Industrielle Automation 6/2018

SENSORIK UND MESSTECHNIK
01 Das Wireless-Messsystem erlaubt es Temperatur, Feuchte und
Druck an verschiedenen Messpunkten und Orten kontinuierlich
aufzuzeichnen und via Cloud standortunabhängig zu überwachen
angeordneten Datenlogger des Typs MSR385WD. Aufgrund ihrer
Wärmebeständigkeit erlauben die Sensor-Sendemodule, je nach
Gehäusetyp, messtechnische Anwendungen selbst bei hohen Arbeitstemperaturen
von bis zu + 125 °C. Dank ihres kompakten Gehäuses
können sie auch an schwer zugänglichen Stellen platziert
werden, im konkreten Fall in der Messbox mit der darüber angeordneten
Folie. Ein optimiertes Power-Management sorgt dafür, dass
die Energieversorgung der Mini-Sendemodule je nach Häufigkeit
der Messungen und Funkübertragungen für bis zu fünf Jahre gewährleistet
ist. Als Spannungsversorgung arbeitet ein Akku mit
260 mAh oder eine Lithium-Batterie mit 800 mAh.
Daten jederzeit standortunabhängig überwachen
In Bild 01 sind die MSR-Funktionskomponenten und ihre Datenübertragungswege
bildlich dargestellt. Über ein GSM-Terminal und
die „MSR Smart Cloud“ können aufgezeichnete Daten auch weltweit
standortunabhängig überwacht werden. Herzstück des Wireless-
Mess-Systems von MSR Electronics GmbH ist der mit einer Speicherkapazität
von über einer Million Messwerten ausgestattete Datenlogger
MSR385WD. Dieser Mehrkanal-Datenlogger besitzt ein integriertes
ISM-Band Empfangsmodul, über das er die Daten von bis zu
zehn MSR385SM- Sendemodulen entgegennimmt und speichert.
Die Spannungsversorgung des Datenloggers erfolgt über den USB-
Anschluss; ein autonomer Betrieb ist mit dem integrierten LiPo-Akku
mit 2 400 mAh für die Dauer von bis zu zwei Tagen möglich. Ein
Flash-Speicher sorgt für Datensicherheit bei Stromausfall.
Vorteile der Datenübertragung via Funk
Die Größe des Feuchtigkeitssensors gibt vor, welcher Durchmesser
des Vakuumrohrs verwendet werden kann. Und da die Sensor-Sendemodule
ohne externe Stromzufuhr sondern mit ihrem eingebauten
Akku arbeiten, kann auf Strom-Zuführungsleitungen verzichtet
werden, die eventuell die Dichtigkeit der Komponenten gefährden
würden. Zudem könnten Daten auch bei einem evtl. Stromausfall
weiter aufgezeichnet werden. Weiterer Vorteil ist die Datenübertragung
via Funk. Denn eine kabelgebundene Datenübertragung würde
die Gefahr bergen, dass die Flanschbauteile an den Kabel-Durchführungsstellen
undicht werden könnten und somit unerwünschter
Wasser (-dampf) in das Innere der Messanordnung gelangen könnte.
Ein weiterer Vorteil der verwendeten Sensormodule und Datenlogger
ist auch deren niedriger Preis, sodass die Kosten für diesen Messplatz
unter 5 000 Euro gehalten werden konnten.
02 Versuchsaufbau: links eine Testbox mit innenliegendem
Funk-Messdatensensor, darüber die zu prüfende Testfolie, deren
Wasserdampf-Diffusionseigenschaften getestet werden sollen
Zunächst wurde die Reichweite der Funkstrecke zwischen den
Mess-Sensormodulen und dem Empfangs-Datenlogger getestet. Im
freien Raum betrug die Reichweite zirka 8 m, mit einer Betonwand
dazwischen noch 5 m, und mit den Sensoren im Klimaschrank sowie
dem Datenlogger außerhalb des Klimaschranks ca. 0,5 m. Daher
wurde der Datenlogger auf dem Klimaschrank abgestellt, wenn
Messungen im Klimaschrank stattfanden. Zur ständigen Überwachung
wurde der Empfangs-Datenlogger mit einem PC nahe des
Klimaschranks verbunden. Via Remote-Zugriff konnte auf einen PC
auf den angeschlossenen Datenlogger zugegriffen und die Daten
überprüft werden.
Fazit
In dieser Forschungsarbeit wurde ein System entwickelt, mit dem
flexible Kunststoff-Folien bezüglich ihrer Wasserdampfdurchlässigkeit
getestet werden können. Das System ist im Vergleich zu industriellen
Testverfahren sehr kostengünstig. Die Testaufbauten sind in
der Konstruktion einfach gehalten, was zum einen Fehlerquellen
reduziert und zum anderen einen schnellen Aufbau ermöglicht.
Bilder: 01 MSR Electronics, 02 Hochschule Furtwangen
Literatur: [1] Denis Horn, Michael Engel: Aufbau eines Teststandes zur Messung von
Wasserdiffusionsbarrieren für flexible Leiterfolien. Hochschule Furtwangen, Juli 2018
www.msr.ch
Multisensor-Plattform mit
RTU
•Temperatur
•Feuchte
•Druck
•Luftqualität
+49 911 37322-0 @ info@fuehlersysteme.de
•Strömung
•Helligkeit
•Bewegung
•Meteorologie
www.fuehlersysteme.de
27.-29.11.2018
sps ipc drives Nürnberg
Halle 4A -Stand 425
FuehlerSysteme.indd 1 31.10.2018 11:26:08
INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2018 41