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Verwandte Anleitungen für HBM HBK MXFS
Inhaltszusammenfassung für HBM HBK MXFS
- Seite 1 DEUTSCH Bedienungsanleitung MXFS QuantumX BraggMETER-Modul...
- Seite 2 Hottinger Brüel & Kjaer GmbH Im Tiefen See 45 64293 Darmstadt Germany Tel. +49 6151 803-0 Fax +49 6151 803-9100 info@hbkworld.com www.hbkworld.com HBK FiberSensing, S.A. Rua Vasconcelos Costa, 277 4470-640 Maia Portugal Tel. +351 229 613 010 Fax +351 229 613 020 info.fs@hbkworld.com www.hbkworld.com Mat.:...
- Seite 3 INHALTSVERZEICHNIS Technische Daten ..........Allgemeines .
- Seite 4 3.5.1 Verschleißteile ..........3.5.2 Lüftung .
- Seite 5 4.2.4.6 Berechnungskanäle ..........4.2.5 Nullabgleich .
- Seite 6 TECHNISCHE DATEN Allgemeines Das MXFS ist ein Modul aus der QuantumX-Familie für Messungen mit auf Faser-Bragg- Gittern (FBG) basierenden Sensoren. Es baut auf der bewährten BraggMETER- Technologie von HBK FiberSensing auf, die Bragg-Reflexionspeaks durch kontinuierliches Scannen mit einem durchstimmbaren Laser misst. Das Modul verfügt zudem über eine rückführbare Wellenlängenreferenz für zügiges Kalibrieren, um die Messgenauigkeit des Systems im Langzeitbetrieb sicherzustellen.
- Seite 7 Systemkomponenten Lieferumfang des MXFS-Sets: Bestellinformationen Anzahl Beschreibung 1-MXFS8DI1/FC Optisches Datenerfassungssystem MXFS DI (Interrogator) Lizenz für die Software catman Easy Leistung und Kommunikation sind abhängig von der jeweils gewünschten Montage und Konfiguration. Für den Betrieb der Module als autarkes Einzelgerät sind zusätzlich zu berücksichtigen: Bestellinformationen Anzahl Beschreibung...
- Seite 8 RECHTLICHE HINWEISE UND ZERTIFIZIERUNG Hinweise zum Umweltschutz 2.1.1 Entsorgung Ihres Altgeräts Wenn die nebenstehende Symbolkombination – durchgestrichene Mülltonne und dicker schwarzer Balken – an einem Produkt angebracht ist, bedeutet dies, dass das Produkt unter die Europäische Richtlinie 2002/96/EG fällt. Sie gilt in der Europäischen Union sowie anderen Ländern mit Systemen zur getrennten Sammlung von Abfällen.
- Seite 9 2.2.1 Symbole Symbol für Laser der Klasse 1 Warnsymbol 2.2.2 Laser der Klasse 1 Das MXFS ist ein Laserprodukt der Klasse 1: „Ein Laser oder Lasersystem mit einem Laser, der keine Laserstrahlung mit Stärken aussenden kann, die im Normalbetrieb bekanntermaßen Augen- oder Hautverletzungen verursachen.“ Ein solches Produkt ist unter allen normalen Nutzungsbedingungen sicher.
- Seite 10 Zertifizierung 2.3.1 CE‐Kennzeichnung Dieses Produkt ist mit der CE-Kennzeichnung versehen und erfüllt die einschlägigen internationalen Anforderungen an Produktsicherheit und elektromagnetische Verträglichkeit nach den folgenden Richtlinien: Niederspannungsrichtlinie (NSR) 2014/35/EU – Elektrische Sicherheit; Richtlinie über die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) 2014/30/EU. Die zugehörige Konformitätserklärung ist auf Anfrage erhältlich. 2.3.2 UKCA‐Kennzeichnung Dieses Produkt ist mit der UKCA-Kennzeichnung versehen und...
- Seite 11 VORSICHT Informationen für „Optische Sicherheit“ Das Gerät außerhalb von explosionsgefährdeten Bereichen aufstellen. Die optische Strahlung wurde nach EN 60079-28:2015 bewertet. Die optische Strahlung kann in allen Bereichen der Gruppe I, II und III eingestrahlt werden. Die maximale optische Ausgangsleistung pro Anschluss ist < 15 mW. 2.3.3.1 Gesetze und Richtlinien Bei Anschluss, Montage und Betrieb sind die Prüfbescheinigung, die Vorschriften und...
