Messausrüstung für anspruchsvolle T&M-Anwendungen.

Transkript

1 Messausrüstung für anspruchsvolle T&M-Anwendungen. Get Better. With Kistler. Test & Measurement Übersicht Sensoren und Signalaufbereitung

2 Über Kistler. Innovationskultur mit Geschichte Bei der Gründung der Kistler Instrumente AG im Jahr 1959 standen Neugierde und Begeisterung für Technologie Pate. Mit der bahnbrechenden Erfindung des Ladungsverstärkers und der Serienproduktion der ersten Quarz-Drucksensoren verhalfen Walter P. Kistler und Hans Conrad Sonderegger der piezoelektrischen Messtechnik weltweit zum Durchbruch. Der Siegeszug der piezoelektrischen Technologie und der Aufstieg des Familienunternehmens mit Wurzeln in der Schweiz und in den USA sind untrennbar miteinander verbunden. Die Leidenschaft der beiden Kistler Pioniere hat die DNA des Unternehmens bis heute geprägt. Eine einzigartige Innovationskultur schafft Raum für Ideen und ist wesentliche Grundlage für echte Erfolge. Eine eigene Kristallzüchtung nach geheimer Rezeptur sorgt für Kristalle, die mit ihrer höheren Empfindlichkeit und Temperaturstabilität auch in anspruchsvollen Anwendungen zuverlässige Resultate liefern. Heute ist Kistler längst nicht mehr nur Synonym für die dynamische Messtechnik, sondern hat sich auch mit piezoresistiver, optischer und DMS-Messtechnologie einen Namen gemacht. So kommt immer genau die Technologie zum Einsatz, die dem Kunden den grössten Nutzen bringt. Nebst Produkten für allgemeine Messungen bietet Kistler komplette Lösungen für spezifische Anwendungen an, z. B. für die Motorenentwicklung, Kunststoffverarbeitung oder Montagetechnik. Kistler ist ein Messtechnik-Pionier geblieben. Die Physiker und Ingenieure von Kistler teilen auch heute noch eine persönliche Leidenschaft für Technologie. Langjährige Kundenbeziehungen sind ein Leistungsausweis, auf den man bei Kistler stolz ist zu Recht. Zahlen und Fakten zu Kistler: /facts. 2

3 Test & Measurement. Messausrüstung für anspruchsvolle T&M-Anwendungen Vertrauen Sie auf die langjährige Erfahrung von Kistler mit Druck-, Beschleunigungs-, Kraft-, Dehnungs- oder Drehmomentsensoren und entsprechenden Signalaufbereitungslösungen für den T&M-Markt. Kistler bietet Ingenieuren, Forschern, Messtechnikern und Studierenden aus diversen Branchen zuverlässige und qualitativ hochstehende Sensoren an. Kistler ist Weltmarktführer und grösster Anbieter von piezoelektrischer Messtechnik. Doch auch die hochwertigen piezoresistiven, kapazitiven und DMS-Sensoren von Kistler kommen bei anspruchsvollen Anwendungen in Mess-, Test-, Forschungs- und Entwicklungslabors weltweit zum Einsatz. Entdecken Sie auf den nächsten Seiten das vielseitige Kistler Angebot rund um Test & Measurement. Diese Broschüre gibt Ihnen einen Gesamtüberblick detaillierte Informationen zu den einzelnen Messgrössen und Produkten finden Sie auf unserer Website oder in den Produktkatalogen (Infos dazu auf S.11). Branchenübersicht Luft- und Raumfahrttechnik Transport- und Verkehrswesen Automobiltechnik Schiffsbau und maritime Industrie Energie- und Umwelttechnik Öl und Gas Chemische Industrie Pharmaindustrie Halbleiter- und Elektronikindustrie Papier- und Zellstoffindustrie Nahrungs- und Getränkeindustrie Bauwesen und Bergbau Medizintechnik Maschinenbau Universitäre Forschung Unser T&M-Sales-Team mit lokalen Ansprechpartnern freut sich auf Ihre Kontaktaufnahme. 3

