HBM DI Serie Bedienungsanleitung
Interrogatoren für optische dehnungsmessstreifen
Verwandte Anleitungen für HBM DI Serie
Inhaltszusammenfassung für HBM DI Serie
- Seite 1 Operating Manual Bedienungsanleitung Interrogators for optical strain gages Interrogatoren für optische Dehnungsmessstreifen DI... A2301-1.2 en/de...
- Seite 47 DI... A2301-1.2 en/de...
- Seite 48 DI... Inhalt Seite Sicherheitshinweise ..........1 Einführung .
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Seite 49: Sicherheitshinweise
DI... Sicherheitshinweise Bestimmungsgemäße Verwendung Der Interrogator ist ausschließlich für Messaufgaben und direkt damit verbun- dene Steuerungsaufgaben zu verwenden. Jeder darüber hinausgehende Ge- brauch gilt als nicht bestimmungsgemäß. Zur Gewährleistung eines sicheren Betriebes darf das Gerät nur nach den An- gaben in der Bedienungsanleitung betrieben werden. Bei der Verwendung sind zusätzlich die für den jeweiligen Anwendungsfall erforderlichen Rechts- und Si- cherheitsvorschriften zu beachten. - Seite 50 Bedeutung: CE-Kennzeichnung Mit der CE-Kennzeichnung garantiert der Hersteller, dass sein Produkt den An- forderungen der relevanten EG-Richtlinien entspricht (die Konformitätserklä- rung finden Sie unter http://www.hbm.com/HBMdoc). Symbol: Bedeutung: Gesetzlich vorgeschriebene Kennzeichnung zur Entsorgung Nicht mehr gebrauchsfähige Altgeräte sind gemäß den nationalen und örtli- chen Vorschriften für Umweltschutz und Rohstoffrückgewinnung getrennt von...
- Seite 51 Jede Veränderung schließt eine Haftung unsererseits für daraus resultierende Schäden aus. Insbesondere sind jegliche Reparaturen, Lötarbeiten an den Platinen unter- sagt. Bei Austausch gesamter Baugruppen sind nur Originalteile von HBM zu verwenden. Qualifiziertes Personal Dieses Gerät ist nur von qualifiziertem Personal ausschließlich entsprechend der technischen Daten in Zusammenhang mit den hier aufgeführten Sicher-...
- Seite 52 DI... Erklärung der Sicherheitssymbole auf dem Gerät Die nachfolgenden Sicherheitssymbole, die auf dem Gerät angebracht sind sollen an dieser Stelle näher erklärt werden. Diese Symbole geben Hinweise auf äußerst wichtige Informationen und sollen den Benutzer vor möglichen Ge- fahren alarmieren. Bitte lesen Sie sie die Informationen zu den Sicherheits- symbolen und die zugehörigen Erklärungen sorgfältig durch.
- Seite 53 Numerische Apertur Wellenlänge 1510 nm...1590 nm HINWEIS Bei einer Funktionsstörung des Gerätes muss dieses zur Reparatur an HBM geschickt werden. GEFAHR Wartungsarbeiten dürfen nur von qualifiziertem und autorisiertem Personal vor- genommen werden. Das Geräte enthält keine Teile, die vom Anwender gewar- tet werden können.
- Seite 54 DI... Aktivieren Sie den Laser nicht (Gerät nicht einschalten), wenn kein FC/APC- Stecker an den optischen Anschlussbuchsen angeschlossen ist. Position der optischen Ausgänge, siehe Kap. 2. Der Laser ist aktiviert, wenn das Gerät an das Netz angeschlossen und initiali- siert ist. Die rote LED auf der Gerätevorderseite zeigt an, ob die Netzversor- gung eingeschaltet ist.
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Seite 55: Einführung
DI... Einführung Der HBM-Interrogator der Typenreihe DI... für Bragg basierte optische DMS ist speziell ausgelegt für dynamische Messungen, etwa Dehnung, Temperatur und Druck bei geringer Bandbreite. Die 100...1000 Hz Messrate ermöglicht ein simultanes Erfassen von bis zu 13 optischen DMS auf einer einzelnen opti- schen Sensorkette. - Seite 56 DI... 1989 wurde erstmals die Möglichkeit des sogenannten Einschreibens, d. h. des Einbringens von periodischen Strukturen in die Kerne optischer Glasfasern einer praktischen Nutzung zugeführt. Solche Faser-Bragg-Gitter (Nanotechno- logie) im Kern von Monomode-Kristallfasern begründeten ein wichtiges Gebiet in der faseroptischen Sensorik. Gitter-Periode core ∆nX10...
