Modulare Datenlogger-Plattform GL7000. Anwendungs­beispiele für Sensoren.

Sensoren bestimmen unser Umfeld. 

Die Einsatzgebiete für Sensoren sind enorm vielfältig. Ob im Automobilbereich oder Schienenverkehr, in der Lebensmittelbranche, Haushalts- und Elektrogeräteindustrie, Medizintechnik, Pharma- oder Chemieindustrie: Sensoren sind in unzähligen (teil-)automatisierten und industriellen Prozessen als Signalgeber unverzichtbar geworden. Beispiele für weit verbreitete Sensoren sind:

Beschleunigungssensoren.

Beschleunigungssensoren messen z. B. Vibrationen, Stöße, Verschiebungen, Geschwindigkeiten oder Neigungen. Ihre Funktion basiert auf verschiedenen Technologien, u. a. piezoresistive, kapazitive, piezoelektrische Sensoren oder Drehspul-Servosysteme.

Vibrationssensoren.

Ein Vibrationssensor (auch: Schwingungsaufnehmer) ist ein piezoelektrischer Sensor zur Messung von Beschleunigungen, Geschwindigkeiten oder regulären Schwingungen. Vibrationen liefern zum Beispiel Informationen darüber, wann eine Maschine gewartet werden muss. So lassen sich Anlagenkosten reduzieren und die Maschinenleistung optimieren.

Dehnungsmessstreifen.

Das Messprinzip von Dehnungsmessstreifen (DMS) beruht auf der Widerstandsänderung eines elektrischen Leiters, verursacht durch die Verformung einer Komponente oder eines Bauteils. Die Widerstandsänderung wird in ein elektrisches Signal umgewandelt. Die Verformung (Dehnung) erfolgt aufgrund mechanischer Einflüsse wie Kraft, Zug, Druck oder Gewicht.

Temperatursensoren.

Thermoelemente und RTDs (Resistive Temperature Devices) sind Sensoren zur Messung von Temperaturen. RTDs bestehen meist aus Kuper- oder Platindrähten, deren Widerstand sich mit der Temperatur ändert. Thermoelemente bestehen dagegen aus zwei unterschiedlichen Metallen, die miteinander verbunden sind. Die an der Kontaktstelle entstehende Spannung ist proportional zur Temperaturdifferenz zwischen Messpunkt und Verbindungsstelle. RTDs sind i. d. R. genauer als Thermoelemente, da ein linearer Zusammenhang zwischen Widerstand und Temperatur besteht. Thermoelemente sind wiederum kostengünstiger als RTDs und für einen größeren Temperaturbereich einsetzbar.

Anwendungsbeispiele für den Datenlogger GL7000.

Vibrationsmessung

8-Kanal Messung mit Eingangsmodul GL7-CHA (2x)

Vibrations- und Temperaturmessung

Datenlogger-Plattform mit Eingangsmodul GL7-CHA und GL7-M

Dehnungs- und Temperaturmessung

Datenlogger-Plattform mit Eingangsmodul GL7-DCB und GL7-M

Innovative Materialien für Eisenbahnschwellen evaluieren.

Innovative Baumaterialien für Schienennetze können die Lärmbelästigung und Vibrationen reduzieren. Im vorliegenden Beispiel werden Bahnschwellen aus Kunststoff getestet. Hierfür wird das neue Material zunächst auf einer Teststrecke untersucht. Die Messung der Lärmpegel und Vibrationen kann über die Analyse der Verformungen und Belastungen an verschiedenen Stellen einer Eisenbahnschwelle erfolgen, indem Beschleunigungssensoren in die einzelnen Schwellen integriert werden. Temperatursensoren ermitteln zusätzlich die Schwellen- und Außentemperatur, um die Umgebungsbedingungen zu berücksichtigen. 

Die Sensoren werden über Kabel zur Echtzeit-Überwachung und Analyse an die Datenlogger-Plattform GL7000 angeschlossen. Die Messdaten können per Remote-Verbindung über Ethernet abgerufen und gespeichert werden. Das Messsystem weist einen hohen Frequenzgang auf, sodass das Verhalten von jeder Bahnschwelle präzise erfasst und anhand der großen Menge an Messdaten genau analysiert werden kann. Die Beschleunigungssensoren messen Vibrationen und Beschleunigungen. Aus den Messwerten lassen sich weitere Parameter wie die Verformung oder Verschiebung der Schwelle im Gleisbett oder die Geschwindigkeit der fahrenden Züge auf der Wegstrecke ableiten. 

