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Bachelorarbeit - Fakultät 06

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Bachelorarbeit Simulation und mikrocontroller-gestützte Messung der Temperierung medizinischer Flüssigkeiten in einem Temperaturschrank 6. Zusammenfassung und Ausblick Diese Forschungsarbeit hat gezeigt, dass eine Regelkreisuntersuchung des Proto- typs mit dem vorliegenden Versuchsaufbau nicht realisierbar ist. Der Prototyp bie- tet keinerlei Möglichkeiten das unabhängig temperierende Zweikammersystem in einem Versuchsablauf zu überwachen oder zu protokollieren. Eine notwendige Erweiterung ist ein externes Steuer- und Speichermodul. Der Vergleich des Simulationsmodells, welches mit idealen Systemgrenzen aus- gelegt ist und den mittels der Systemsteuerung erworbenen Messkurven zeigt, dass die entworfene Systemsteuerung eine ideale Erweiterung bietet. Bedingt durch die Abfrage jedes einzelnen Temperaturwerts ermöglicht die Systemsteue- rung ein einfaches und automatisiertes Verfahren der Temperaturmessung, sowie der Datenverwaltung des Temperaturschranks. Die Überführung des realen Systems in das Simulationsmodell, sowie die durch- geführte Simulation des Abkühlvorgangs ist für die Validierung der Regelungsei- genschaften des Temperaturschranks unumgänglich. Die am Ideal ausgelegten Simulationsmodell erhaltenen theoretischen Kenntnisse lassen eine Validierung des Prototyps zu und ermöglichen zugleich negative Systemkomponenten des Prototyps zu verifizieren und gegebenenfalls zu ersetzen. Ein Beispiel dafür ist die in Kapitel 5 durchgeführte Vergleichsmessung der Abkühlung von 1l Wasser im nichtisolierten zum isolierten Temperaturkammersystem. Es hat sich gezeigt, dass eine Kammerisolierung das Abkühlverhalten positiv beeinflusst und ein der Simu- lation ähnliches Ergebnis liefert. Es besteht dennoch die Möglichkeit, dass in naher Zukunft eine Regelung mit PT2-Regelstrecke zur Abkühlung der Flüssigkeit eingesetzt wird. Für den Anwen- der wird durch den Einsatz der Steuereinheit der sehr aufwändige Messprozess automatisiert und es erfordert lediglich eine Nachbearbeitung der Messergebnisse. Eine Variierung der Regelungsparameter ist über den Temperaturverlauf darstell- bar und lässt eine Anpassung des Verhaltens zu. Im Weiteren ermöglicht der Messaufbau die Durchführung von Messungen ohne Aufsicht des Anwenders. Hochschule für angewandte Wissenschaften FH München Fakultät 06 für Feinwerk- und Mikrotechnik, Physikalische Technik Simon Schlosser Seite | 28

Bachelorarbeit Simulation und mikrocontroller-gestützte Messung der Temperierung medizinischer Flüssigkeiten in einem Temperaturschrank 7. Verzeichnisse Literaturverzeichnis: Böhme, P. (15. 02 1996). Programmiersprache C/C++. Abgerufen am Mai-Juli 2012 von http://www.imb-jena.de/~gmueller/kurse/c_c++/c_fctstr.html Cerbe/Hoffmann. (1999). Einführung in die Thermodynamik (12. Auflage Ausg.). Wien: Hanser. Hammer, T. (nicht bekannt). HTerm. Abgerufen am April 2012 von http://www.derhammer.info/terminal/ Kuchling, H. (2007). Taschenbuch der Physik (19. Auflage Ausg.). Mittweida: Hanser. Schwarz, A. (nicht bekannt). mikrocontroler.net. Abgerufen am Mai-Juli 2012 von http://www.mikrocontroller.net Wolf, J. (2008). C++ von A bis Z das umfassende Handbuch. Bonn: Galileo Computing. Abbildungsverzeichnis: Abbildung 1 reales System einer quaderförmigen Temperaturkammer ........................................... 5 Abbildung 2 Überführung des realen Systems in ein Simulationsmodell .......................................... 6 Abbildung 3 Überführung der realen Beutelgeometrie in ein Simulationsmodell ............................ 6 Abbildung 4 mehrwandiges Rohrmodell ............................................................................................ 7 Abbildung 5 Grafische Darstellung des simulierten Temperaturverlaufs der Flüssigkeit während des Abkühlvorganges ....................................................................................................................... 12 Abbildung 6 Zweikammersystem mit Temperatursensorzuweisung ............................................... 13 Abbildung 7 Systemsteuerung ......................................................................................................... 14 Abbildung 8 Datenfluss des Gesamtaufbaus ................................................................................... 15 Abbildung 9 Datenfluss auf einer Steuerplatine .............................................................................. 16 Abbildung 10 Schaltplan ................................................................................................................... 17 Abbildung 11 Platinenaufbau ........................................................................................................... 18 Abbildung 12 Flussdiagramm ........................................................................................................... 22 Abbildung 13 Messung nach Prüfplan Nr. 1 ..................................................................................... 24 Abbildung 14 Messung nach Prüfplan Nr. 2 ..................................................................................... 24 Abbildung 15 Messung nach Prüfplan Nr. 3 ..................................................................................... 25 Abbildung 16 Messung nach Prüfplan Nr.4 ...................................................................................... 25 Hochschule für angewandte Wissenschaften FH München Fakultät 06 für Feinwerk- und Mikrotechnik, Physikalische Technik Simon Schlosser Seite | 29

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