作為一款只有拇指般大小的微型設備，HK-MSR165數據記錄儀廣泛應用在與物理、電氣測量技術有關的諸多領域內，并能夠記錄如三軸加速度、氣壓、濕度、溫度、光照強度以及多種電壓值。下面將介紹HK-MSR165數據記錄儀的應用案例，證明這種微型數據測量與記錄設備強大的功能與實用性。

背景

費森尤斯（Fresenius）醫療公司所研制的腹膜透析系統，可以以極其溫和的方式為患者做血液凈化。按照相關法規，這些高度復雜的電子醫療設備需要的特殊塑料閥門必須在潔凈室內進行研制和安裝。在進行安裝工作的生產設備上，這些閥門被運送到由聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）固體材料加工而成的工件載體上。然而，由于機械應力的長期存在，工件載體出現磨損跡象，因此，有必要開發一種全新的、更耐用的設計。

精確記錄動態機械應力

首先，新樣式工件載體的研發是基于一系列廣泛測量后，由Saarland大學高分子材料系的一名學生Daniel Klein在其學士論文中提出。最初是將工廠車間數據和荷載測量作為對現有解決方案進行分析和評估的基礎，通過有限元法（FEM）將這些數據進行評估并轉換成為拉伸應力。這提供了當前工件載體在操作過程中的適用性信息，因此為開發一系列更優化的解決方案提供了基礎數據。在這種情況下，測量工件載體所承受的動態機械應力至關重要。在一系列測量過程中，將瑞士制作生產的HK-MSR165數據記錄儀用螺絲固定在工件載體上（如下圖所示），并與包含閥門的其他工件載體一樣，投入到機器的實際生產周期中。

加速度數據采樣率可達1600Hz

HK-MSR165記錄儀實際是一個數據采集/存儲系統，能夠獨立地進行長期運行，并將采集的數據記錄在微型SD存儲卡上。當前型號配備了一個高分辨率、高靈敏度的三軸加速度傳感器。憑借著小巧的尺寸（39 x 23 x 72毫米， 重約64 g）和記錄三軸加速度的功能，使得該記錄儀能夠充分滿足費森尤斯醫療公司的應用需求。

這些傳感器技術全部集成到一個電鍍、防水的鋁合金外殼內。最終，這款強大的記錄儀能夠實現每秒記錄高達1600個加速度（沖擊、振動）數據測量，并具備13位分辨率。同時還可以記錄溫度、濕度、壓力和光照強度等數據。記錄儀內置存儲器能夠存儲超過200萬個測量值，足夠測量超過10000次沖擊。如果您有更大容量的存儲需求，采用選購的微型SD卡 (≥4 GB)，可將記錄儀的內存容量擴展到10億個測量值。HK-MSR165滿足很多工程師測試頻率超過1 kHz的沖擊測量領域的要求，最大可測量加速度的范圍達+ / -15g，這是用戶最常需求的測量范圍。

由于g分析通常需要了解“沖擊事件”的歷史信息，該記錄儀甚至可以在事件發生之前記錄32個測量值。因此，用戶不僅知道發生了振動沖擊事件，而且還能確定振動沖擊在三個軸上的具體變化發展軌跡。

由于記錄儀內置900 mAh鋰聚合物電池，在合適的測量頻率下，HK-MSR165記錄儀可連續進行長達6個月的加速度監測任務。

揭示：磨損源于沖擊加速度

由于塑料部件的張力相關設計原則上獨立于應力的性質和持續時間，在這種情況下研究工件載體時使用記錄儀分析最大（沖擊）荷載就足夠了。這樣，在一系列測量過程中就可以識別工件載體在加工機器中的加速度趨勢。

這里測得的加速度數據集中在+/-2g范圍內（如下圖所示）。振動和沖擊這些之前被相機鏡頭忽視的信息，現在通過HK-MSR165記錄儀能夠準確檢測到。最終憑借著HK-MSR數據記錄儀促進操作過程中動態負載的精確量化。從現在起，這些問題是可以避免的，例如由磨損現象導致的維修工作在未來可通過對新的工件載體進行優化設計來實現改進。

HK-MSR165數據記錄儀可記錄一系列的物理量參數，其中就包括加速度的測量，且在三軸上可實現高達1600Hz的采樣率。在此次的案例中，這樣一款只有拇指般大小的數據記錄儀被安裝在工件載體上，用來測試后者在生產機械工作運行中所承受的機械應力。

審核編輯 黃宇