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QUASAR [Einer für die ganz harten Fälle] D er QUASAR wird als modulares Messdatenerfassungssystem sowohl mobil als auch stationär eingesetzt. Beispielsweise „standalone“ als mobiler Messdaten- Rekorder mit PC-Card-Speicher oder auch Festplatte mit bis zu 20 GByte Speichertiefe, was Messzeiten von wenigen Sekunden bis vielen Stunden ermöglicht. Oder aber online mit einem oder mehreren Rechnern vernetzt im Bereich der Prüfstands- und Automatisierungstechnik. Ein erweiterter Betriebstemperaturbereich von –40 bis + 85 °C und eine Erschütterungsfestigkeit bis 15 g machen das Gerät auch für härteste Einsatzfälle wie z.B. im landwirtschaftlichen oder militärischen Bereich oder bei der Klimaerprobung geeignet. Dank der erweiterten Netzwerkfähigkeiten können dabei das Messsystem und die Analysestation über beliebige Distanzen hinweg kommunizieren – sowohl im weltweiten Maßstab über das Internet als auch lokal im Rahmen von Intranet- Strukturen, z.B. zwischen Prüfstand und Leitwarte. Für den drahtlosen Datentransfer über kürzere Distanzen wird dabei jetzt auch eine Funkübertragung nach WLAN-Standard angeboten. Das auf dem VME-Bus-Standard basierende System verfügt über Eingangsmodule für Strom-, Spannungs-, Temperaturund DMS-Brücken-Signale sowie über ein Zähler- bzw. Frequenzmodul und lässt sich auf maximal 160 Kanäle mit einer Summenabtastrate von über 400 kSamples pro Sekunde je Grundgerät aufrüsten. Alle Messkarten bieten differentielle Eingänge, galvanische Trennung und frei einstellbare Filter pro Kanal. Über ein neues CAN- Bus-Interface können jetzt zusätzlich auch die dezentralen Signalaufbereitungsmodule der QIC-Serie angeschlossen werden. Sämtliche Umrechnungen, Linearisierungen und Anpassungen werden in Echtzeit durchgeführt. So stehen die Messdaten sofort als physikalische Einheiten zur Verfügung und lassen sich online via Ethernet unter Windows anzeigen und weiter verarbeiten. Mit der neuesten Version 2.0 der Bedienoberfläche Q-Builder bietet der QUASAR jetzt eine erheblich erweiterte Fernmessund Ferndiagnose-Funktionalität. Schon bei der Konfiguration des Systems wird der Anwender optimal unterstützt, da auf hilfreiche Dokumentation – wie z.B. Datenblätter, Blockschaltbilder, Steckerbelegungen – sowohl lokal als auch online via Internet zugegriffen werden kann. Umgekehrt besteht im Support-Fall über das Web die Möglichkeit der Ferndiagnose, wobei durch direkten Zugriff auf den internen Fehlerspeicher Störfälle wie Sensorbruch, Grenzwertüberschreitung oder Alarmfunktionen erkannt werden. Im System integrierte zyklische Selbsttests erleichtern darüber hinaus die Fernwartung. Mit Hilfe des QUASAR-Browsers lassen sich die lokal gespeicherten Messdaten und Konfigurationsparameter zu einer beliebigen autorisierten Internet-Adresse transferieren. ■ QUASAR 4 www.caesar-datensysteme.net • info@caesar-datensysteme.de CAESAR Messtechnik News 7 [2004]
