冲击记录仪在运输过程中持续监测多种环境参数,所记录的数据用于深度分析。对于温湿度等气候数据的解读较为直观易懂,但评估运输中的冲击、碰撞或振动则截然不同——这些异常加速度可能导致敏感货物严重损坏。本文详解不良加速度的分析评估方法,并结合宏集ASPION冲击记录仪实例说明。
每件需要运输的物品都会持续承受动态机械负载。这些负载源自运输工具(例如卡车、船舶或飞机)的运动以及包装本身。动态负载指的是重力加速度的倍数。
重力加速度是一个数学常数,其值为 9.81 (约 10)m/s² = 1 g。根据所使用的运输方式,各种不同的g力会作用于货物上,这些力会导致运输负载的移位、包装的变形,甚至造成货船上整个集装箱的脱落。
左图展示了不同运输方式,以及集装箱运输转运过程中的动态负载,例如:在飞机上的货物大概会承受垂直方向的3g的动态机械负载,水平方向大概1.5g的动态机械负载,具体的负载值还需要依据货物的重量以及安装情况而定。
运输货物所承受的冲击、撞击或振动可以从两方面评估:一是加速度水平,二是冲击的持续时间,这两者至关重要。
示例:一辆卡车以 50 公里/小时(约 14 米/秒)的速度行驶,并与一堵墙发生碰撞。由于撞击,卡车在 100 毫秒内停止,这相当于 140 m/s² 或 14 g的负向加速度。作为设置冲击记录仪以进行事件触发记录的示例,根据 DIN* 标准,例如,坑洼冲击设置为 10 g 持续 5 毫秒,调车撞击设置为 10 g 持续 20 毫秒。
使用宏集ASPION冲击记录仪记录冲击/撞击时,通常显示为矢量总和,并以带方向指示的三轴方向表达。以下是两个冲击的示例:使用 ASPION 数据记录仪记录,其数值如下:
如果使用矢量总和和各轴 g 值来评估加速度,冲击 2 似乎比冲击 1 要小。然而,这种评估仍然忽略了最重要的因素:撞击作用于物体上的冲击持续时间。在卡车的示例中,这个持续时间是卡车停止所需的 100 毫秒。有了这些冲击细节,可能的影响现在就变得非常具体了。
如果以毫秒为单位分别分析每次冲击——在ASPION G-Log Manager PC 软件中可以查看——可以很快明确:冲击的持续时间以毫秒显示,而关于各轴最大加速度水平的信息则记录在确切的一个时间点(红线处)
冲击 1
持续时间短:z 轴和 y 轴上的加速度作用于运输货物的时间不到 10 毫秒。这是一个典型的过程,例如放下货物时。这种情况下通常不会造成严重损坏。
冲击 2
这张图意味着撞击持续了整个时间段:z 轴上的加速度接近 16 g,持续时间约为 60 毫秒,同时 x 轴和 y 轴也参与其中,加速度值较低。这样的曲线变化几乎必然会对运输中的货物造成损坏。
在曲线上可以检测到可能损坏的明确迹象。但同样,振动或例如空运过程中典型的气穴,也能从记录仪分析中的冲击细节中立即识别出来,如下图:
振动表现为在一个方向上恒定且重复出现的加速度,持续时间短:这是一个典型的过程,例如在表面推拉时。如果振动持续时间较长,它们会被记录为多个冲击。对于持续时间极长或持续重复出现的振动(例如在铁路运输中发生的),可能导致螺钉松动或产生非预期的磨损。
冲击细节对于空运货物的意义:指向地球引力方向的轴通常显示持续在 4 到 6 g 之间的冲击载荷。这是湍流中存在气穴的典型迹象。当然,这对运输中的货物是否有害,一方面取决于包装,另一方面取决于运输货物的敏感性。持续数分钟的湍流会被记录为多个连续的冲击。作用在单个轴上且相当低的加速度是易于理解的。
为了能够详细分析最重要的运输事件,所有 宏集ASPION 冲击记录仪 都拥有一个用于存储冲击细节的独立存储区域。智能算法确保整个运输过程中最初发生的冲击以及另外 8 次最高的冲击都能以这种详细程度提供分析。所有其他的冲击或振动,数据记录仪都会可靠地记录在循环存储器中,包含其在所有三个轴上的加速度值和方向。此外,其他数据如简易位置可视化或记录的温湿度值,也能提供额外有用、可用的信息。
为了能够详细分析最重要的运输事件,所有 宏集ASPION 冲击记录仪 都拥有一个用于存储冲击细节的独立存储区域。智能算法确保整个运输过程中最初发生的冲击以及另外 8 次最高的冲击都能以这种详细程度提供分析。所有其他的冲击或振动,数据记录仪都会可靠地记录在循环存储器中,包含其在所有三个轴上的加速度值和方向。此外,其他数据如简易位置可视化或记录的温湿度值,也能提供额外有用、可用的信息。