すべての航空宇宙関連の試験プログラムは、コスト削減の圧力を感じています。このような対策を行うために、多くの試験ラボでは、試験の全体的な品質にはほとんど影響しないと思われるセットアップの詳細について、コストを削減しようとしています。
実際には、セットアップにかかるコストを削減しても、長期的にはもっとコストがかかる場合があります。例えば、ロードセルの構成、較正の検証、ケーブルの品質、その他の重要な詳細について手を抜くことは、あまりにも多くの時間とお金を浪費することになります。
同様に重要なのは、最新のソフトウェアで利用可能な最先端の試験促進ツールを十分に活用する前に、質の高いセットアップが行われていることです。このようなツールにより、長期的に可能な限り効率的かつ費用対効果の高い運用が可能になり、グローバルな舞台での競争を成功させるために役立ちます。
5 質の高いセットアップを実現するためのベストプラクティス
1. 2つのロードセルブリッジを使用
お使いのコントロールシステムは、指示されたことしか対応しません。ロードセルブリッジが 1 つしかなく、そのブリッジや制御増幅器の較正が間違っていたり、故障していたりすると、制御システムはその問題を検出することができません。その結果、誤った荷重を試験片にかけてしまい、数百万ドルの構造物に損傷を与える危険性があります。
ロードセルに 2 つ目のブリッジを追加することで、印加された荷重の整合性を確認することができます。制御システムは、アクティブ・フィードバック・ブリッジからの応答を、第 2 のブリッジからの応答と比較して確認することができます。
2. 定期的にシャント検証を行う。
シャント検証は、最初の較正を終えたはるか後に疲労試験の全期間を通じて適切な較正が維持されていることを確認するための、シンプルで正確な手段です。
この手順は、ロードセルにシャント抵抗を加え、その応答を測定することで行われます。選択された較正方法で設定されたパラメータの下でロードセルの応答を測定して記録するだけの最新のソフトウェアパッケージでは、低価格の 5％ 公差の抵抗器で十分な性能を発揮します。ただし、精度の低い抵抗器を使用する場合は、検証チェックを確実に行うために、必ず同じ抵抗器を使用するようにしてください。
3. 高品質ケーブルのみを使用
品質の低いケーブルは、最新鋭のサーボコントロールの性能を著しく低下させます。mV/V 感度較正では、 8 線式のケーブルを使用するのが一般的です。このような高品質のケーブルを使用することで、実際のセンサーでの外部励起センシングが可能となることに加えて、ブリッジのプラス側とマイナス側の両方をシャントすることができます。
励磁電圧は、ユーザーが設定した要求値と全く同じであると制御システムソフトウェアによって想定されているため、この機能は試験の精度にとって非常に重要です。
4. 成功するサイズ
アクチュエータ、ロードセル、サーボ弁の流量容量は、大きければ良いというものではありません。実際、お客様の中には、流量を計算して、それを 2 倍にして高速化を図る方もいらっしゃいます。
実際には、そのようなやり方では試験の速度は上がりません。むしろ、制御ループの安定性を損ない、試験の効率と精度を低下させてしまいます。そのため、お客様の要求に近い容量の機器を選ぶことが重要です。
5. 試験中の試料保護
現在、航空機の構造試験では、数十個のアクチュエータを使って、貴重な試験品に過大な負荷をかけることが日常的に行われています。エネルギーの放出を管理するための適切な手段がなければ、電力、機械、制御の障害は、試験品への脅威となります。
このような潜在的なリスクを考慮すると、現在利用可能な負荷中断システムに投資しない手はありません。これらのシステムは、油圧式の安全装置と制御システムとインテグレータの限界とを組み合わせて、試験装置内に存在する膨大なエネルギーから試験品を効果的に保護します。
上記のベストプラクティスを遵守して初めて、最新の試験加速ソフトウェアツールを使って最高の試験を実施できます。それらのツールには以下のものが含まれます
クロスカップリング補正（C3）： このユーティリティは、高度に結合された用途における構造試験を劇的に加速し、試験品に新たなひずみを与えることなく精度を向上させます。
プロフィールセグメント最適化（PSO）： PSO は、移行の間、命令とフィードバックの間の誤差を監視し、必要に応じて移行時間を調整し試料プロフィールの次の実行を改善することにより、プロフィールセグメント時間を最適化します。
ループ機能での計算：この機能により、高度な計算を制御ループに導入し、システムの更新レートで実行することが可能となり、複雑な構造試験シナリオへの対応力が向上します。
緊密に統合された制御およびデータ取得：この構成により、数百の制御チャンネルと数千のデータ収集チャンネルの操作と分析が、単一の統一されたインターフェースに統合されます。