- Seite 12 2.3.4 Brandschutz Dieses Produkt erfüllt EN 45545-2:2016 und EN 45545-2:2020 für die Gefährdungs klassen HL1, HL2 und HL3. Bei der Installation des MXFS ohne X-Rahmen braucht keine brennbare Masse im Sinne der Gruppierungsregeln in Abschnitt 4.3 der DIN EN 45545-2 berücksichtigt zu werden. 2.3.5 Kennzeichnung zu Grenzwerten für Störaussendungen (für Lieferungen nach China)
- Seite 13 BETRIEB Anschlüsse Abb. 3.1 Vorder- und Hinteransicht des MXFS Optische Anschlüsse (FC/APC); Ethernet-Anschlüsse; STATUS-LED; Netzanschluss; Firewire-Anschlüsse; Modulträgeranschluss. Einrichtung 3.2.1 Spannungsversorgung Die Module an eine Gleichspannung anschließen. Die Leistungsaufnahme und der zulässige Versorgungsspannungsbereich eines Moduls sind je nach Modell unterschiedlich. MXFS DI Maximale Leistungsaufnahme 30 W Versorgungsspannung...
- Seite 14 Wichtig Für die Stromverteilung über FireWire gilt folgende Faustregel: „An jedem dritten Modul wird eine externe Spannungsversorgung mit dem gleichen Spannungspotenzial benötigt.“ Hinweis Bei Nichteinhaltung der obigen Grenzwerte für die Versorgungsspannung sind Defekte am Modul nicht auszuschließen. Wenn die Versorgungsspannung unter den unteren Grenzwert sinkt, schalten sich die Module ab.
- Seite 15 3.2.2 Anschluss und Synchronisation mit PC und anderen Modulen Das QuantumX MXFS-Modul kann mit anderen QuantumX/SomatXR-Modulen aus der gleichen Familie synchronisiert werden und ermöglicht so eine gleichzeitige Daten erfassung. Für diese Synchronisation werden die Module über FireWire- oder Ethernet- Schnittstellen miteinander verbunden. Alternativ kann das MXFS-Modul als Gateway fungieren, das synchronisierte Daten von mehreren Modulen über FireWire erfasst und sie mit einem Ethernet-Schnittstellenkabel an den PC überträgt.
- Seite 16 Mehrfachanschluss über Ethernet und Synchronisation über PTPv2 Die Module können über Ethernet-PTPv2-fähige Switche mit dem PC verbunden werden. Wir empfehlen die Verwendung von Patchkabeln. Beispiele hierfür sind: EX23-R von HBM; Scalance XR324-12M von Siemens; RSP20 oder MACH1000 von Hirschmann; Ha-VIS FTS 3100-PTP von Harting;...
- Seite 17 3.2.2.3 Mehrfachanschluss über Ethernet und FireWire-Synchronisation Spannungs- versorgung Abb. 3.5 Beispiel für Mehrfachanschluss über Ethernet mit Synchronisation In der oben dargestellten Konfiguration wird die Versorgungsspannung der Module über FireWire durchgeschleift (maximal 1,5 A über Firewire; Leistungsaufnahme der Module siehe Abschnitt 3.2.1 „Spannungsversorgung“, Seite 13). Vorteil dieser Verbindungsstruktur: Bei einer Leitungsunterbrechung im Ethernet-Kabel bleiben die anderen Module aktiv.
- Seite 18 3.2.3 Einstellungen für die Kommunikation zum PC Module können mit einem Standard-PC über Ethernet (Entfernung bis 100 m), über FireWire (Entfernung elektrisch bis 5 m, optisch bis 300 m) oder über EtherCAT® verbunden werden. Für die TCP/IP-Kommunikation über Ethernet ist Folgendes zu beachten: Damit die Software die im Netzwerk vorhandenen oder direkt angebundenen Module finden kann, empfehlen wir, die Voreinstellung (DHCP/APIPA) beizubehalten.
- Seite 19 Automatische Konfiguration Moduleinstellungen PC-Einstellungen Manuelle Konfiguration Moduleinstellungen PC-Einstellungen Abb. 3.6 Beispiel der Einstellungen für eine direkte Verbindung Ethernet-Einstellungen: die IP-Adresse des PCs anpassen Falls Sie die Module mit einer festen statischen IP-Adresse betreiben möchten, sollten Sie in den Ethernet-Adapter-Eigenschaften unter TCP/IP die Alternative Configuration (Alternative Konfiguration) (feste IP-Adresse und Subnetzmaske, benutzerdefiniert) verwenden! "...