4 Druck. Das Kistler Portfolio zur Messung von Druck umfasst piezoelektrische wie auch piezoresistive Sensoren und bietet damit für viele Anwendungen die passende Lösung. Piezoelektrische Drucksensoren eignen sich aufgrund ihrer hohen Eigenfrequenz für Anwendungen, bei denen dynamische Druckänderungen erfasst werden müssen. Doch auch für die Messung kleinster Druckänderungen (Druckpulsationen) bei hohen statischen Druckpegeln sind piezoelektrische Drucksensoren die erste Wahl. Im Gegensatz dazu eignen sich piezoresistive Drucksensoren für die Messung von statischen Druckverläufen. Piezoelektrische Drucksensoren Messung hochdynamischer, dynamischer und quasi-statischer Druckverläufe Messung kleinster Druckänderungen (Druckpulsationen) bei hohen statischen Druckpegeln Abdeckung weiter Messbereiche (mbar bis bar) mit nur einem Drucksensor Sehr kurze Anstiegszeiten (1 μs) bzw. hohe Eigenfrequenzen (500 khz) Sehr weiter Temperaturbereich von kryogen bis 350 C Kleinste Sensorabmessungen Ladungs- (PE) und Spannungsausgang (IEPE) Piezoresistive Drucksensoren Hochpräzise statische und quasi-statische Druckmessungen Weiter Temperaturbereich von 40 bis 200 C Kleine Sensorabmessungen (z. B. M5) Varianten mit integrierten Signalverstärkern Optional ATEX-zertifiziert Spannungs- (mv oder V) und Stromausgang (ma) 4

5 Beschleunigung. Kistler Beschleunigungssensoren sind vielseitig einsetzbar und liefern zuverlässige, wiederholbare Ergebnisse. Dazu gehören Struktur - oder Lebensdaueruntersuchungen, Umweltsimulationen mit Vibration und Schock, Geräusch- und Schwingungsuntersuchungen (NVH) am Automobil, Fluttertests für Flugzeugtragflächen, Schwingungsüberwachungen an Eisenbahnen oder ultra-tieffrequente Schwingungsüberwachungen an grossen zivilen Trag strukturen wie Brücken und Hochhäuser. Kistler bietet ein breites Spektrum an Sensoren für die Messung von statischen bis dynamischen Beschleunigungen. Kristalle der Kistler PiezoStar Familie eignen sich besonders gut für die Miniaturisierung und bieten gegenüber herkömmlichen Quarzkristallen den Vorteil einer deutlich geringeren Temperatur- bei einer weitaus höheren Spannungsempfindlichkeit. Piezoelektrische Beschleunigungssensoren Ein- und dreiachsige Varianten mit Ladungs- (PE) und Spannungsausgang (IEPE) Einzelne dreiachsige Sensoren können in jeder Richtung mit Schrauben befestigt werden Piezokeramische Sensoren mit Ladungsausgang für Hochtemperaturanwendungen bis 250 C IEPE-Varianten mit hohem Ausgangssignal und geringem Rauschen Sensoren basierend auf Quarzkristall oder PiezoStar Kristall mit geringstem Temperaturkoeffizienten bei PiezoStar für dynamische Wechseltemperaturanwendungen von 196 bis 165 C extrem weiten Frequenzbereichen dank der Steifheit der Wandler und der hohen Resonanzfrequenz der Sensoren Langzeitstabilität Variabel kapazitive MEMS-Beschleunigungssensoren Ein- und dreiachsige Varianten Messungen von 0 Hz (DC) bis 1 khz Uni- oder bipolares, single-ended oder differentielles Ausgangssignal Hohe thermische und Langzeit-Stabilität Servo-kapazitive Lösungen für Mikrovibrationsmessungen Messketten für Körperschallmessungen Messungen energiereicher Oberflächenwellen von 50 bis 900 khz Für die zerstörungsfreie Prüfung und permanente Online-Überwachung Temperaturbereich bis 165 C ATEX-Zertifizierung für Anwendung in explosionsgefährdeter Umgebung Weitere Sensoren Impedanzmessköpfe und Modalhämmer für Strukturuntersuchungen Winkelbeschleunigungssensoren für Drehschwingungen Referenzbeschleunigungssensoren für die Kalibrierung (Rücken-an- Rücken/Transfernormale) 5

