Recopilar datos completos y precisos en un momento preciso en el tiempo sin recopilar demasiados datos en el proceso es el reto de las pruebas de alta velocidad. La parte interesante de la prueba se lleva a cabo con un desplazamiento de unos pocos centímetros y en unos pocos milisegundos de tiempo y hay tres formas de optimizar la recopilación de datos.
1. ACTIVE PRIMERO LA ADQUISICIÓN DE DATOS
En primer lugar, recoger los datos adecuados iniciando la adquisición de datos antes del movimiento del actuador de alta velocidad. Para una prueba que solo dura unos milisegundos, suele ser suficiente con activar la adquisición de datos 10 milisegundos o incluso 100 milisegundos antes del movimiento del actuador.
En la mayoría de los sistemas de alta velocidad, el sistema de adquisición de datos y el sistema de movimiento hidráulico tienen retrasos diferentes después de una entrada de activación. Generalmente, el sistema hidráulico tiene, o puede configurarse para tener, un retraso mayor que el sistema de adquisición de datos. Esta configuración asegura que si se usa un solo disparador para iniciar múltiples sistemas (control de datos y movimiento), el sistema de adquisición de datos estará funcionando y listo para recolectar datos importantes antes de que el actuador comience a moverse.
Las cosas se complican cuando el operador de la prueba quiere recopilar tanto datos electrónicos de transductorescomo bandas extensométricas, arandelas de carga piezoeléctricas o acelerómetros, como datos visuales de una cámara de alta velocidad. En este caso, es probable que el tiempo de retraso de los distintos subsistemas no sea el mismo. Si bien esta inconsistencia dificulta el análisis, es fundamental que toda la adquisición de datos comience antes del movimiento del actuador. No es importante que toda la adquisición de datos comience al mismo tiempo.
2. SINCRONICE LA RECOPILACIÓN DE DATOS DEL SUBSISTEMA
La mayoría de los sistemas de alta velocidad utilizan varios subsistemas de adquisición de datos que tienen diferentes retrasos, incluso si se activan al mismo tiempo. Muchos sistemas tienen transductores y acondicionamiento de señales de datos complejos que introducen retrasos de modo que incluso si todas las señales se activan al mismo instante, las señales deun transductor se retrasarán en comparación con las señales de otro.
No es importante comenzar todo exactamente al mismo instante, pero es necesario poder cambiar las señales para que los valores de varias señales se generen en el mismo instante en el tiempo. Algunos investigadores intentan sincronizar señales basándose en el movimiento inicial del sistema. Cuando el desplazamiento comienza a cambiar o la carga comienza a cambiar, todas las demás señales se sincronizan con esta hora del reloj. Desafortunadamente, la mayoría de los sistemas no están acoplados rígidamente a la probeta de prueba. Este acoplamiento flojo (o adaptador flojo) permite que el actuador alcance la velocidad de prueba máxima o deseada antes de aplicar fuerza a la probeta. En este caso, el actuador se mueve mucho antes de que haya una carga importante en la probeta.
A tasas de deformación más altas, es difícil utilizar el transductor de carga del sistema para la sincronización porque el movimiento del actuador acelera el transductor de carga causando una carga fantasma. Para minimizar la aparición de estas cargas inerciales, algunos investigadores estiman la carga a partir de la rigidez de la probeta y de las bandas extensométricas debidamente ubicadas, y luego utilizan esos datos para la sincronización.
Otros investigadores intentan sincronizar las señales en función de acontecimientos obvios, como una avería, pero existen muchos de los mismos problemas. Y las cosas se vuelven más complejas cuando los subsistemas toman datos a diferentes velocidades. Una situación común ocurre cuando una cámara de alta velocidad que toma fotos a 1 kHz se usa con un sistema de adquisición de datos que toma datos a 20 kHz. Entonces, una sola foto se asocia efectivamente con 20 o más puntos de datos discretos. Si los valores varían mucho, es difícil determinar exactamente en qué punto se adquirió la foto, incluso si la resolución de tiempo de la foto es de 1 milisegundo.
Algunas de las mejores prácticas giran en torno a caracterizar el sistema antes de realizar pruebas reales y compartir una sola señal con múltiples dispositivos de adquisición de datos para simplificar la sincronización. Algunas señales utilizan luces (LED) que pueden ver tanto las cámaras como las fotocélulas para facilitar la sincronización. Cuando el protocolo de prueba requiere el monitoreo de un solo evento con múltiples sistemas de adquisición de datos, esta única señal hace que la sincronización de los múltiples sistemas sea mucho más sencilla.
3. AISLE DATOS PERTINENTES
No todos los datos adquiridos durante una prueba de alta velocidad son importantes. Si bien los datos de desplazamiento que se recopilan antes del movimiento del actuador pueden ser útiles para los cálculos de la línea de base, estos datosgeneralmente son inútiles. Los datos del transductor de fuerza generados antes del contacto con la probeta son a menudo engañosos, pero indican que las mediciones resultantes deben corregirse para la aceleración del transductor. Otra fuente de datos extraños ocurre después de la falla de la probeta, particularmente en una prueba de tracción, cuando la celda de carga "suena" cuando se libera la energía de deformación en el sistema y las ondas de presión afectan el transductor de carga. Estos datos de carga espurios, un artefacto de la aceleración del transductor, dificultan la comprensión de los datos y confunden con frecuencia a los nuevos investigadores.
Como se menciona anteriormente, a veces es necesario cambiar algunas señales en el tiempo para sincronizar las múltiples señales del transductor o las señales de cada subsistema de adquisición de datos por separado. A menudo, una sola señal se puede utilizar para proporcionar una "marca de tiempo" para varios sistemas. Los mejores proveedores de sistemas de alta velocidad ofrecen herramientas para cambiar las señales de forma independiente entre sí, si es necesario.
Enuna prueba que dura unos pocos milisegundos, a menudo hay cientos de milisegundos de datos. Con todos estos datos adicionales, encontrar los datos pertinentes puede resultar difícil. Los proveedores de soluciones de alta velocidad diseñan mecanismos para facilitar la búsqueda de los datos pertinentes, tanto al garantizar que el conjunto de datos sea pequeño, como al proporcionar herramientas que permitan al investigador eliminar los datos adquiridos antes del impacto y después de la falla de la probeta. Estos mismos proveedores pueden ayudar a minimizar los esfuerzos de sincronización al prestar mucha atención al retardo de fase en el acondicionamiento de la señal y habilitar el sello de tiempo de una sola señal. Estas herramientas mejoran en gran medida la productividad de los investigadores a la hora de realizar el análisis y la reducción de datos de alta velocidad.
