Bra dynamiska mätningar trots utmaningarna?

Mätningar av explosiva och dynamiska förlopp med hög noggrannhet inom kraft, vridmoment och tryck har många utmaningar som vi har berättat om i tidigare blogginlägg (Del 1, del 2), men det finns metoder och tekniker som underlättar. På RISE har vi mångårig erfarenhet inom dynamiska mätningar av mekaniska förlopp och vi forskar inom flera områden för att lyfta dynamiska mätningar till nästa nivå. Forskningen baseras på behov från fordons-, bygg- och processindustri men även på behov från universitet, högskolor och andra forskningsinstitut. Internationellt finns det också länder där man kommit långt inom dynamiska mätningar, till exempel Tyskland och Storbritannien. 

Som Nationellt Metrologiskt Institut (NMI) arbetar vi med att utveckla spårbarhetskedjor och standarder samt med rådgivning åt svenska företag och universitet. Vår satsning på dynamiska mätningar handlar i grunden om att ge svenskt näringsliv bättre och mer pålitliga mätningar av snabba förlopp. 

Genom att noggrannare mäta och förstå de dynamiska förloppen kan man till exempel optimera och effektivisera en byggnadsstruktur, minska vibrationer i en hushållsprodukt eller minska värmeförluster i en växellåda. Men även om vi satsar brett hos oss på RISE har vi inte löst alla utmaningar ännu. Så hur kan man skapa bästa förutsättningar för mätningarna här och nu trots detta? Nedan listar jag några metoder och förutsättningar som krävs för att lyckas. 

1. Snabba sensorer och datainsamling: Det kanske är en självklarhet, men använd sensorer och datainsamlingsenheter som registrerar i kraft, vridmoment och tryck med tillräckligt hög hastighet för ditt behov. Utrustningen kan ibland vara kostsam men ändå nödvändig i känsliga tillämpningar. Som jag tidigare skrivit om finns det utrustning som inte alltid beter sig exakt som utlovat i datablad eller specifikationer. Här kan vi på RISE hjälpa till med förståelsen för vad som är tillräckligt bra i en viss situation. Vi kan också granska mätutrustning mot våra mycket snabba referenser. 
2. Kalibrering och spårbarhet: En anledning till att mätinstrument inte alltid beter sig som utlovat är att de nästan uteslutande kalibreras statiskt, vilket kan ge en missvisande bild vid mycket snabba förlopp. Korrekt kalibrering och spårbarhet till internationella standarder tillsammans med en medvetenhet om problematiken är trots det en förutsättning för kvalitetssäkrade mätningar. På RISE har vi också en kapacitet att granska dessa dynamiska förlopp som är unik i Sverige.
3. Modellering och simulering: Vi rekommenderar att man tidigt använder sig av matematisk modellering och simulering för att förstå och förutsäga dynamiska förlopp. Med dessa metoder går det också att identifiera små och stora avvikelser i mätningarna i ett senare skede. Det finns till exempel signalfördröjningar, effekter av filtrering och exempelvis installationseffekter som man inte alltid tänker på.
4. Samverkan med experter: Ta hjälp av experter inom området för att utveckla anpassade lösningar och optimera mätmetoderna. Vi har många duktiga tekniker och forskare i Sverige, både hos industri och näringsliv och på våra universitet. Vi på RISE är också en naturlig partner inom området och kan hjälpa till med rådgivning, utbildningar och konkreta mätningar.

Det är viktigt att anpassa metoderna efter den specifika situationen och de krav som ställs på mätningarna. Genom att kombinera olika tekniker och noggrant analysera resultaten mot simuleringar och kalibreringar går det att lösa utmanande mätuppgifter.

Har du tankar om dynamiska mätningar eller behöver rådgivning kring utrustning eller metoder? Tveka inte att kontakta mig eller någon av våra forskare, till exempel  Eynas Amer, Fredrik Arrhén och Mikolaj Wozniak.

Några exempel på forskningsprojekt inom området där RISE är delaktiga hittar ni länkade nedan.

Robert Furunger

Projektledare, RISE Mätteknik