6 Kraft. Hohe Steifigkeit, hohe Eigenfrequenz, weiter Messbereich über mehrere Dekaden das sind einige der Schlagworte zu den piezoelektrischen Kraftsensoren und Dynamometern von Kistler. Sie sind ideal geeignet für dynamische und quasi-statische Kraftmessungen für ein oder drei Komponenten im Bereich Forschung und Entwicklung, auch für sehr kleine Kräfte bei hoher statischer Vorlast. Weil bei der Kraftmessung der Einbau entscheidend ist, sind die Komponenten in verschiedenen Ausführungen erhältlich: Kraftsensoren sind sehr kompakt und werden mittels Vorspannsatz durch den Kunden selber eingebaut, während Kraftmesselemente bereits vorgespannt und kalibriert sofort einsatzbereit sind. Einkomponenten-Kraftsensoren Ideal für enge Einbauverhältnisse Kompakte Bauform und hohe Steifigkeit Sensorgrösse abhängig von der maximalen Kraft Messbereich F z von 2,5 bis 1200 kn (inkl. Vorspannung) Vorspannsatz erhältlich für die Installation Kalibrierung nach der Installation Einkomponenten-Kraftmesselemente Ideal für eine einfache Installation und sofortiges Messen Vorgespannter und kalibrierter Kraftsensor Messbereich F z von 2,5 bis 700 kn Ausführungen mit hoher Empfindlichkeit für Messbereiche F z von 50 bis 500 N 3-Komponenten-Kraftsensoren Ideal für enge Einbauverhältnisse Misst alle drei Komponenten einer Kraft zeitgleich (F x, F y, F z) Kompakte Bauform und hohe Steifigkeit Messbereich F x,y von 1,5 bis 75 kn Messbereich F z von 3 bis 150 kn (inkl. Vorspannung) 3-poliger Anschlussstecker zur einfachen Handhabung Vorspannsatz erhältlich für die Installation Kalibrierung nach der Installation Teilweise mit PiezoStar Kristallen erhältlich für eine wesentlich höhere Empfindlichkeit 6

7 3-Komponenten-Kraftmesselemente Ideal für eine einfache Installation und sofortiges Messen Misst alle drei Komponenten einer Kraft zeitgleich (F x, F y, F z) Vorgespannter und kalibrierter Kraftsensor Messbereich F x,y von 0,5 bis 75 kn (abhängig vom Biegemoment) Messbereich F z von 3 bis 150 kn 3-poliger Anschlussstecker zur einfachen Handhabung Aufbau eines Dynamometers mit 4 Kraftmesselementen für Momentmessung möglich (applikationsspezifische Kalibrierung notwendig) Teilweise mit PiezoStar Kristallen erhältlich für eine wesentlich höhere Empfindlichkeit Dynamometer Ideal für eine einfache Installation und sofortiges Messen Besteht aus vier zwischen einer Deck- und Grundplatte vorgespannten 3-Komponenten-Kraftsensoren Kalibriert und messbereit mit hoher Genauigkeit Misst alle drei Komponenten einer Kraft zeitgleich (F x, F y, F z) Optional 6-Komponenten-Messung (Kräfte und Momente) möglich IP67-geschützt, geeignet für raue Umgebungen Dehnung. Die hohe Steifigkeit des piezoelektrischen Messkristalls eignet sich bestens für Dehnungsmessungen in grossen Strukturen. Piezoelektrische Dehnungssensoren von Kistler sind einfach zu installieren und haben einen sehr weiten Messbereich. Ein einzelner Dehnungssensor deckt den kompletten Messbereich ab von Bruchteilen von µε bis zur Zerstörungsgrenze der Struktur. Dank ihren ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften ist es praktisch unmöglich, piezoelektrische Dehnungssensoren durch Überlast zu zerstören. Oberflächen-Dehnungssensoren Einfache Montage auf der Oberfläche der Struktur mittels Schraube Ideal für Industrieanwendungen Messbereich von 20 bis 800 µε Dehnungsmessdübel Montage in einer Sacklochbohrung Messung längs entlang der oder quer zur Montagebohrung Ideal für Forschungsanwendungen Messbereich bis zu µε 7

