L'acquisizione dati wireless raccoglie i segnali di più punti di misura e li trasmette via radio a un unico gateway, senza cablaggio fra il sensore e il sistema di registrazione. Nelle prove strumentate questo cambia il modo di allestire il test: strutture in movimento, componenti rotanti o parti difficilmente raggiungibili diventano misurabili senza posare decine di metri di cavo. Il vincolo però si sposta altrove. Servono frequenze di campionamento adeguate al fenomeno e una sincronizzazione temporale fra canali che regga il confronto tra segnali acquisiti da nodi distanti fra loro. È su questi due parametri che un sistema wireless si dimostra adatto a una prova, non sulla sola assenza di cavi.
Ogni nodo della rete integra il condizionamento del sensore, la conversione analogico-digitale e un modulo di trasmissione radio: il segnale viene digitalizzato dove nasce e viaggia già in forma numerica, senza le perdite di una lunga tratta in cavo. Il gateway raccoglie i nodi, ne governa la configurazione e consegna i dati al software di analisi. Sulla stessa rete convivono nodi dedicati a grandezze diverse, perché a cambiare è l'ingresso di misura, non il protocollo di trasmissione.
La sincronizzazione è ciò che rende confrontabili segnali raccolti da nodi lontani fra loro. I sistemi di questa classe dichiarano un campionamento allineato nel tempo su tutta la rete, fino a 16.000 campioni al secondo per canale con i protocolli più recenti, e un gateway che coordina fino a 127 nodi. Senza un riferimento temporale comune la rete resta adatta al monitoraggio continuo di macchinari e impianti, non all'analisi del comportamento dinamico.
Le prove su strutture di grandi dimensioni sono il caso tipico: telai, fusoliere, pale eoliche, opere civili, dove cablare decine di canali costa più tempo della prova stessa. Seguono le parti in rotazione, i componenti che si spostano durante il test e le campagne in campo su mezzi in esercizio. Sulla stessa rete viaggiano deformazione, temperatura e accelerazione, quest'ultima rilevata dai trasduttori per la misura delle vibrazioni.
Il primo criterio è la grandezza da misurare, perché definisce il tipo di nodo: ponte estensimetrico, termocoppia, sensore resistivo, ingresso analogico o accelerometrico. Il secondo è la banda del fenomeno, che deve rientrare nella frequenza di campionamento disponibile per canale. Seguono il numero di punti di misura da servire con un solo gateway e l'autonomia richiesta in prova. Quando la cadenza necessaria supera quella della tratta radio, la strada resta la catena di misura cablata per estensimetri.
I parametri in gioco sono pochi, ma vanno letti insieme al tipo di prova e alle condizioni di installazione. I nostri ingegneri affiancano la definizione della rete, dalla scelta dei nodi alla verifica che banda e sincronizzazione siano adeguate al fenomeno da misurare.
Nell'acquisizione wireless il segnale viene condizionato e digitalizzato direttamente sul punto di misura e trasmesso via radio a un gateway, mentre in quella cablata viaggia in forma analogica lungo il cavo fino all'acquisitore. Il wireless elimina la posa dei cavi, ma vincola la frequenza di campionamento e la sincronizzazione alla capacità della tratta radio.
I sistemi di questa classe dichiarano fino a 127 nodi coordinati da un singolo gateway. Il limite pratico è però la banda complessiva: più canali e più alta la frequenza di campionamento, meno nodi la rete regge contemporaneamente. Il dimensionamento si fa sul prodotto tra canali attivi e cadenza richiesta, non sul numero massimo dichiarato.
Sì, a condizione che la rete garantisca un campionamento allineato nel tempo su tutti i nodi e una frequenza per canale superiore alla banda del fenomeno. Per analisi modale e prove d'urto la sincronizzazione è il parametro determinante: senza un riferimento comune, i segnali di nodi diversi non sono correlabili.
A seconda del tipo di nodo si collegano estensimetri in configurazione a ponte, termocoppie, sensori resistivi di temperatura, accelerometri e trasduttori con uscita analogica in tensione. Esistono anche nodi con accelerometro integrato. La scelta del nodo segue la grandezza da misurare e il numero di canali necessari nel punto di installazione.
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