NTS zocht een toekomst bestendig meetsysteem voor signaal en systeem analyse en vond het B&K PULSE systeem bij ENMO

De NTS groep is een systeem leverancier voor de high-tech industrie. Ze ontwikkelt, vervaardigt en assembleert als OEM opto-mechatronische systemen, modules en componenten voor merkleveranciers die zich daardoor kunnen focusseren op de marketing, verkoop en service van hun producten. Naast ontwikkelingsafdelingen in Nederland en de VS bestaat de groep uit productie- en assemblage-afdelingen in Nederland, Tsjechië, Singapore en China. Door een sterke toename van het aantal ontwikkelopdrachten was binnen de afdeling ontwikkeling in Eindhoven behoefte aan uitbreiding van de meetapparatuur voor signaal analyse en systeem analyse. De toepassingen van de gezochte apparatuur zijn erg breed en variëren van versnellingsmetingen bij val- en botsproeven tot eigenruis metingen in precisie luchtlagers en van modale analyse van machine frames tot het bepalen van regelkarakteristieken voor het afregelen van servo systemen. De resultaten zijn vaak weer input voor vervolganalyses en moeten daarom eenvoudig en goed gedocumenteerd kunnen worden. Hoewel de metingen erg verschillend zijn, is een frequentie gebied van 0Hz tot 50kHz voldoende. Bij het opstellen van het eisenpakket voor de meetapparatuur is stekt rekening gehouden met de grote variatie in meetopdrachten en de gewenste uitbreidbaarheid van het systeem in de toekomst.

Uiteindelijk is gekozen voor het PULSE systeem van Bruël & Kjær met de ingangsmodules 3160 en 3053. Deze hebben een zeer lage eigen ruis en kunnen zowel gecombineerd worden tot één systeem met 16 kanalen als ook afzonderlijk werken zonder extra hardware als een systeem met 12 kanalen en een systeem met 4 kanalen en 2 generatoren. De PULSE FFT analyse software biedt verder de vereiste functionaliteit voor alle signaal- en systeem analyses met constante bandbreedte.

Het systeem is nu ruim een jaar in gebruik en voldoet prima aan de verwachtingen. De multikanaals functionaliteit is uitgebreid gebruikt onder andere tijdens botsproeven van een transportverpakking voor extreem gevoelige optische modules. Deze verpakking van in totaal 4500kg isoleert de afgeveerde optische modules van de schokken die tijdens transport kunnen optreden. Door de versnellingen van de afgeveerde optische module en het frame van de transport unit op 5 plaatsen in 3 richtingen te meten kunnen uit deze 15 signalen de isolatie eigenschappen bepaald worden. Met deze gegevens kan aansluitend het dynamische model van het systeem geijkt en verfijnd worden. Figuur 1 en 2 tonen de versnellingssignalen van de afgeveerde massa tijdens een vrije val van 5cm en tijdens een horizontale botsing met een snelheid van 1m/s.

Naast het betrouwbaar kunnen meten van sterke signalen gedurende korte tijd is het meten van zwakke signalen over een langere tijd eveneens van belang. Voor de ontwikkeling van de lagering van een precisie positioneringssysteem was het van belang het gedrag van een vacuüm voorgespannen luchtlager te meten. Hiervoor is een proefopstelling ontwikkeld waarmee de lange duur drift kan worden bepaald. Figuur 3 toont de positiesignalen van drie capacitieve sensoren waarmee de invloed van omgevingsfactoren zoals temperatuur op het lager gedrag gemeten wordt. Dankzij de stabiliteit van het Pulse systeem kan drift nauwkeurig gemeten worden.

Op basis van de ervaringen met het PULSE systeem en de ondersteuning van ENMO heeft NTS het vertrouwen dat ook toekomstige meetwensen goed afgedekt zullen worden. Pieter Nuij Senior Technologist bij NTS: “Het PULSE systeem is een waardevaste investering die we zeker terugverdienen”.

Figuur 1: Versnellingssignaal tijdens valproef van 5cm

Figuur 2: Versnellingssignaal tijdens botsproef met 1m/s

Figuur 3: Meting van positiedrift over langere tijd