8 Drehmoment. Mit zwei verschiedenen Technologien für die Messung von Drehmoment bietet Kistler für viele Applikationen die passende Lösung. Rotierende Drehmomentsensoren basierend auf der Dehnungsmessstreifentechnologie (DMS) haben eine hervorragende Genauigkeit und eignen sich für dynamische und statische Messungen. Erhältlich als Drehmomentmessflansch oder Drehmomentsensor mit Wellenanbindung sind sie vielseitig einsetzbar für Anwendungen wie Wirkungsgradermittlung an Pumpen, Getrieben, Elektromotoren usw. Die stationären piezoelektrischen Reaktionsmomentsensoren sind prädestiniert für Forschungs- und Entwicklungsanwendungen mit engen Einbauverhältnissen und kommen überall dort zum Einsatz, wo ein grosser Messbereich benötigt wird. Rotierende Drehmomentsensoren Für Drehmomente von 0,2 bis N m und Drehzahlen bis /min Höchste Genauigkeit bis <0,05 % Wartungsfrei und robust dank berührungsloser Daten- und Energieübertragung Für die Produktprüfung und -analyse in der Produktion und Forschung & Entwicklung Ideal für die Wirkungsgradermittlung und Reibwertanalyse in Verbrennungs- und Elektromotoren, Getrieben, Antriebssträngen, Pumpen Reaktionsmomentsensoren Stationäre piezoelektrische Reaktionsmomentsensoren für quasi-statische und dynamische Drehmomentmessungen Geeignet für sehr kleine Drehmomentänderungen Robust dank hoher Überlastkapazität Kalibriert und einfach zu installieren Messbereich von 1 bis N m 8

9 Signalaufbereitung. Eine hochwertige Signalaufbereitungslösung macht die Sensorsignale optimal verfügbar und sorgt erst für die gewünschten hochpräzisen Messresultate. Kistler bietet für jeden Sensor die passende Signalaufbereitungslösung. Für piezoelektrische Sensoren (PE) ist ein Ladungsverstärker erforderlich, während piezoelektrische Sensoren mit integrierter Elektronik (IEPE) von Piezotron Kupplern gespeist werden. Nebst analogen Verstärkerlösungen bietet Kistler auch Geräte mit integrierter Datenerfassung an. Hochpräzise Kalibriergeräte runden das Angebot ab. Ladungsverstärker Ladungsbereiche von 2 bis pc Frequenzbereiche von 0 bis Hz Geräte mit integrierter Datenerfassung Dual-Mode-Verstärker (kompatibel mit PE- und IEPE-Sensoren) Ein- und Mehrkanal-Lösungen Piezotron Kuppler (IEPE) Von batteriebetriebenen 1-Kanal-Geräten bis zu netzbetriebenen Mehrkanalsystemen IEPE-Lösungen mit TEDS-Unterstützung Verstärker für piezoresistive Drucksensoren PiezoSmart Sensoridentifikation Unterstützung digitaler Kompensation für höchste Messgenauigkeit Speisungen für MEMS kapazitive Beschleunigungssensoren Speist bis zu 15 einachsige und bis zu fünf dreiachsige K-Beam Sensoren Kalibriergeräte Vollautomatische Kalibrierung von Ladungsverstärkern und anderen Signalaufbereitungsgeräten Portables Signalaufbereitungssystem zur Kalibrierung piezoelektrischer Sensoren 9

10 Service weltweit. Sales Center Tech Center Production Center Um alle Kunden persönlich und kompetent betreuen zu können, ist Kistler weltweit mit über 30 eigenen Gesellschaften und zahlreichen Distributoren vor Ort präsent. Unsere Experten stehen Ihnen gerne mit Rat und Tat zur Seite. Eine fundierte Beratung und praktische Unterstützung bei der technischen Umsetzung erhalten Sie in unseren lokalen Sales Centers oder Sales Offices. Für standardisierte Kalibrierservices, Originalteil- Reparaturen und Produktanpassungen wenden Sie sich an Ihr regionales Tech Center. Damit Sie die Messtechnologien von Kistler optimal einsetzen und so den grössten Nutzen daraus ziehen können, bietet Kistler zielgerichtete Trainings zu allen Produkten und Systemen an ob bei Ihnen vor Ort oder in einem unserer Sales Center. Auf unserer Website /t&m finden Sie bei der gewünschten Messgrösse schnell und unkompliziert einen persönlichen Ansprechpartner. Kontaktieren Sie uns wir sind gerne für Sie da. 10