Fazit: Die detaillierte Erfassung der Sensorsignale ermöglicht eine genaue Analyse der Konstruktion und des Verhaltens der Eisenbahnschwelle unter verschiedenen Bedingungen. Der Datenlogger GL7000 kann so konfiguriert werden, dass die Daten nur bei einem bestimmten Ereignis, hier das Fahren einer Bahn über die Schienen, gespeichert werden.

Individuelle Wartungspläne für Schleusen entwickeln.

Je nach Standort, Bauart und Verwendungszweck kommen für Schleusen unterschiedliche Schließmechanismen zum Einsatz, unter anderem Schleusentore, die sich auf Schienen bewegen. Die Schienen sind in der Regel auf einem Betonfundament unter Wasser befestigt. Da der Beton mit der Zeit brüchig wird, können die Schienen bei unzureichender Wartung beschädigt werden und im schlimmsten Fall sogar brechen. Mithilfe von wasserfesten Positionssensoren kann ein Wartungsunternehmen nachvollziehen, wie sich die Schienen bei Bewegung der Tore verhalten, um hieraus einen Wartungsplan abzuleiten.

Hierfür werden mehrere Positionssensoren entlang der Schienen platziert, die beim Öffnen und Schließen der Schleusentore die Schienenbewegung messen. Die Messdaten werden über einen definierten Zeitraum mit dem Datenlogger GL7000 erfasst, der über lange Kabel mit den Sensoren verbunden ist. Die Messergebnisse können in Echtzeit überwacht und gespeichert oder aus der Ferne ausgelesen und analysiert werden. Auf Basis eines detaillierten Analyseberichts kann das Wartungsunternehmen einen effizienten Wartungsplan entwickeln.

Fazit: Tauchfähige Positionssensoren ermöglichen die Analyse der Schienenbewegung von Schleusentoren, ohne den laufenden Betrieb zu unterbrechen. Dank des Plug&Play-Konzepts der Datenlogger-Plattform GL7000 ist das Testsystem schnell montiert und einsatzbereit. Der Datenlogger kann so konfiguriert werden, dass die Daten nur bei einem bestimmten Ereignis, hier das Öffnen und Schließen der Schleusentore, gespeichert werden.

Sensoren direkt anschließen und Sensorsignale präzise erfassen:

• Für piezo-elektrische Sensoren (IEPE), Dehnungsmessstreifen und DMS-Sensoren
• Direkter Anschluss des Sensors an das passende Konditionierungsmodul
• Vibrationsmessung sowohl für schnelle Stoßprüfungen als auch Langzeit-Belastungstests 
• Temperaturmessung mit Thermoelementen und RTDs (Resistive Temperature Devices)
• Effektivwert-Messung und FFT-Analysefunktionen

Modulare Datenlogger-Plattform GL7000 für anspruchsvolle Anwendungen.

Die Datenlogger-Plattform GL7000 zur Messdatenerfassung erfüllt genau Ihre Messanforderung. Die Eingangsmodule lassen sich jederzeit ergänzen, um die Plattform flexibel und kosteneffizient an veränderte Messanwendungen anzupassen. Für Mehrkanal-Messungen können pro Plattform bis zu 10 Eingangsmodule mit insgesamt 112 Kanälen verwendet werden. Sensoren können direkt an das jeweilige Konditionierungsmodul angeschlossen werden. 

Für die einfache Konfiguration oder die schnelle Beurteilung von Messverläufen ist ein Farbdisplay-Modul erhältlich. Das System arbeitet sowohl im Stand-Alone-Betrieb als auch integriert in einer PC-basierten Testumgebung. Für die Speicherung Ihrer Messdaten stehen vier Möglichkeiten zur Verfügung: internes RAM, interner Flashspeicher, SD-Speicherkarte und ein SSD-Modul. 

dataTec unterstützt Ihre Messanwendung mit dem passenden Zubehör wie Sensoren oder Dehnungsmessstreifen.

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