- Seite 20 Abb. 3.7 Netzwerkeigenschaften MXFS BETRIEB...
- Seite 21 " Wählen Sie das Internetprotokoll (TCP/IP) und klicken Sie auf die Schaltfläche Properties (Eigenschaften) (Abb. 3.8). Abb. 3.8 TCP/IPv4 MXFS BETRIEB...
- Seite 22 " Geben Sie die Daten für die IP-Adresse und die Subnetzmaske ein (Abb. 3.9). Abb. 3.9 IP-Adresse und Subnetzmaske " Auf OK klicken. Einbinden von Modulen in ein Ethernet-Netzwerk " Aktivieren Sie das Kontrollkästchen „DHCP“ und klicken Sie auf OK. Daraufhin erscheint das folgende Bestätigungsfenster: Abb.
- Seite 23 " Bestätigen Sie die Einstellungen mit der Schaltfläche Yes (Ja). Das Modul wird danach mit den aktuellen Einstellungen neu gestartet. Hinweis Beachten Sie, dass bei der Ethernet‐Einstellung „DHCP/APIPA“ der DHCP‐Server einige Zeit benötigt, um dem QuantumX‐Modul eine IP‐Adresse zuzuweisen. Warten Sie nach dem Anschließen der Hardware am Netzwerk oder am PC ca.
- Seite 24 Abb. 3.11 MXFS mit Schutzelement MXFS-Gehäuse; Schutzelement; Obere Abdeckung; Untere Abdeckung. Modelle können mit einem Verbindungselemente-Set sicher aneinander befestigt werden (Bestell-Nr. 1-CASECLIP). " Bauen Sie das Schutzelement des X-Rahmens (Ziffer 2 in Abb. 1) mit einem Innensechskantschlüssel Größe 2,5 (Ziffer 1 in Abb. 2) ab. Die Schrauben sind von der Unterseite des Geräts zugänglich.
- Seite 25 Information Die in den folgenden Bildern gezeigten Gehäuseklammern müssen an beiden Seiten des Gehäuses montiert werden. Für beide Seiten wird jeweils nur ein Verbindungselemente-Set (CASECLIP) benötigt. Abb. 3.13 MXFS ohne Schutzelement " Bauen Sie die untere Abdeckung (Ziffer 4 in Abb. 3.11) mit einem Innensechskant schlüssel Größe 2,5 ab.
- Seite 26 " Montieren Sie statt der unteren Abdeckung das Verbindungselemente-Set (CASECLIP) mit einem Innensechskantschlüssel Größe 2,5 und den zum Lieferumfang gehörenden Schrauben und Unterlegscheiben. Abb. 3.15 Montieren des CASECLIP Abb. 3.16 MXFS mit angebautem CASECLIP " Bringen Sie optional das Schutzelement des X-Rahmens wieder an. Der Interrogator kann nun wie jedes andere QuantumX-Modul an einem anderen Modul oder an einem Montageblech (CASEFIT, Bestell-Nr.
- Seite 27 Statusanzeigen Abb. 3.17 Vorderansicht des MXFS An der Frontplatte des MXFS befindet sich eine System-LED, die in verschiedenen Farben leuchtet: System-LED Grün Fehlerfreier Betrieb Orange System ist nicht bereit, Bootvorgang läuft - Optisches Modul ist beim Aufwärmen - Optisches Modul ist ausgelastet - NTP/PTP nicht synchronisiert Orange blinkend Download aktiv, System ist nicht bereit...
- Seite 28 Wir empfehlen, die Firmware sowie die Software zum Betrieb von QuantumX immer auf dem neuesten Stand zu halten. " Laden Sie die neueste Firmware von der HBM-Website herunter. Falls Sie nicht mit catman arbeiten, laden Sie bitte auch das QuantumX-Softwarepaket von der HBM- Webseite herunter.
- Seite 29 Weitere Optionen zum Aktualisieren der Firmware des Moduls für den Fall, dass catman nicht verwendet wird, finden Sie in der allgemeinen Bedienungsanleitung zu QuantumX (Dokument A02322, zum Download verfügbar auf unserer Website). Rücksetzen auf Werkseinstellung Es ist möglich, das MXFS-Modul auf seine Werkseinstellung zurücksetzen; dadurch wird die bisher vom Gerät verwendete Konfiguration gelöscht: Alle Kanäle werden deaktiviert;...