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Seite 57: Hinweise Zur Dokumentation
DI... Die dämpfungsarme Signalverarbeitung ermöglicht eine kostengünstigere und hinsichtlich der Applikation arbeitszeitsparende und attraktivere Konzepte der Leitungsführung und Anschlusstechnik mit Leitungslängen von mehreren Kilo- metern. Darüber hinaus bietet die optische DMS-Technik anwendungstechni- sche Vorteile dort, wo herkömmliche Messtechnik in schwierigen Anwendun- gen an ihre Grenzen stößt. -
Seite 58: Geräteanschlüsse
DI... Geräteanschlüsse LED-Anzeigen Steckklemme Netzversorgung FC/APC optische Anschluss- buchsen FC/APC Abb. 2.1: Frontansicht des Interrogators DI410 für optische DMS 2.1 LED-Anzeigen Auf der oberen linken Seite der Frontplatte der Geräte DI… sind drei LED An- zeigen angeordnet. Diese LEDs zeigen den Status des Interrogators an. Rote LED: „POWER“... -
Seite 59: Wartung Und Reinigung
DI... HINWEIS Im Bereich der beiden SYNC−Anschlüsse können elektrostatische Entladungen zu einer Fehlfunktion führen. Vor einer Berührung des Gerätes in diesem Bereich sollte sich die Bedienperson zuvor an einem geerdeten Metallteil entladen. Achten Sie darauf, dass die seitlichen Lüftungsöffnungen, die Öffnungen des Netzteillüfters auf der Geräterückseite und die Öffnungen auf der Geräteunter- seite nicht zugedeckt sind. - Seite 60 DI... VORSICHT Schließen Sie keine beschädigten oder verschmutzten Fasern an das Gerät an; dies kann die optische Anschlussbuchse am Gerät beschädigen. Bauen Sie optischen Steckverbinder niemals kraftschlüssig ein. Eine Hülse könnte abbrechen und das Gerät beschädigen. Schließen Sie niemals einen optischen FC/PC oder FC/UPC Steckverbinder an den auf der Frontplatte angebrachten FC/APC-Anschluss des Interrogators an.
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Seite 61: Anschließen
DI... Anschließen 3.1 Stromversorgung "5 %, 6 A) Ein externes Netzteil (Eingang: 100 − 240 V Ausgang 12 V liefert die Gleichstromversorgung für den Interrogator. Das Netzteil ist im Lie- ferumfang enthalten und liefert eine Schutz-Kleinspannung. Auf der Vorder- seite des Interrogators ist eine dreipolige Steckklemme vorhanden, über die das Gerät mit Strom versorgt wird. -
Seite 62: Externe Stromversorgung
Gerät wird nicht beschädigt. Zum Auffächern der Eingänge stehen Multiplexer-Module bereit, welche sepa- rat bei HBM angefragt werden können. Damit lässt sich die Anzahl der an- schließbaren optischen Sensorketten von 4 auf 8 oder 16 erhöhen. -
Seite 63: Pc Anschließen
DI... 3.4 PC anschließen Für normalen Betrieb des Geräts ist für die Kommunikation lediglich das Ether- net Kabel mit RJ-45-Stecker nötig. Zusätzliche Schnittstellen: VGA: Kann für Diagnosezwecke eingesetzt werden, z. B. zur Anzeige der IP-Adresse. DIAG: Nur für Diagnosezwecke. AUX: Anschluß... -
Seite 64: Inbetriebnahme
DI... Inbetriebnahme Verbinden Sie das mitgelieferte Netzteil mit dem Interrogator und stecken Sie den Stecker des Netzteils in die Steckdose. Schalten Sie die Netzversorgung (Power) ein. Nach ca. 5 min erreichen die Interrogatoren ihre Betriebstemperatur. Vorher können die Messwerte driften und damit eine Messung erschweren. ... - Seite 65 DI... Installieren und Aktivieren von catman Easy/AP HINWEIS Für die Installation sind Administratorrechte notwendig. VORSICHT Falls Sie bereits eine ältere Version von catman Easy/AP installiert haben, sollten Sie zunächst die Sensordatenbank unter einem anderen Namen als dem Vorgabenamen speichern, andernfalls wird Ihre Datenbank bei der Instal- lation überschrieben.
