Coletar dados completos e precisos em um momento preciso no tempo sem coletar muitos dados no processo é o desafio dos testes de alta taxa. A parte interessante do teste ocorre em um deslocamento de alguns centímetros e dentro de alguns milissegundos de tempo, e há três maneiras de otimizar a coleta de dados
1. ACIONAR PRIMEIRO A AQUISIÇÃO DE DADOS
Primeiro, colete os dados apropriados iniciando a aquisição de dados antes do movimento do atuador de alta taxa. Para um teste que dura apenas alguns milissegundos, acionar a aquisição de dados 10 milissegundos ou mesmo 100 milissegundos antes do movimento do atuador geralmente é suficiente.
Na maioria dos sistemas de alta taxa, o sistema de aquisição de dados e o sistema de movimento hidráulico têm diferentes atrasos após uma entrada de disparo. Geralmente, o sistema hidráulico tem, ou pode ser configurado para ter um atraso maior do que o sistema de aquisição de dados. Esta configuração garante que se um único gatilho for usado para iniciar vários sistemas (controle de dados e movimento), o sistema de aquisição de dados estará funcionando e pronto para coletar dados significativos antes que o atuador comece a se mover
As coisas se tornam mais complicadas quando o operador de teste quer coletar tanto dados eletrônicos do transdutores como strain gages, arruelas de carga piezoelétricas ou acelerômetros; e dados visuais de uma câmera de alta velocidade . Neste caso, é provável que o atraso para os vários subsistemas não seja o mesmo . Embora esta inconsistência torne a análise mais difícil, é fundamental apenas que todos os dados de aquisição comecem antes do movimento do atuador. Não é importante que toda a aquisição de dados seja iniciada ao mesmo tempo
2. SINCRONIZAR A COLETA DE DADOS DO SUBSISTEMA
A maioria dos sistemas de alta taxa utiliza múltiplos subsistemas de aquisição de dados que têm atrasos variáveis, mesmo que sejam acionados ao mesmo tempo. Muitos sistemas têm condicionamento complexo de sinais de dados e transdutores que introduzem atrasos de modo que, mesmo que todos os sinais sejam acionados no mesmo instante, os sinais de um transdutor será atrasado em comparação com os sinais de outro
Não'é importante começar tudo exatamente no mesmo instante, mas é necessário ser capaz de mudar os sinais para que os valores em vários sinais sejam gerados no mesmo instante. Alguns pesquisadores tentam sincronizar os sinais com base no movimento inicial do sistema. Quando o deslocamento começa a mudar, ou a carga começa a mudar, todos os outros sinais são sincronizados com este tempo do relógio. Infelizmente, a maioria dos sistemas não está rigidamente acoplada ao corpo de prova de teste. Este acoplamento frouxo (ou adaptador frouxo) permite que o atuador atinja a velocidade de teste desejada ou máxima antes de aplicar força ao corpo de prova. Neste caso, o atuador se move muito antes de haver qualquer carga significativa sobre o corpo de prova.
Com taxas de tensão mais altas, é difícil usar o transdutor de carga do sistema para sincronização porque o movimento do atuador acelera o transdutor de carga causando uma carga fantasma. Para minimizar a ocorrência dessas cargas inerciais, alguns pesquisadores estimam a carga a partir da rigidez da amostra e de strain gages adequadamente localizados, e depois utilizam esses dados para sincronização.
Outros pesquisadores tentam sincronizar sinais baseados em eventos óbvios, tais como falhas, mas muitos dos mesmos problemas existem. E as coisas se tornam mais complexas quando os subsistemas levam os dados a taxas diferentes. Uma situação comum ocorre quando uma câmera de alta velocidade que tira fotos a 1kHz, é usada com um sistema de aquisição de dados que tira dados a 20kHz. Uma única foto é então efetivamente associada a 20 ou mais pontos de dados discretos. Se os valores variam muito, é difícil determinar exatamente em que ponto a foto foi adquirida, mesmo que a resolução de tempo da foto seja de 1 milissegundo.
Algumas das melhores práticas giram em torno da caracterização do sistema antes da realização de testes reais, e do compartilhamento de um único sinal com vários dispositivos de aquisição de dados para simplificar a sincronização Alguns sinais usam luzes (LEDs) que tanto as câmeras quanto as células fotográficas podem ver para facilitar a sincronização . Quando o protocolo de teste requer o monitoramento de um único evento com múltiplos dados sistemas de aquisição, este sinal único torna a sincronização dos múltiplos sistemas muito mais fácil
3. ISOLAR DADOS RELEVANTES
Nem todos os dados adquiridos durante um teste de alta taxa são significativos. Embora os dados de deslocamento que são coletados antes do movimento do atuador possam ser úteis para os cálculos de base, estes dados, geralmente, não são úteis. Os dados do transdutor de força gerados antes do contato com o corpo de prova, muitas vezes são enganosos , mas indicam que as medições resultantes devem ser corrigidas para a aceleração do transdutor. Outra fonte de dados exteriores ocorre após a falha da amostra, particularmente em um teste de tração , quando a célula de carga "soa" conforme a energia de deformação no sistema é liberada e as ondas de pressão afetam o transdutor de carga. Estes dados de carga espúrios, um artefato da aceleração do transdutor, tornam os dados difíceis de entender e frequentemente confundem os novos pesquisadores.
Como mencionado anteriormente, às vezes é necessário deslocar alguns sinais no tempo para sincronizar os sinais de múltiplos transdutores ou os sinais de cada subsistema separado de aquisição de dados. Muitas vezes um único sinal pode ser usado para fornecer uma "timestamp" para vários sistemas. Os melhores fornecedores de sistema de alta taxa oferecem ferramentas para mudar os sinais independentemente um do outro, se necessário
Em um teste que dura alguns milissegundos, há frequentemente centenas de milissegundos de dados. Com todos esses dados extras, encontrar os dados relevantes pode ser difícil. Fornecedores de soluções de alto nível de conhecimento projetam mecanismos para facilitar a localização dos dados relevantes, tanto assegurando que o conjunto de dados seja pequeno, quanto fornecendo ferramentas que permitam ao pesquisador remover os dados adquiridos antes do impacto e após a falha do corpo de prova. Estes mesmos provedores podem ajudar a minimizar os esforços de sincronização prestando muita atenção ao atraso de fase no condicionamento do sinal e permitindo a estampagem de tempo de sinal único. Estas ferramentas aumentam muito a produtividade do pesquisador ao fazer análises e redução de dados de alta taxa.