- Seite 30 3.7.1.2 Kanäle In jedem optischen Anschluss sind 16 Kanäle untergebracht. Das bedeutet, dass das Gerät mit jedem optischen Anschluss 16 FBG-Peaks messen kann. Bei der Konfiguration der Kanäle des Geräts werden der jeweils von ihnen belegte Wellenlängenbereich (das Band) und ihre Referenzwellenlänge definiert (Abb. 3.19). Abb.
- Seite 31 Tipp Automatische Erkennung und Definition von Bereichen kann in MX-Assistent oder catman ausgeführt werden. Nicht möglich ist dagegen, das Spektrum visuell darzustellen oder Bereiche zuerst von Hand zu bearbeiten/erstellen. Zum Visualisieren des Spektrums und/ oder manuellen Anpassen der definierten Bereiche verwenden Sie die bereitgestellte Soft ware catman Easy.
- Seite 32 Referenzwellenlänge Der Wellenlängenwert, mit dem die Messung verglichen wird, wird als Referenzwellen länge bezeichnet. Für jeden definierten Kanal muss eine Referenzwellenlänge zwischen dem minimalen und maximalen Wellenlängenwert des Kanals festgelegt werden. Für nicht kalibrierte Sensoren ist die Referenzwellenlänge gleich dem Nullwert der Messung.
- Seite 33 3.7.1.5 Dynamikbereich Bei einem optischen Datenerfassungssystem entspricht der Dynamikbereich dem Bereich der Leistungswerte, zwischen denen ein Faser-Bragg-Gitter korrekt identifiziert und gemessen werden kann. Abb. 3.22 Dynamikbereich Leistungsachse in dBm; Wellenlängenachse in nm; Vom FBG reflektiertes Spektrum; Maximale messbare Leistung; Minimale messbare Leistung; Dynamikbereich in dB.
- Seite 34 Abb. 3.23 Konzept von Smart Peak Detection Vom FBG reflektiertes Spektrum; FBG-Peak; Für die Berechnung der Wellenlänge verwendete Fläche. Abb. 3.24 Smart Peak Detection in der praktischen Anwendung Innerhalb jedes Sensorbereichs wird nur ein FBG-Sensor berechnet. Signale mit einer Leistung im normalen Bereich (1), Signale mit niedriger Leistung (2) und Signale mit hoher Leistung (3) können gleichzeitig am selben optischen Anschluss koexistieren, ohne eine Messung zu beeinträchtigen.
- Seite 35 hohem Reflexionsvermögen nebeneinander eingesetzt werden und Signalverluste häufig ein Problem darstellen. SPD verbessert daher die Stabilität und Genauigkeit der Messungen und sorgt selbst bei hohen Erfassungsgeschwindigkeiten für eine hohe Effizienz des Systems. 3.7.1.7 Signale Die Veränderungen der Peak-Wellenlänge bilden das Signal des Interrogators, das auf physikalische Werte skaliert werden kann.
- Seite 36 Verfügbare Sensortypen Sensortyp Beschreibung Ausgabe Wellenlänge Sensoren des Typs λ absolut „Wellenlänge absolut“ geben die am FBG-Peak gemessene Wellen länge aus (Ziffer Abb. 3.19) λ * λ Wellenlänge Sensoren des Typs relativ „Wellenlänge relativ“ geben eine Wellen längenänderung aus, die am FBG-Peak gemessen wird (Ziffer 3 in Abb.
- Seite 37 Sensortyp Beschreibung Ausgabe s @ (λ * λ Beschleunig Wellenlängenänderung, die basierend auf Kalibrierkoeffizienten (S) in eine Beschleuni gung umgewandelt wird. Die Umwand lungsformel ist linear. Generisches Wellenlängenänderung, a (λ * λ ) b (λ * λ ) c (λ * λ ) ) d Polynom die mit einer Umrech...
- Seite 38 Erfassungsrate 3.8.1 Geschwindigkeitsmodus Das MXFS DI arbeitet mit zwei verschiedenen Geschwindigkeitsmodi, die den zwei Sweep-Geschwindigkeiten des Lasers entsprechen: MXFS DI Low-Speed-Modus: 100 S/s High-Speed-Modus: 2000 S/s Information Bei Änderung des Geschwindigkeitsmodus wird das Gerät neu gestartet. Es kann mit diesen Abtastraten arbeiten oder mittels Filterung oder Downsampling eine kleinere Anzahl an Samples berücksichtigen.
