Duales Mess-System gegen verrauschte Signale

Zur Bauma hat Posital Fraba das Schnittstellenangebot für seine Neigungssensoren der Dynamic Tiltix-Reihe erweitert.

02. April 2019
Duales Mess-System gegen verrauschte Signale
Dynamic Tiltix-Sensor und Bagger: Arbeiten ohne anzuhalten. (Bild: Posital Fraba)

Ab sofort gibt es die dynamisch bewegungskompensierten Neigungssensoren nicht nur mit CANopen-Interface, sondern auch mit J1939-Anbindung. Anders als bei konventionellen Neigungssensoren, die sich bei ihren Messungen auf einen einzigen Beschleunigungssensor verlassen, kommt bei der Dynamic Tiltix-Serie ein duales Mess-System zum Zuge. Dem Beschleunigungssensor wurde ein Gyroskop zur Seite gestellt, mit dem sich die tatsächliche Drehgeschwindigkeit in den unterschiedlichen Achsen ermitteln lässt. Eine Schwachstelle herkömmlicher Neigungssensoren wurde so beseitigt: das Verrauschen der über den Beschleunigungssensor ermittelten Signale bei ruckartigen Bewegungen und Vibration, was zu Fehlern bei der Winkel- und Positionsmessung führt. Im Duo sorgen Beschleunigungssensor und Gyroskop, deren Signale über Algorithmen verknüpft und mit Rechenpower ausgewertet werden, für die präzise Bestimmung der tatsächlichen Neigungsposition. »Was sich so einfach anhört, erwies sich bei der praktischen Umsetzung als sehr zeit- und arbeitsintensiv«, unterstreicht Tobias Schubert, als Produktmanager für die Tiltix-Neigungssensoren von Posital zuständig. »Allein in die Entwicklung des Algorithmus haben wir fast drei Jahre investiert. Dabei wurden immer wieder Feldtests bei Pilotkunden durchgeführt und analysiert«.

Prädestiniert sind die Sensoren der Serie für den Betrieb in mobilen Heavy-Duty-Maschinen wie schwerem Baugerät, Kränen, Landmaschinen sowie in Mining-Equipment. Neben Betriebssicherheit sorgen sie auch für Zeit- und Kostenersparnis – etwa bei Baggern, die ihre Arbeit bislang immer wieder kurzzeitig stoppen mussten, um klare Messsignale zu generieren. Mit dem dualen Mess-System, das auch im bewegten Zustand die verlässliche Neigungsmessung garantiert, können diese kostspieligen Zwangspausen komplett entfallen.

Da über das System – neben den präzisen Neigungswerten ¬ – auch die Beschleunigungskräfte und Rotationsgeschwindigkeit für alle drei Achsen erfasst werden, lassen sich mit dem Dynamic Tiltix-Sensor zusätzliche Features und Applikationen erschließen. Hierzu gehört etwa das Monitoring von komplexen Bewegungsabläufen auf Containerbrücken bzw. in Spreadern. »Echtes Potenzial sehen wir künftig im Bereich ‚autonomes Fahren’, der auch im Off Highway-Bereich – z.B. bei Landmaschinen – stattfindet«, so Schubert. »Bei Kurvenfahrten etwa lässt sich durch Auslesen der Rotationsgeschwindigkeit der horizontalen Achse das GPS-Signal korrigieren«.

Die Tiltix-Sensoren, die sich für horizontale wie vertikale Montage eignen, haben einen Messbereich von ± 180°. Die Elektronik ist in einem besonders strapazierfähigen Aluminiumdruckgussgehäuse vergossen, das bis zu 100 g schockresistent und für Schutzklasse IP69K ausgelegt ist. Dynamic Tiltix-Sensoren erreichen eine statische Genauigkeit von ±0,3°, eine dynamische Genauigkeit im bewegten System von 0,5° und eine Auflösung von 0,01°. Sie eignen sich bestens für Retrofit, wobei ihre Integration kinderleicht ist. Der Sensor wird über vier Löcher montiert und muss dann nur noch über ein Kabel mit der Steuerung verbunden werden.

Bauma, Halle A 2, Stand 434