Fragment-Test-System für Explosionsforschung und ballistische Experimente

Das SATURN Fragment-Test-System ermöglicht es, Zeit und Kosten bei der Vorbereitung, Durchführung und Nachbereitung von Explosionsversuchen und ballistischen Tests einzusparen. Einer der besonderen Vorteile gegenüber herkömmlichen Lösungen ist, dass die Signale von den Triggerfolien (engl. "make screens" / "break screens") als digitale Signale und nicht als analoge Signale erfasst werden. Dies vereinfacht den Aufbau und die Konfiguration der Hardware und ermöglicht Tests mit einer hohen Kanalzahl bei geringeren Kosten pro Kanal. Darüber hinaus bietet das System einzigartige Diagnosefunktionen für die Testvorbereitung. Diese helfen, kostspielige Fehlversuche von vornherein zu vermeiden.

Das Digitale Fragment Test System basiert auf der modularen und erweiterbaren SATURN Serie an Datenerfassungs- und Steuergeräten von AMOtronics. Es ist in verschiedenen Gehäusen erhältlich, von kleinen tragbaren Systemen bis hin zu vielkanaligen Chassis für den 19"-Einbau.

Das System unterstützt bis zu 192 digitale I/Os (Ein-/Ausgänge) zum Anschluss von Fragment-Test-Triggerfolien (engl. "Screens").

Jeweils 8 solcher Steckanschlüsse sind auf einem Anschlusspanel untergebracht (siehe Bild unten). Jeder Anschluss verfügt über eine Status-LED und berührungssichere 45VDC-Spannungsversorgung für die angeschlossene Folie.

Tragbare Version eines SATURN Fragment-Test-Systems,
hier im kleinsten verfügbaren Gehäuse und Anschlüssen für 8 Triggerfolien (erweiterbar).
Außerdem wird ein Beispiel für eine Kurzschluss-Triggerfolie ("Make Screen") mit Diagnose-LED gezeigt.

Abhängig von der Größe der gewählten Chassis sind bis zu 64 I/Os als "lokale Kanäle" direkt im Hauptsystem verfügbar. Zusätzlich (oder alternativ) können bis zu 128 I/Os als "Remote-Kanäle" in zwei Subsystemen (64 I/Os pro System) bereitgestellt werden.

Jedes Subsystem ist über ein robustes optisches Kabelpaar mit dem Hauptsystem verbunden. Die optische Hochgeschwindigkeitsverbindung ermöglicht die Überbrückung großer Entfernungen, z. B. zwischen einem Bunker und dem Testfeld. Mit nur einem Glasfaserkabelpaar können die Signale von bis zu 64 Triggerfolien ("Screens") übertragen werden. Das spart sowohl Kosten als auch Zeit bei der Testvorbereitung.

Die Abbildung zeigt beispielhaft einen Testaufbau mit dem Hauptsystem im Bunker und
zwei Subsystemen im Testfeld, die jeweils über nur ein Glasfaserkabel daran angeschlossen sind.
Jede Einheit unterstützt bis zu 64 Fragment-Test-Triggerfolien mit digitalem Aufzeichnungseingang,
berührungssicherem 45VDC-Ausgang (Stromversorgung) und Diagnosefunktion.

Die Bedienung des Systems erfolgt über die "DETECTOR Konfigurations- und Analyse-Software" von AMOtronics. Die Software bietet einfach zu bedienende Funktionen zum Einrichten, Durchführen und Speichern von Fragment-Tests. Zum Funktionsumfang gehört darüber hinaus die interaktive Wiedergabe und Analyse von aufgezeichneten Tests und auch die Aufzeichnung des Testablaufs als Zeitlupenvideo.

Ein einzigartiges Merkmal des Systems ist die spezielle Diagnosefunktion für Fragment-Test-Triggerfolien. In Kombination mit einer auf Kurzschlussfolien (engl. "Short-Circuit Foil" bzw. "Make Screen") angebrachten Diagnose-LED ermöglicht sie es, die korrekte elektrische Verbindung und den Zustand jeder Folie interaktiv über die Software zu überprüfen.

Diese Diagnosefunktion vereinfacht den Testaufbau erheblich. Fehlerhafte Anschlüsse und defekte Folien lassen sich schnell und einfach im Vorfeld erkennen, wodurch Fehlversuche von vornherein vermieden werden können.
 

DETECTOR Software zum Aufzeichnen, Analysieren und Wiedergeben von Fragment-Tests mit zahlreichen Triggerfolien ("Screens"). Die Software unterstützt nahezu beliebige geometrische Anordnungen der Folien, wie z.B. Matrix-Setups wie im Bild, sowie lineare, kreisförmige und auch gemischte Setups.