- Seite 39 Wellenlängenverschiebung aufgrund Sweep-Geschwindigkeit des Lasers d @ 2 @ n @ RepRate @ FullRange Δλ + DutyCycle @ c Mit: Δλ gleich dem Wellenlängen-„Fehler“, in nm; d gleich der Entfernung (in m) zwischen dem Sensor und dem Interrogator; n gleich dem Brechungsindex der Faser (1,446 für Standardfaser SMF28); RepRate gleich dem Istwert des Erfassungs-Scans des optischen Moduls (für BraggMETER-Interrogatoren ist dies die ausgewählte Erfassungsrate in S/s);...
- Seite 40 Entfernung (m) Erfassungsrate (S/s) 2000 2000 231,4 4627,2 5000 578,4 11568,0 Tab. 3.1 Verschiebung der Wellenlänge (pm) Entfernungskompensation Die Entfernungskompensation wird für Messungen mit optischen Sensoren empfohlen, bei denen die beiden nachstehenden Bedingungen zutreffen: Das Paar Entfernung/Erfassungsrate verursacht einen Fehler, der größer ist als die „Messgenauigkeit“...
- Seite 41 3.8.3 Filter Wie jedes andere QuantumX-Modul unterstützt auch das MXFS Tiefpassfilterung. Verfügbare Filter sind Bessel, Butterworth, lineare Phase. Weitere Einzelheiten dazu finden Sie in Abschnitt 4.2.1.2 „Abtastrate und Filter“, Seite 49. Behebung von Problemen bei der Messung 3.9.1 Verschmutzter Anschluss Es ist sehr wichtig, dass die Anschlüsse vor dem Verbinden gereinigt werden.
- Seite 42 Abb. 3.27 Auswirkung eines verschmutzten Anschlusses auf das Signal Leistung in dBm; Wellenlänge in nm; Spektrum des sauberen Anschlusses; Spektrum des verschmutzten Anschlusses; Verkleinerung des Dynamikbereichs. Reinigen Sie die optische Kupplung des Interrogators mit einem geeigneten Baumwoll stäbchen, das in Isopropylalkohol getränkt wurde (auf dem Markt sind verschiedene Reinigungsstäbchen erhältlich, beispielsweise für Telekommunikationsfasern).
- Seite 43 Abb. 3.28 Reinigen der Anschlusskupplung des Interrogators 3.9.2 Gebrochener Anschluss Es kann auch vorkommen, dass die Hülse in der Kupplung des Interrogators bricht. Wenn ein optischer Anschluss eingesteckt wird, kann er in diesem Fall nicht korrekt aus gerichtet werden und die Messungen werden beeinträchtigt. Eine gebrochene Hülse sieht so aus wie in Abb.
- Seite 44 Tipp Um eine Verwechslung dieses Ereignisses (Overflow) mit einer plötzlichen Änderung des Messsignals zu vermeiden, die falsche Alarme auslösen kann, wenn in catman z. B. Alarme bei Schwellwertüber-/unterschreitung eingestellt wurden, empfiehlt es sich, beim Definieren der Alarme eine Wartezeit festzulegen. Ausführlichere Informationen zu Alarmen und Wartezeiten in catman sind der Bedienungsanleitung zu catman A05566 (verfügbar auf der Website) - Seite 214 und 215 - zu entnehmen.
- Seite 45 DIE SOFTWARE CATMAN Zum Lieferumfang des MXFS gehört eine Lizenz für die Software catman Easy, die zum Konfigurieren des Geräts verwendet werden sollte. Das MXFS ist mit den catman-Versionen 5.4.1 oder höher kompatibel. Starten eines Projekts mit MXFS " Starten Sie die Software catman. "...
- Seite 46 Abb. 4.2 Schnittstellen " Starten Sie ein neues Messprojekt. Information Die Gateway-Funktion von MXFS wird in catman nicht unterstützt. Bitte schalten Sie sie mit MX-Assistent aus, bevor Sie das MXFS mit catman verwenden. 4.1.1 Synchronisation Für das MXFS stehen verschiedene Synchronisationsmethoden zur Verfügung. Ausführlichere Informationen zu ihrer Einrichtung sind der Bedienungsanleitung zu catman (A05567) zu entnehmen.