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Seite 66: Ip-Adresse Des Interrogators Ändern
DI... im Startfenster auf “Weitere Optionen”. Aktivieren Sie dann auf der Register- karte “Funktionen” das Zusatzmodul “EasyOptics” und geben Sie die Lizenz- nummer für dieses Modul ein. HINWEIS Die Seriennummer muss nur bei der ersten Aktivierung eingegeben werden. Falls Sie das Modul zeitweise nicht benötigen, können Sie es über “Datei −> Optionen”... -
Seite 67: Ip-Adresse Des Pcs Ändern
DI... 4.3 IP-Adresse des PCs ändern Anstatt die IP-Adresse des Interrogators zu ändern, können Sie auch nur die IP-Adresse des PCs ändern. Dies ist aber nur möglich, wenn Ihr PC zu keiner Zeit in ein Netzwerk integriert ist, andernfalls wird ihre Netzwerkverbindung nicht mehr funktionieren. - Seite 68 DI... Abb. 4.2 • Aktivieren Sie “Folgende IP-Adresse verwenden” und geben Sie eine Adresse ein, bei der die ersten drei Zifferngruppen mit den Zifferngruppen des Interrogators übereinstimmen und nur die letzte Zifferngruppe eine an- dere Zahl zwischen 1 und 254 enthält. Die letzte Zifferngruppe darf nicht mit der Zifferngruppe am Interrogator übereinstimmen! •...
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Seite 69: Vorgehensweise Bei Windows Xp
DI... Abb. 4.3 • Schließen Sie dann alle offenen Dialoge durch Klick auf “OK”. Evtl. müssen Sie den PC neu starten, um die Einstellung zu aktivieren. Beispiel: Die IP-Adresse des Interrogators beträgt 192.168.169.80, die Subnetzmaske beträgt 255.255.255.0. Geben Sie 192.168.169.123 als IP-Adresse und 255.255.255.0 als Subnetz- maske am PC ein. - Seite 70 DI... Abb. 4.4 • Markieren Sie “Internetprotokoll (TCP/IP)” und klicken Sie auf “Eigenschaften”. Abb. 4.5 • Aktivieren Sie “Folgende IP-Adresse verwenden” und geben Sie eine Adresse ein, bei der die ersten drei Zifferngruppen mit den Zifferngruppen des Interrogators übereinstimmen und nur die letzte Zifferngruppe eine an- dere Zahl zwischen 1 und 254 enthält.
- Seite 71 DI... • Geben Sie bei “Subnetzmaske” die gleichen Zifferngruppen ein, wie am In- terrogator vorhanden sind. Abb. 4.6 • Schließen Sie dann alle offenen Dialoge durch Klick auf “OK”. Evtl. müssen Sie den PC neu starten, um die Einstellung zu aktivieren. Beispiel: Die IP-Adresse des Interrogators beträgt 192.168.169.80, die Subnetzmaske beträgt 255.255.255.0.
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Seite 72: Vorgehensweise Bei Windows Vista
DI... 4.3.3 Vorgehensweise bei Windows Vista • Rufen Sie über das Startmenü von Windows “Systemsteuerung −> Netz- werk- und Freigabecenter” auf. Lassen Sie sich dann für die vorgesehene Verbindung den “Status anzeigen”. Abb. 4.7 • Klicken Sie auf “Eigenschaften” und geben Sie ein Administratorkonto an oder bestätigen Sie die Sicherheitsabfrage. - Seite 73 DI... Abb. 4.8 • Aktivieren Sie “Folgende IP-Adresse verwenden” und geben Sie eine Adresse ein, bei der die ersten drei Zifferngruppen mit den Zifferngruppen des Interrogators übereinstimmen und nur die letzte Zifferngruppe eine an- dere Zahl zwischen 1 und 254 enthält. Die letzte Zifferngruppe darf nicht mit der Zifferngruppe am Interrogator übereinstimmen! •...
- Seite 74 DI... Abb. 4.9 • Schließen Sie dann alle offenen Dialoge durch Klick auf “OK” oder “Schließen”. Beispiel: Die IP-Adresse des Interrogators beträgt 192.168.169.80, die Subnetzmaske beträgt 255.255.255.0. Geben Sie 192.168.169.123 als IP-Adresse und 255.255.255.0 als Subnetz- maske am PC ein. A2301-2 en/de...
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Seite 75: Konfigurieren Des Interrogators Mit Catman
DI... Konfigurieren des Interrogators mit catman Easy/AP Zum Konfigurieren des Interrogators müssen Sie zunächst eine Verbindung zwischen PC und Interrogator herstellen (siehe Abschnitt 3.5). Danach starten Sie catman Easy/AP und geben an, welche IP-Adresse am Interrogator einge- stellt ist. Stellen Sie dann die Kommunikation mit dem Gerät her und prüfen Sie, ob die angeschlossenen optischen DMS erkannt wurden. - Seite 76 DI... Abb. 5.1 • Starten Sie ein “Neues Messprojekt”. • Wählen Sie im Fenster Kanaleinstellungen den Menüpunkt ”Optische Sen- soren −> Gerätekonfiguration” und stellen Sie auf der Registerkarte ”Gerät” die Anzahl der am DI vorhandenen Anschlüsse ein: ”Number of Connec- tors”.