11 Informationsübersicht. Test & Measurement auch online Auf unserer Website finden Sie weiterführende Informationen zum Kistler Test & Measurement Angebot. Dazu gehören verschiedene Messgrössen, Sensortechnologien und Signalaufbereitungslösungen für allgemeine Messungen in Forschung & Entwicklung oder Testlabors. /t&m Kataloge und Datenblätter Detaillierte Angaben zu den einzelnen Produkten finden Sie in unseren Produktkatalogen oder Datenblättern, die Sie kostenlos von unserer Website herunterladen können. Ansprechpartner Ganz gleich, ob Sie eine Beratung wünschen oder Support bei der Montage benötigen auf unserer Webseite finden Sie bei der gewünschten Messgrösse schnell und unkompliziert einen persönlichen Ansprechpartner in Ihrer Nähe. Pressure Piezoelectric Pressure. With Get Better Sensor Type 7001 High Sensitivity Pressure Range 250 bar, High Operating Temperature ring Measu nt for M Equipme ing T& Demand ions. Applicat. /t&m Acceleration Quartz pressure sensor for measuring dynamic and quasistatic pressures up to 250 bar at temperatures up to 350 C. KIAG Pressures up to 250 bar Temperatures up to 350 C High sensitivity Kistler Description Providing Quick, The measured pressure acts through the diaphragm and Reliableon the quartz crystal measuring Accurate element, which transforms the pressure p (bar) into an electrostatic ents Measurem charge Q (pc = pico Coulomb). The stainless steel diaphragm is welded flush and hermetically to the stainless steel sensor body. The quartz elements are mounted in a highly sensitive arrangement (transversal effect) in the quartz chamber, which is welded hermetically the body. to The connector is tight and has a ceramic insulator. The Polystable quartz allows an operating temperature of up to 350 C. t remen asu t & Me Tes and Signal Conditioning Technical Data Range Calibrated partial ranges Overload Sensitivity Natural frequency Linearity Acceleration sensitivity Operating temperature range Thermal sensitivity shift iew Overv axial radial C C ±50 C Thermo shock 7001_ e Sensors Application The quartz pressure sensor Type 7001 is especially suited for dynamic pressure measurements on objects offering little mounting space. It must be used instead of Type 701A where the temperature of the mounting location reaches up to 350 C. bar bar bar bar pc/bar khz %FSO bar/g bar/g C , <±0,8 <0,002 <0, % % % at min 1, 9 bar p mi Insulation resistance at 20 C Shock resistance Weight Connector, ceramic insulator p pmi bar % Ω g g +0,5 +3 ±1 < 0,7 < KIAG N (Newton) = 1 kg m s 2 = 0, kp = 0, lbf; 1 kgf = 9,80665 N; 1 inch = 25,4 mm; 1 kg = 2, lb; 1 N m = 0, lbft This information corresponds to the current state of knowledge. the right to make technical changes. Liability for consequential Kistler reserves from the use of Kistler damage resulting products is excluded. Page 1/ , Kistler Group, Eulachstrasse 22, 8408 Winterthur, Switzerland Tel , Fax , info@kistler.com, Kistler is a registered trademark of Kistler Holding AG..com Komponentenfinder Unser interaktiver Online-Komponentenfinder mit diversen Filtermöglichkeiten erleichtert Ihnen die Suche nach generischen Sensoren und Signalaufbereitungslösungen. /t&m/ componentfinder CAD-Daten Damit Sie unsere Produkte direkt in Ihre CAD-Konstruktionen integrieren können, stehen Ihnen diverse Kistler 3D CAD-Modelle kostenlos zur Verfügung. Auf unserer Website können Sie für jedes CAD-System das passende Dateiformat herunterladen. Applikationslösungen Zusätzlich zu den generischen Sensoren und Signalaufbereitungslösungen bietet Kistler eine Vielzahl an massgeschneiderten Lösungen in spezifischen Anwendungen an: Zylinderdruckmessung Kurzzeitdynamik (Ballistik) Kunststoffspritzgiessen Zerspannkraftmessung Fahrzeugsicherheit Industrielle Prüfsysteme Weigh-In-Motion Biomechanik Weitere Infos finden Sie auf PiezoStar, Piezotron, PiezoSmart und K-Beam sind eingetragene Warenzeichen der Kistler Holding AG. 11

12 d , Kistler Group Kistler Group Eulachstrasse Winterthur Switzerland Tel Kistler Group includes the Kistler Holding AG and all its subsidiaries in Europe, Asia, Americas and Australia. Find your local contact on