Das modulare Hard- und Softwarekonzept bedient eine Vielzahl unterschiedlicher Testszenarien und erlaubt die Anpassung an steigende Anforderungen. So kann das System zum Beispiel mit zusätzlichen Kanälen ausgestattet werden, wenn sich die Art oder Anzahl der benötigten Eingänge im Laufe der Zeit ändern.

Eckdaten des SATURN Fragment-Test-Systems

Hardware

• Verschiedene Gehäusegrößen (klein, mittel oder groß)
• Integrierte Industrie-CPU mit Display-, Tastatur- und Mausanschlüssen für den Stand-alone-Einsatz
• Ethernet-Schnittstelle für Netzwerkzugriff und Fernsteuerung
• Erweiterbare Konfigurationen von 8 bis 192 digitalen Kanälen (Fragment-Test-Folien)
• Unterstützung von Kurzschlussfolien (engl. "Short-Circuit Foils" oder "Make Screens") und Trennungsfolien (engl. "Break Screens")
• Unterstützt sowohl Standardfolien als auch Folien mit spezieller Diagnose-LED
• Optionale zusätzliche analoge und digitale Kanäle zur Datenerfassung und Steuerung
• Signalerfassung mit 40ns Auflösung (10ns bei reduzierter Kanalzahl)
• Frei konfigurierbare Start-Trigger (Fragment-Test-Folie, digitaler TTL-Eingang, analoger Messeingang)
• Trigger-Synchronisation von und zu externen Subsystemen (räumlich entfernte Ein- und Ausgänge)
  
  

Digitale I/O-Anschlusspanels für Fragment-Test-Triggerfolien ("Screens")

• Bis zu 192 digitale I/Os in Gruppen von je 8 Kanälen pro Anschlusspanel (engl. "breakout”):
  
  • Bis zu 64 lokale Kanäle (direkt im Hauptsystem)
  • Bis zu 129 "Remote"-Kanäle in Subsystemen (2 x 64)
• Nur 1 optisches Kabelpaar zwischen Hauptsystem und Subsystem (64 digitale Kanäle pro Verbindung)
• Robust ummantelte und nagetiersichere Lichtwellenleiterkabel (zur Überbrückung nahezu beliebiger Distanzen)
• 2-Draht-Anschlussstecker für Fragment-Test-Folien (einfache und sichere Handhabung)
• Jeder I/O-Anschluss ausgestattet mit:
  • Spannungsversorgung für die Folie (berührungssichere 45VDC)
  • Status-LED auf dem Anschlusspanel
  • Trigger-Diagnose-Funktion (Verbindungsstatus und Zustand der Folie)
    
    

 Analoge and Digitale Messkanäle (optional)

• Zur parallelen Aufzeichnung zusätzlicher Signale anderer Sensoren:
  • Lokale Messkanäle (direkt im Hauptsystem)
  • SATURN Satelliten (analoge Kanäle, angebunden via Glasfaserkabel)
• 200 kS/s … 2 GS/s Messrate (abhängig vom ausgewählten Eingangsmodul)
  
  

DETECTOR Software

• Einfach zu bedienende Konfigurations- und Steuerungssoftware (Windows™-basiert)
• Aufzeichnen, Speichern und Laden der Signaldaten von Triggerfolien, analogen und digitalen Kanälen in einem Projekt
• Diagnoseunterstützung (Überprüfung der Folienverbindung und des Status vor und nach dem Test)
• Automatisierte Testanalyse und Generierung einer Ereignisliste (Tabelle der Treffer)
• Intelligenter "Ringing"-Filter (eliminiert Mehrfachereignisse, die lediglich durch "Klirren" verursacht wurden)
• Export der Ergebnisse als Textdateien
• Flexible graphische Anzeige der Triggerfolien mit unterschiedlichen geometrischen Anordnungen:
  • Farbliche Anzeige des Zustandes der Folien (verbunden / getrennt und intakt / kurzgeschlossen)
  • Interaktives zeitliches Scrollen durch die aufgezeichneten Ereignisse (Treffer)
  • Automatisches Abspielen der aufgezeichneten Ereignisse
  • Erzeugen eines Videos vom zeitlichen Ablauf der Ereignisse in Zeitlupe

Die Vorbereitung und Durchführung von Fragment-Tests ist kostspielig und zeitaufwändig, insbesondere bei steigender Anzahl an Kanälen.

Mit AMOtronics werden Ihre Fragmenttests effizienter und zuverlässiger - bei reduzierten Kosten pro Kanal!

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