[Wellenbad] Schiffsmodell mit 400 DMS-Kanälen MARIN beschäftigt sich schon seit 1932 mit der Entwicklung und Optimierung von Schiffen, Offshore-Konstruktionen (z.B. Ölplattformen) und deren Komponenten. Schwerpunktmäßig werden dabei die Auswirkungen von Wind, Wellengang und Turbulenzen auf die Struktur des Schiffskörpers bzw. der Plattform untersucht. Das weltweit renommierte Institut verfügt über jahrzehntelange Erfahrung in der Erforschung der relevanten hydrodynamischen Prozesse und betreibt eine ausgedehnte Anlage mit mehreren Bassins unterschiedlichster Dimensionen für die wirklichkeitsnahe Simulation sämtlicher Umweltbedingungen. So waren die Niederländer z.B. auch in die Entwicklung des mittlerweile in Dienst gestellten, größten Passagierschiffs der Welt – der QUEEN MARY 2 – mit eingebunden (siehe Bild). Ein Spezialgebiet ist die Messung von Druckverteilungen an rotierenden Schiffsschrauben in speziellen Unterdrucktunnels um das sogenannte Kavitationsverhalten zu analysieren (unter „Kavitation“ versteht man eine unerwünschte, weil unter Umständen materialschädigende Blasenbildung auf Grund ungünstiger Strömungsverhältnisse am Propeller). zu nennen. Mit dem letztlich ausgewählten QUASAR wurde nicht nur ein digitales Vielkanal-Messsystem gefunden, das viele Forderungen bereits als Standard erfüllen konnte, sondern mit CAESAR gleichzeitig ein erfahrener Partner, der willens und in der Lage war die notwendigen Erweiterungen von Hardware und Software durchzuführen. D avon träumt doch das berühmte „Kind im Manne“ (oder in der Frau): High-Tech-Schiffsmodelle in gigantischen Bassins von bis zu 250 Metern Länge, 40 Metern Breite und über 10 Metern Tiefe auszuprobieren – mit richtigem Wind, Wellen und allem was dazu gehört! Was sich nach einem Traumjob für Badewannen- Kapitäne anhört, ist für die Ingenieure des „Maritime Research Institute Netherlands“ (kurz: MARIN) in Wageningen bei Arnheim wissenschaftlicher Alltag und entpuppt sich bei näherem Hinsehen als höchst anspruchsvolle Messaufgabe. Für die vielfältigen Anwendungen bei MARIN wurde zusätzlich die Möglichkeit geschaffen mehrere QUASAR-Grundgeräte im Parallelbetrieb zu synchronisieren. Damit werden nun bis zu 476 DMS- Kanäle gleichzeitig erfasst. Jede Messung erhält dabei über ein Zeit-Referenz-Signal einen absoluten Zeitstempel. Für die Untersuchungen an Schiffsschrauben ist es darüber hinaus erforderlich taktsynchron zur Drehzahl abzutasten, damit jede Messung winkelgenau zugeordnet werden kann. Auch Auflösung und Genauigkeit der hochempfindlichen DMS-Eingangsverstärker wurden weiter verbessert. Sie bieten nun – auch beim kleinsten Messbereich von +/- 1 mV – 16 Bit Auflösung und einen Rauschabstand von mindestens –86 dB (Gleichtaktunterdrückung –85 dB). Um rationelles Arbeiten auch bei großen Kanalzahlen zu ermöglichen wurde außerdem ein spezielles, intelligentes Abgleichverfahren implementiert: Im „schnellen“ Modus – z.B. im Einrichtbetrieb oder bei Probemessungen – erfolgt der Abgleich mit etwas verringerter, im „langsamen“ Modus mit voller Genauigkeit. ■ Alle Bilder: MARIN, Wageningen, NL Die vielfältigen Messaufgaben bei MARIN stellen hohe Anforderungen an die einzusetzende Signalaufbereitung und Messdatenerfassung. Neben der großen Anzahl parallel abzutastender Sensoren, z.B. mehr als 400 Dehnmessstreifen an einem Modell, sind hier vor allem eine hohe geforderte Abtastrate von bis zu 40 kHz pro Kanal für Hochfrequenzmessungen und die Anpassung an spezielle Sensorik, wie z.B. einen Wellenhöhen-Geber, x MARIN-Versuchsbecken QUASAR CAESAR Datensysteme GmbH • Telefon 089 – 61 30 49 - 0 Keltenring 16 • D-82041 Oberhaching 5
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