Was ist ein Impuls-Datenlogger?
Ein Impuls-Datenlogger (pulse logger) ist ein Instrument oder Gerät, das eine Zeitreihe von Signalen aufzeichnet, die schnell über einen kurzen Zeitraum auftreten.
Durch die digitale Umwandlung von Signalen, die von Sensoren gesendet werden, die in der Regel an einen Detektor angeschlossen sind, können diese automatisch als Daten über die Zeit aufgezeichnet werden. Sie werden zur Analyse von Ereignissen verwendet.
Als solche werden sie nicht allein verwendet, sondern eingebaut, um die Anzahl der Signale pro Zeiteinheit zu zählen, die von einem rotierenden Zähler wie einem Durchflussmesser oder einem Anemometer gesendet werden, um die Menge und Geschwindigkeit des Signals zu bestimmen.
Anwendungen von Impuls-Datenloggern
Da die nach Geschwindigkeit oder Menge ausgegebenen Impulssignale digital umgewandelt und aufgezeichnet werden können, können je nach Messzweck Einheitenumwandlungsgeräte und Erfassungseinrichtungen eingebaut werden. Dabei kann es sich um die verbrauchte Wasser-, Gas- oder Strommenge handeln oder um die Berechnung von Niederschlag oder Windgeschwindigkeit.
Impuls-Datenlogger zählen nur Impulssignale in Zeitreihen, aber sie verschlechtern sich mit der Zeit weniger und speichern besser als analoge Logger.
Aufgrund ihres kontinuierlichen, langfristigen Einsatzes werden sie auch von Forschungsinstituten für eine Vielzahl von Umweltmessungen verwendet.
Funktionsweise der Impuls-Datenlogger
1. Umwandlung in digitale Signale
Analoge Signalausgänge wie Kontaktsignale und Gleichspannungssignale, die von einem umlaufenden Zähler erzeugt werden, werden über einen Signalwandler in digitale Signale umgewandelt und gezählt.
Die Zählungen werden dann in festgelegten Zeitintervallen kontinuierlich im Datenspeicher aufgezeichnet. Durch Multiplikation der Anzahl der Zählungen pro Stunde mit einem Koeffizienten, der dem Zweck der Messung entspricht, können die aufgezeichneten Daten passend zur Messeinheit berechnet werden.
Die Impulse werden nicht mit einem Zeitstempel versehen, sondern entsprechend ihrem Auftreten im Datenspeicher aufgezeichnet.
2. Messung von Impulssignalen
Wenn die Frequenz f (Hz) und die Periode T (sec) ist, ist die Beziehung f = 1 / T. Die zu messenden Daten können durch eine der beiden Messungen erhalten werden.
Für Impuls-Datenlogger gibt es zwei Arten von Impulsmessverfahren:
Bei der direkten Methode wird eine feste Zeit für den Torimpuls eingestellt und die Anzahl der zu messenden Impulse innerhalb des Torimpulses gezählt. Bei der direkten Methode wird direkt die Frequenz gemessen.
Bei der reziproken Methode ist der zu messende Impuls der Torimpuls und es wird ein auf eine bestimmte Frequenz eingestelltes Taktsignal ausgegeben. Die Signalperiode wird durch Messung der Anzahl der Impulse des Taktsignals im Verhältnis zu den Torimpulsen ermittelt. Die reziproke Methode misst also die Frequenz aus dem Kehrwert der Periode.
Auswahl eines geeigneten Impuls-Datenloggers
1. Auswahl nach der Anzahl der Zählungen
Ist die Anzahl der Zählungen des pro Sekunde ausgegebenen Impulssignals hoch, wird die direkte Methode zur Messung der Frequenz (Hz) verwendet.
Wenn die Anzahl der Zählungen niedrig ist, wird häufig eine reziproke Methode mit einer Periode verwendet, die auf der Zeitdauer pro Umlauf des wiederholt ausgegebenen Impulssignals basiert.
2. Zu beachtende Punkte bei der Auswahl der einzelnen Methoden
Bei Messgeräten mit einer kurzen Periodendauer erhöht sich die Anzahl der Datenpunkte und es können genaue Werte aufgezeichnet werden, aber es ist schwierig, Daten mit kurzer Periodendauer zu erkennen, die die Empfindlichkeit überschreiten.
Umgekehrt kann bei Geräten mit einer auf lange Periodenlänge eingestellten Zeitdauer die Impulsbreite nicht gemessen oder kurzperiodische Impulse nicht erkannt werden, da innerhalb der eingestellten Messzeit kein Impulssignal auftritt.
Es ist daher erforderlich, ein Gerät mit einem Messverfahren auszuwählen, das der Impulssignalstärke, dem Datenerfassungszeitraum und der Anzahl der Impulszählungen entspricht und die eingestellten Werte anzupassen, wobei zu berücksichtigen ist, ob der Zweck der Messung kurz- oder langperiodische Impulse sind.
Weitere Informationen zu Impuls-Datenloggern
Beispiele für den Einsatz von Impuls-Datenloggern
Im Folgenden werden Beispiele für die Verwendung von Impulszählern zur Messung der Anzahl der Umdrehungen von Fotokopierwalzen genannt. Der Zweck besteht darin, die Anzahl der Walzenumdrehungen zur Überprüfung des Betriebs in Forschung und Entwicklung zu messen.
Durch die gleichzeitige Verwendung eines Temperaturmessgeräts und eines Beschleunigungsmessgeräts ist es auch möglich, die Strahlungswärme und Betriebsfehler verschiedener Teile zu überprüfen.
Die Messdaten können über ein Netzwerk an einen PC übertragen werden, um eine gleichzeitige Messung und Überprüfung zu ermöglichen.