Serenity Systems Design

Test & Meetautomatisering

Test- en Meetautomatisering

Het automatiseren van metingen of testen.
De laatste honderd jaar is er een revolutie ontstaan door het meten van temperatuur, niveau, massa, druk, flow, enz. door sensoren die deze vertalen naar analoge en later digitale waardes. Bij meetautomatisering worden deze digitale meetwaarden van de instrumenten en sensoren uitgelezen, gepresenteerd, verwerkt en opgeslagen.
Software doet daar het werk.
Op die manier kan het werk van onderzoekers zich verplaatsen van repeterend naar meer creatief-intellectueele taken.
Sommige processen verlopen snel (of produceren veel data). Directe verwerking door software is daar de enige optie.
Ook bij het testen van producten gaat automatisering steeds meer een rol spelen, zeker waar de toleranties een rol spelen.

LabVIEW (de ontwikkelomgeving of "taal" waarin de oplossingen voor de klant geprogrammeerd worden) is speciaal ontwikkeld om meet-automatisering of het automatiseren van (kwaliteits)testen vlot mogelijk te maken.

Portfolio

SEM main scherm Rookgas milieu meetsysteem:
Software als belangrijk onderdeel van een milieumeetwagen.
De interne milieudienst van een multinational staalconcern heeft een milieumeetdienst waarbij diverse meetwagens verregaand geautomatiseerd zijn. De meetwagens meten de flow en samenstelling van de hete rookgassen van de verschillende plants op het fabrieksterrein.
De chemische samenstelling van de rookgassen wordt bepaald door middel van analysers, die op hun beurt verbonden zijn met een NI meet-unit.
In de software worden de gemeten waardes ingelezen, numeriek en in grafieken gepresenteerd en opgeslagen.

Voor bepaalde metingen wordt een geautomatiseerd meetprotocol gebruikt waarbij men exact getimed op verschillende hoogtes van de schoorstenen met verschillende meetdieptes gaat samplen.

Serenity Systems Design heeft in de afgelopen 20 jaar de software van diverse meetwagens van deze meetdienst gerenoveerd en door-ontwikkeld.





GEM emu schermOm te leren omgaan met de software is o.a. een simulator voorzien waarmee men bepaalde meetsituaties kan nabootsen.
Het is belangrijk om na afloop van een meting te weten of men voor rapportage geschikte meetresultaten heeft. Men is nog ter plaatse en zou wederom kunnen starten met meten. Daarom wekt de software een voorlopig 1A4 meetrapport op.
De opmaak daarvan is eenvoudig zonder programmeerkennis aan te passen.








Energy Ball monitor Meetsysteem compacte windmolens:
Software voor het 24/7 monitoren van het elektrisch dynamische gedrag van een nieuw type bolvormige compacte windmolen. De windmolen staat op een beproevingsmast en is elektrisch verbonden met een inverter die de opbrengst omzet naar 230V ac. De inverter is serieel verbonden met de meet-PC; de meet-PC is tevens verbonden met een Ethernet-gekoppelde NI DAQ-unit.
In de software wordt de NI meetunit uitgelezen en wordt ook de serieele data uit de inverter gedecodeerd.
Het accent bij de software ligt bij het loggen. 5 Seconden gemiddelde waarden worden in een Ascii-tabel opgeslagen voor verdere verwerking in een spreadsheet.
In tegenstelling tot de technische specificatie bleek de inverter met 10 Hz uitgelezen te kunnen worden. Deze 10Hz datapunten worden gecomprimeerd bij data-verandering opgeslagen zodat desgewenst bij de analyse achteraf meetgegevens met 0,1 sec tijdresolutie beschikbaar zijn.
Dergelijke eigenschappen zijn belangrijk bij het optreden van events zoals een plots defect of als men tijdsgerelateerd gedrag wil analyseren.


Kort na afronding van dit project werd een terrein naast deze klant ingericht als proefgebied kleine windmolens waar een tiental compacte molens gedurende enkele jaren aan een duurproef werden onderworpen om o.a. opbrengst onafhankelijk te kunnen vaststellen. ook Serenity huurde op die locatie destijds een kantoor-unit.
Het leek opportuun om de ontwikkelde en geteste basiselementen uit de software te gebruiken om een meetsysteem te bouwen voor dit proefveld, inclusief koppeling met windsnelheids e.d. sensoren.
Helaas bleek dat deel van het project al gegunt aan een docteronderneming van een van de projectdeelnemers, ondanks de veel beperktere functionaliteit met o.a. een voor het onderzoek te lage meetfrequentie.

Pile tester Fundatie paal tester:
Door het type ondergrond kent Nederland specifieke uitdagingen met betrekking tot het funderen van gebouwen.
In Zeeuws-Vlaanderen worden al 50 jaar innovaties ontwikkeld om daar oplossingen voor te bedenken, zoals het in situ storten van de fundatie-palen. Gevolg is minder overlast en schades nabij de bouwplaats.
Om dergelijke fundaties op belasting te testen bestaan er verschillende alternatieven.
De meest geavanceerde bestaat uit een zogenaamde Pile Load Tester; een massieve rupsbanden aangedreven machine die met hydrauliek een massa van enkele tonnen tot een variabele nauwkeurig berekende hoogte ophijst. Vervolgens wordt deze massa losgelaten waarna een verenpakket dat op de fundatiepaal ligt zorgt voor de overbrenging van de impuls.
Door deze klap zal de fundatiepaal zich in beweging zetten. De verplaatsing van de fundatiepaal bevat relevante informatie die nauwkeurig bepaald moet worden. Deze verplaatsing van markers op de paal wordt met een high-speed camera en versnellingsopnemers geregistreerd.
Als regionale deskundige op het gebied van LabVIEW (de applicatie zelf was in de VS ontworpen en geprogrammeerd) is de engineer geassisteerd die de renovatie van deze tester uitvoerde.
Doordat het deel van de documentatie ontbrak dat de exacte werking van de software-logica beschreef is m'n bedrijf benaderd om middels reverse engineeren de werking te achterhalen en hiermee de renovatie van de tester af te ronden.

Dit is een voorbeeld van toepassingen van LabVIEW met high-tech technologie (high-speed camera, vision om posities met mm-nauwkeurigheid en msec tijdsresolutie te bepalen en een motion-controller met submm positienauwkeurigheid) in de bedrijfstak die tot voor kort niet bekend stond als technologische voorloper.
Verder is een calibratietool ontwikkeld om de gebruikte loadcell eenvoudig te kunnen calibreren.
Tevens is de software uitgebreid met een tool die een selectie laat maken van de gemetende ruwe meetdata en die voor rapportage in het juiste formaat exporteert.