IMA Dresden飞机机身壳体测试台

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IMA Dresden是一家专注于材料研究和应用技术的公司，拥有各种飞机和直升机部件，如机身、机翼、尾翼和内部部件的专用测试台。在新一代的IMA Dresden测试台上，所有测量数据都以数字方式传输和数据分析，以确保并行实时控制。用于航空工业的部件在进入原型阶段时要经过密集的 材料测试 。多年来，IMA Dresden公司一直是航空工业材料测试领域国际公认和认可的合作伙伴。

除了模拟仿真，进行 组件实际测试 也是IMA Dresden一个非常重要的组成部分。IMA Dresden提供的数据不仅帮助供应商能够对部件和结构进行耐久性实验测试，还可以与模拟测试进行比较，对设计、维护解决方案、连接工艺和材料进行验证。

IMA Dresden飞机机身壳体测试台的图1

IMA Dresden飞机机身壳体测试台的图2

用于多种测量任务的灵活设备

对于机身壳体测试，IMA Dresden采用了一个从头开发的测试台。这个全新的伺服液压试验台设计来源于丰富的内部经验的专有技术，正如IMA Dresden测量技术负责人Gerd Striegler解释的那样: “改进后的设计使试验台更加灵活，满足不同的试验、部件尺寸和试验标准。”更重要的是，多种类型的应力可同时加载，满足实际的应用需求。

新的试验台使用了大约30个装配 HBK力传感器 的液压致动器，可以模拟与运动相关的拉压和剪切应力。并通过在试样上安装的500个 应变片 来测量这些材料的反应。为了实现这一点，IMA Dresden用了 QuantumX数据采集系统 来记录这些不同桥路的应变信号，并进行数字调理以便后续处理。

QuantumX是一种即插即用的解决方案，全面支持TEDS (传感器电子数据表) 技术，能够以任何需要的方式快速灵活地调整测试台。每个传感器的特性都会从安装在传感器或连接器中的TEDS 芯片中自动读取，从而显著缩短重新配置测量任务时的设置时间，不再需要手动输入（这通常是错误的原因）。

可自由扩展的测量系统

对于这种规模的测试台, QuantumX MX1615B测量模块完美体现了其多功能性。结构紧凑，带有 16个通用通道 的测量输入。并且系统 自由扩展 ，但尺寸依然较小。可以根据需要，紧靠试样测量点分布，既可以单机使用，也可以在大型系统中互连。在实际测试中，每个模块都可以随时重新配置（小型测试），或是根据需要随时增添新的模块，升级通道数量。

HBK产品经理Christof Salcher列举了此解决方案的其他优点：“单个模块都可单独或是高度分散使用。紧靠测量点分布以及同步数字化节省了大量连接电缆，实现了更快配置的同时，提高了信号质量。并与我们的catman软件一起，组建了一个易于使用的整体解决方案，解决了许多测试方面的挑战。”

这些模块通过以太网将数据直接传输到运行在PC上的HBK catman软件，进行数据可视化、在线和后处理分析、数据存储和远程监控。对于IMA Dresden这类的大型测试台，该软件还支持在多个屏幕上可视化。

IMA Dresden飞机机身壳体测试台的图3

IMA Dresden飞机机身壳体测试台的图4

IMA Dresden飞机机身壳体测试台的图5

极高精度实时控制

IMA Dresden的数字数据采集和处理系统的优势在于第二阶段。Striegler表示：“新一代测试台能够实时并行处理测量数据，实现测试自动化。” 在大型部件的结构试验中，为了施加负载，一个控制器需要同时驱动多个液压致动器。通过实时控制，控制器能够在此过程中观察测量数据，如果数据高于或低于设定的特征值，则自动停止测试或重新调整测试程序。

相比之下，在传统系统中，实时控制需要将数字测量数据转换为标准电压的模拟信号，然后将信号反馈回模拟系统。然后执行第二次数字化，以便控制系统处理。“在实际测试中，这意味着不仅需要大量的布线和时间，而且重要的是，精度会受到影响。” Christof Salcher解释道， “ 全数字测量和控制链 可以无损接收测量信号，使用简单的以太网电缆来实现控制。”最后但并非最不重要的一点是，使用较少的电子设备和电缆能够显著降低成本。

配置透明，维护简单

IMA Dresden另外一个优势是，控制器可实现对单个传感器的直接访问。这样，可以根据需要灵活地调整监测参数。同时，全数字化系统能够实施有针对性的故障排除、提高响应速度，从而提高整个系统对苛刻测试任务的可用性。

测试台由控制器系统实施管理，其通过接口与QuantumX系统同步通讯。接口技术将传感器、数据采集系统, 软件和液压控制系统之间的测量链和控制系统相互连接，确保所有组件顺利工作。

可靠数字化的精密时间技术

Striegler提到，IMA Dresden正在逐步将其所有测试台数字化，使用HBK系统转换到新的数据采集方法。Striegler评论到：“随着新一代测试台的出现，我们正在进行升级，以满足测试台和测量任务的更高要求。” IMA Dresden的其中一个主要优势在于移动和现场使用的测试设备，与分布式设备协同工作时，PTP（精密时间协议，IEEE 1588:2008）能够 通过以太网 实现 数据采集的高精度时间同步 ，创造额外的可能性。另一方面，实时以太网还可在有限带宽下实现低延迟实时通信。

另一个关键优势是 HBK测量链 一直 遵循国际标准 , IMA Dresden长期以来一直在使用HBK产品。“在如此复杂的设置中，组件通常是不同品牌的,” Striegler解释道， “HBK产品的接口及其灵活性使我们能够无缝连接测量系统的所有组件，这对现有测试台数据采集系统进行逐个更新时尤为重要。”

关于IMA Dresden

IMA材料研究与应用技术有限公司，简称 IMA Dresden，是国际公认的的测试、监测和认证机构，帮助制造商更快地将新开发的产品推向市场。

该公司在德累斯顿拥有两个占地10,000平方米的测试区，用于对航空、轨道车辆、汽车、医疗工程、塑料和金属等行业的创新产品和技术进行测试，以确保其高质量、可靠性和安全性。

IMA Dresden 成立于1993年，现有约240名员工。IMA Dresden测试范围覆盖了从样本的基础研究到复杂整体结构的认证测试，通常采用自研技术来执行这些测试。

官网：

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