer Typ 9255C Bild 8: Abmessungen des Dynamometers Typ 9255C Seite 28 9255C_002-615d-02.15...
- Seite 32 Technische Daten 8.2 Zubehör Welche Zubehörteile im Lieferumfang enthalten sind, ist aus der aktuellen Preisliste ersichtlich. Für das Dynamometer Typ 9255C sind die folgenden Zu- behörteile erhältlich: Anschlusskabel (3-adrig) (gerader Stecker) 1687B5 (Winkelstecker) 1689B5 Verlängerungskabel 1688B5 (3-adrig, 5 m lang)
- Seite 33 Quarzkristall-3-Komponenten Dynamometer Typ 9255C 9. Anhang 9.1 Glossar Ansprechschwelle Grösste Änderung der Messgrösse, die eine wahrnehmbare Änderung der Anzeigegrösse bewirkt, wobei die Änderung der Messgrösse langsam und in eine Richtung erfolgt. Bemerkung: In der Praxis gilt die Faustregel, dass die An- sprechschwelle 2 bis 3 mal grösser als das Rauschen des...
- Seite 34 Sensoren, für DMS-Sensoren und Halblei- tersensoren. Die Kapazität und damit die Länge des Anschlusskabels hat Kabelkapazität bei der Verwendung von Kistler-Spezialkabeln und Kistler- Ladungsverstärkern keinen Einfluss auf das Messresultat. Kalibrierschein Dokument für Sensoren und Geräte zur Darstellung der Ergebnisse einer Kalibrierung.
- Seite 35 Eigenschaft der Kristalle (z.B. Quarz), bei der am Kristall proportionale elektrische Ladung als Reaktion auf eine me- chanische Belastung generiert wird. Beschreibt die Fähigkeit von Kistler Sensoren, Ladungs- quasistatisch verstärkern und elektrischer Geräte, zeitveränderliche und nahezu zeitunveränderliche Messgrössen (z.B. Lang- zeitmessungen oder Messungen im DC-Modus) messen zu können.
- Seite 36 Anhang Beispiele: • Biegemoment wirkt auf einen Kraftsensor: • → F • Axialkraft wirkt auf einen Drehmomentsensor: → M • Schubkraft wirkt auf einen Kraft-/Dm-Sensor: → F and F → M siehe Anhang 9.5 Temperatureinfluss Überlast Maximaler Wert der Messgrösse, mit der der Sensor ohne bleibende Schäden belastet werden kann.
- Seite 37 Quarzkristall-3-Komponenten Dynamometer Typ 9255C 9.2 Messunsicherheit Systematische Fehler, Genauigkeit Die Genauigkeit ist das Ausmass der Übereinstimmung zwischen dem Messwert und einem wahren Wert der Messgrösse. Sie wird bei einer piezoelektrischen Messkette von vielen systematischen Fehlern bestimmt, z.B. Linearität des Sensors ...
- Seite 38 Fehler durch Nullpunktdrift auf- grund sich mit der Zeit ändernder Einflussgrössen wie z.B. der Temperatur sind damit prinzipbedingt ausgeschlossen. Bei piezoelektrischen Messketten von Kistler kann typischer- weise von einer Wiederholbarkeit innerhalb von 0,1 % FSO ausgegangen werden.
- Seite 39 Quarzkristall-3-Komponenten Dynamometer Typ 9255C Beste Gerade – Mathematische Definition Die Minimierung der maximalen Abweichung ist bekannt als Tschebyscheff-Approximation. Die Beste Gerade wird dabei wie folgt bestimmt: = Messgrösse (Referenz) = Ladungssignal des Sensors, bzw. Ausgangssignal des Ladungsverstärkers ) = Kalibrierkurve, auf- und absteigend durchlau- ...
- Seite 40 Anhang 9.4 Frequenzbereich Piezoelektrische Sensoren haben wegen ihrer mechani- schen Güte eine sehr geringe Dämpfung. Der nutzbare Frequenzbereich wird nach oben durch die ansteigende Re- sonanzüberhöhung begrenzt. Es bedeuten: Messfrequenz Eigenfrequenz Amplitudenverhältnis Für den Amplitudenfehler bzw. die erreichbare Genauigkeit in Abhängigkeit der Frequenz gelten folgende Richtwerte: 10 % ≈...
- Seite 41 Quarzkristall-3-Komponenten Dynamometer Typ 9255C In ihrem dynamischen Verhalten sind die piezoelektrischen Sensoren allen anderen Messverfahren überlegen. Durch die sehr hohe Steifheit ergeben sich höchste, mögliche Eigenfrequenzen. Piezoelektrische Sensoren sind damit ideal geeignet für die Erfassung von sich zeitlich schnell ändernden Messgrössen. Das dynamische Verhalten des Sensors wird dabei massgeblich von der umgebenden Struktur bestimmt.
- Seite 42 Anhang des Sensors, nachdem dieser wieder im thermischen Gleichgewicht mit seiner Umgebung ist. Temperaturfehler werden durch Spannungsänderungen im Sensor hervorge- rufen, die ihrerseits von der Vorspannung bzw. der Einbau- situation beeinflusst werden. Temperaturgradient-Fehler (dynamischer Fehler) Als Temperaturgradient-Fehler wird die vorübergehende Änderung des Ausgangssignals bezeichnet, wenn die Tem- peratur der Umgebung bzw.