- Seite 47 catman-Projekt für MXFS Wenn ein neues Projekt mit einem MXFS-Gerät gestartet wird, füllt catman zuerst die Kanalliste mit allen Kanälen von dem MXFS aus. Abb. 4.3 DAQ-Kanäle Kanäle mit definierten Bändern – Wellenlängenbereichen – auf dem Gerät werden als aktiv dargestellt, nicht definierte Kanäle dagegen als inaktiv. Weitere Informationen zum Definieren von Kanälen finden Sie in Abschnitt 4.2.2 „Konfigurieren von Wellenlängenbereichen“, Seite 51.
- Seite 48 Abb. 4.4 Ausblenden inaktiver Kanäle 4.2.1 Abtastraten 4.2.1.1 Erfassungsrate Das MXFS arbeitet mit zwei verschiedenen Geschwindigkeitsmodi, die den zwei Sweep- Geschwindigkeiten des Laser entsprechen und die in catman eingestellt werden können: MXFS DI Low-Speed-Modus: 100 S/s High-Speed-Modus: 2000 S/s MXFS BETRIEB...
- Seite 49 Abb. 4.5 Erfassungsrate " Klicken Sie mit der rechten Maustaste in die Spalte „Sample rate“ (Abtastrate) eines MXFS-Kanals. " Wählen Sie für den Highspeed-Modus, ob er ein- bzw. ausgeschaltet sein soll. Information Bei Änderung des Geschwindigkeitsmodus wird das Gerät neu gestartet. Wichtig Bei optischen Datenerfassungssystemen, die auf dem Scannen mit durchstimmbarem Laser basieren, kann die Länge der Verkabelung zwischen dem Interrogator und dem...
- Seite 50 MXFS DI Lowspeed-Modus (100 S/s) Grenzfrequenz Verfügbare Abtastraten des Filters (Hz) MXFS DI Highspeed-Modus (2000 S/s) Grenz Verfügbare Abtastraten frequenz des Filters (Hz) 10 20 50 100 200 500 1000 2000 10 20 50 100 200 500 1000 2000 10 20 50 100 200 500 1000 2000 10 20 50 100 200 500 1000 2000 10 20 50 100 200 500 1000 2000 10 20 50 100 200 500 1000 2000...
- Seite 51 4.2.2 Konfigurieren von Wellenlängenbereichen Bänder konfigurieren (Wellenlängenbereiche für jeden Kanal) " Klicken Sie im oberen Menüband von catman auf die Schaltfläche „Configure ranges“ (Bereiche einrichten), um das Fenster zum Konfigurieren der Bereiche zu öffnen. Abb. 4.6 Schaltfläche „Bereiche einrichten“ Wichtig Alle in der Oberfläche zum Konfigurieren der Bereiche vorgenommenen Änderungen werden erst aktiv, nachdem Sie auf die Schaltfläche „Apply“...
- Seite 52 Abb. 4.7 Fenster zum Einrichten der Bereiche Die Bearbeitung von Visualisierung und Band muss einzeln nacheinander für jeden Anschluss durchgeführt werden: " Ändern Sie den ausgewählten Anschluss im Kasten „Connector“ (Anschluss) (Abb. 4.8). Das Spektrum wird so angezeigt, wie es zu dem Zeitpunkt, an dem das Fenster zum Einrichten der Bereiche aufgerufen wurde, gemessen wurde.
- Seite 53 Abb. 4.8 Aktualisieren des Spektrums Kanäle an dem ausgewählten Anschluss können auf unterschiedliche Weise konfiguriert werden. 4.2.2.1 Bänder für die erkannten Peaks automatisch definieren Das Gerät kann Peaks im reflektierten Spektrum erkennen und für jeden gefundenen Peak automatisch Bänder konfigurieren. Bei der automatischen Banderkennung wird ein Peak erkannt und der um diesen Peak zentrierte mögliche Wellenlängenbereich definiert (Ziffer 1 in Abb.
- Seite 54 Abb. 4.10 Automatische Erkennung Automatisch erkannte Bänder können wir folgt angepasst werden: " Durch Auswählen der gewünschten Kanalzeile (die Zeile wird in der Tabelle blau hervorgehoben und das Band wird in der Grafik grün hervorgehoben) – Ziffer 1 Abb. 4.11. " Durch Eintragen des Minimalwertes des Bands, des Maximalwertes des Bands und der Referenzwellenlänge in die Tabelle –...
- Seite 55 Abb. 4.11 Anpassen der Bänder Da die in der Oberfläche zum Einrichten der Bereiche durchgeführten Änderungen zuerst nur auf der Software-Ebene erfolgen, müssen die Definitionen nach ihrer Fertigstellung in das Gerät übertragen werden. " Klicken Sie auf Apply (Übernehmen), damit die Änderungen in das Gerät übertragen werden (Abb.
- Seite 56 4.2.2.2 Bänder individuell von Hand definieren Bänder können durch Bearbeiten der zugehörigen Informationen in der Tabelle erzeugt werden. Zum Auswählen eines Kanals: " Wählen Sie die Zeile in der Tabelle aus (die Zeile wird in der Tabelle blau hervor gehoben und das Band wird, wenn es bereits definiert ist, in der Grafik grün hervor gehoben).
- Seite 57 Abb. 4.13 Bearbeiten oder Erzeugen von Bändern Wenn alle gewünschten Bänder definiert sind, klicken Sie auf die Schaltfläche Apply (Übernehmen) und schließen Sie das Konfigurationsfenster. MXFS BETRIEB...
- Seite 58 4.2.3 Sensoren im Gerät Tipp Um die Anfangseinstellungen des Geräts für einen Kanal zu löschen, wählen Sie Sensoren aus, danach wählen Sie Disconnect and reset sensor (Sensor trennen und zurücksetzen). Abb. 4.14 Trennen von Sensoren Es gibt verschiedene Sensortypen, die in dem Gerät konfiguriert werden können (weitere Informationen dazu finden Sie in Abschnitt 3.7.1.7 „Signale“, Seite 35).
- Seite 59 4.2.4 Sensoren in der Software Optische Sensoren für MXFS stehen in der catman-Datenbank unter General Sensors > MXFS (Allgemeine Sensoren > MXFS) zur Verfügung. Abb. 4.15 Optische Sensoren in der Sensordatenbank MXFS BETRIEB...
- Seite 60 4.2.4.1 Wellenlänge Als Wellenlänge definierte Sensoren zeigen eine Wellenlänge in nm als Ausgabewert an. Dabei kann zwischen absoluten Wellenlängewerten und relativen Wellenlängewerten gewählt werden: Abb. 4.16 Sensortypen „Wavelength Absolute“ (Wellenlänge absolut) und „Wavelength Relative“ (Wellenlänge relativ) Wellenlänge relativ ist der „rohe“ Wert aus dem MXFS-Gerät. Das bedeutet, dass es sich um die Wellenlängenänderung des FBG-Peaks in diesem Kanal handelt.
- Seite 61 4.2.4.2 Dehnung Durch die Zuweisung von Dehnungssensoren zu einem Kanal werden die Daten in eine Dehnung umgewandelt. Die Werte, die in die entsprechenden Felder für die Dehnungsberechnung einzutragen sind, werden mit der Dokumentation zu den Sensoren bereitgestellt. Dehnungssensoren können mit oder ohne Temperaturkompensation definiert werden. Dehnung ohne Kompensation Abb.
- Seite 62 Dehnung mit Temperaturkompensation Verwendung eines Temperatursensors Wenn ein Temperaturkanal zum Kompensieren des Temperatureffekts auf die Dehnungs messung verwendet wird, muss sichergestellt sein, dass sich Veränderungen der Temperatur auf beide Sensoren in gleicher Weise auswirken. Der ausgewählte Kanal für die Temperaturkompensation mit dieser Methode muss als Temperatursensor konfiguriert werden.
- Seite 63 Die Referenzwellenlänge des FBG-Dehnungssensors (λ ) und die Referenztemperatur ) sollten der Wellenlänge des Sensors bei null Dehnung sowie der Temperatur ent sprechen, die vom Temperatursensor zum selben Zeitpunkt gemessen wird. Diese Werte sollten nach der Installation gemessen werden. Sie können von Hand eingetragen oder automatisch durch eine tatsächliche Messung mit der Schaltfläche Measure (Messen) festgelegt werden.
- Seite 64 * λ λ * λ Dehnung mit Kompensation bei λ Verwendung eines Kompensations-FBG k.λ k.λ 4.2.4.3 Temperatur Temperatursensoren von HBK FiberSensing werden mit einem Kalibrierdatenblatt ausgeliefert. In Bezug auf die Temperatur weisen sie ein Polynomverhalten auf. Abb. 4.20 Temperatursensor Die Koeffizienten S sind die Werte, die in der Dokumentation zu den Sensoren angegeben werden.
- Seite 65 Temperatur (λ * λ (λ * λ (λ * λ ) ) S 4.2.4.4 Beschleunigung Beschleunigungssensoren von HBK FiberSensing werden mit einem Kalibrierdatenblatt ausgeliefert. In Bezug auf die Beschleunigung weisen sie ein lineares Verhalten auf. Abb. 4.21 Beschleunigungssensor Der Kalibrierkoeffizient (S) ist der in der Dokumentation zu den Sensoren angegebene Wert.
- Seite 66 4.2.4.5 Generisches Polynom Die Software catman ermöglicht auch die Konfiguration allgemeiner FBG-basierter Sensoren, die nur ein Faser-Bragg-Gitter haben. Abb. 4.22 Generischer optischer Sensor Der generische optische Sensor berechnet die Messung als Polynomfunktion 2. Ordnung (mit den Koeffizienten a, b und c) der Wellenlängenänderung (λ-λ ) des Faser-Bragg- Gitters.
- Seite 67 Berechnung für einen Sensor mit einem FBG Berechnungskanäle für Dehnung, Temperatur, Beschleunigung oder für mit einer Polynomfunktion arbeitenden optischen Sensoren können ganz ähnlich wie die Sensoren in der Datenbank erstellt werden (siehe Kapitel 4.2.4.1 bis 4.2.4.5 weiter oben). Abb. 4.23 Menü „Optical sensors“ (Optische Sensoren) von Berechnungskanälen Berechnung für einen Sensor mit zwei FBGs Viele auf Faser-Bragg-Gittern basierende Sensoren haben 2 Gitter für eine Messung mit Temperaturkorrektur.
- Seite 68 Tipp Definieren Sie Kanäle als „Wavelength Relative“ (Wellenlänge relativ) (siehe Kapitel 4.2.4.1 „Wellenlänge“ auf Seite 60), um die Formel für die Eingabe zu vereinfachen. Achten Sie in diesem Fall darauf, dass die Werte der Referenzwellenlänge für jedes Band mit den Werten der Referenzwellenlänge aktualisiert werden, die in den Kalibrierdatenblättern der Sensoren angegeben sind.
- Seite 69 Information Als Typ der optischen Rosetten steht „60º/120º“ zur Verfügung, und die drei Mess richtungen sind so wie im Menü von catman mit a, b oder c gekennzeichnet. Abb. 4.25 Menü „Rosettes“ (Rosetten) von Berechnungskanälen 4.2.5 Nullabgleich Die Software catman bietet die Möglichkeit zum Nullstellen der Sensoren bei der Konfiguration eines Projekts, sodass beispielsweise zu Beginn einer Messung die Werte auf einfache Weise auf null gesetzt werden können.
- Seite 70 Abb. 4.26 Nullstellen " Alternativ klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Zeile zum Nullstellen und wählen Sie die Option Zero Balance (Nullstellen) (Ziffer 1 in Abb. 4.27). Abb. 4.27 Nullstellen und Reset Referenzwellenlänge Durch das Nullstellen der optischen Sensoren wird bei der Messung ein Offset erzeugt, der gleich ihrem Wert zum Zeitpunkt des Nullstellens ist.
- Seite 71 Wichtig Ein unbeabsichtigtes Nullstellen von Sensoren für Absolutmessungen, z. B. für die Tempe ratur, kann verhindert werden, indem Sie das Nullstellen auf Kanalebene sperren. Wenn Sie versehentlich das Nullstellen eines zuvor gesperrten Kanals auswählen, wird es nicht ange wendet. Wichtig Beim Nullstellen von Sensoren in catman wird ein Offset in der Konfiguration der Sensoren auf Geräteebene erzeugt.
- Seite 72 Zurücksetzen des Geräts Der Interrogator MXFS kann mit der Software catman auf seine Werkseinstellung zurück gesetzt werden. " Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Gerätenamen und wählen Sie Device Reset (Geräte-Reset). Abb. 4.28 Geräte-Reset " Wählen Sie die Rücksetzoptionen. Abb.
- Seite 73 Factory settings for all channels (Werkseinstellung aller Kanäle). Durch die Wahl dieser Option: werden alle Kanäle deaktiviert; werden alle konfigurierten Bänder gelöscht; wird der Sensortyp in „Wavelength Relative“ (Wellenlänge relativ) geändert; wird der Nullabgleichwert gelöscht. Durch „Reset channel names“ (Kanalnamen zurücksetzen) werden: alle Kanalnamen auf ihre Standardvorgabe zurückgesetzt (<Gerä...
- Seite 74 HBK - Hottinger Brüel & Kjaer www.hbkworld.com info@hbkworld.com...