- Seite 77 DI... Abb. 5.2 Je nach Stärke des Signals und Einstellungen des Interrogators erscheinen jetzt ein bzw. mehrere Signale in der Grafik. Aktivieren Sie “Autoskalierung”, falls das Signal zunächst nicht zu sehen ist. Falls danach immer noch kein Si- gnal zu sehen ist, kontrollieren Sie den Anschluss des optischen Sensors am Gerät.
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Seite 78: Parameter Mit Hilfe Der Spektrumsanzeige Einstellen
DI... 5.2 Parameter mit Hilfe der Spektrumsanzeige einstellen Folgende Parameter müssen bestimmt werden: “Gain” und “Noise threshold”. Die Darstellung in der Grafik (siehe Abb. 5.2) bezieht sich auf den Aussteue- rungsbereich des Gerätes und erfolgt in Prozent (%), d. h. 100 % ist die maxi- male Aussteuerung. - Seite 79 Klicken Sie auf “Setup”, um die gewünschten Parameter auf der Registerkarte “Connector/Chain” einstellen zu können. Die Verstärkung (Gain) ist in 0,1 dB- Schritten zwischen 0 und 19,9 dB einstellbar. Für die optischen DMS von HBM sind meist Werte zwischen 10 und 15 dB passend.
- Seite 80 DI... Abb. 5.5 Der Wert für “Noise threshold” gibt an, welcher Pegel noch für die Auswertung berücksichtigt werden soll bzw. unterhalb von welchem Pegel nur noch Rau- schen oder Störungen vorhanden sind. Falls Sie bei einem Signalverlauf wie in Abb. 5.6 einen Pegel von 10% für “Noise threshold”...
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Seite 81: Weitere Interrogator-Parameter
DI... Für die optischen DMS von HBM sind meist Werte zwischen 3 und 5 % ausrei- chend. Eine weitere Einstellung, die auf der Registerkarte ”Connector/Chain” erfolgt, ist die Festlegung ”Maximum wavelength deviation”. Die Einstellung ermöglicht catmanEasy/AP, die einzelnen Wellenlängen den Sensoren zuzuordnen. Fällt ein Sensor aus, z. - Seite 82 DI... den Refraction index auf der Registerkarte “Connector/Chain” für den jeweili- gen Anschluss ein. Der Wert wird im Datenblatt des Sensors angegeben und liegt meist bei 1,5. Abb. 5.7 Die Voreinstellung der Interrogatoren ist 1,47 (1,4682). Auf der Registerkarte ”Sensor” (siehe Bild 5.8) können Sie den Wert für die Entfernung des Sensors vom Gerät für jeden Sensor angeben (”Sensor location”).
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Seite 83: Mittelwertbildung
DI... Abb. 5.8 5.3.2 Mittelwertbildung Die Geräte der Serie DI unterstützen die Berechnung eines gleitenden Mittel- wertes im Gerät, die Sie bei allen Messraten verwenden können. Geben Sie dazu auf der Registerkarte ”Sensor” die ge- wünschte Anzahl von Werten für die Mittelwertberechnung bei ”Number of averages”... -
Seite 84: Dehnungskanäle Erzeugen
DI... Abb. 5.9 5.4 Dehnungskanäle erzeugen Die vom Interrogator gemessenen Werte sind die Wellenlängen der von den Sensoren reflektierten Signale. Wenn sich durch eine Dehnung am optischen Dehnungsmessstreifen die Wellenlänge ändert, ist diese Wellenlängenänderung proportional zur Dehnung. Um die Dehnungswerte zu erhalten, müssen daher die Wellenlängen in Dehnungen umgerechnet werden. - Seite 85 DI... Abb. 5.10 Ziehen Sie den zu berechnenden Kanal auf das Feld “Eingangskanal mit Wel- lenlänge” und geben Sie den k-Faktor ihres optischen DMS an. Über die Schaltfläche “Messen” können Sie eine weitere Messung der aktuellen Wellen- länge vornehmen, catman Easy/AP nimmt jedoch bereits bei der Zuweisung eine Messung vor.
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Seite 86: Berechnung Mit Temperaturkompensation Festlegen
DI... 5.4.2 Berechnung mit Temperaturkompensation festlegen Die Vorgehensweise ist zunächst identisch zur Vorgehensweise ohne Tempe- raturkompensation. Vor dem Anlegen der Berechnung wählen Sie jedoch, wel- che Art der Kompensation verwendet werden soll: 3. Mit zweitem Sensor als Kompensations-FBS (Faser-Bragg-Sensor) 4. Mit einem Temperaturkanal Wählen Sie eine der Möglichkeiten aus, vervollständigen Sie die Eingabefelder (siehe unten) und klicken Sie auf “Berechnung anlegen”. - Seite 87 DI... Der erste Fall ist der einfachste: Wählen Sie den Kanal, in dem die Temperatur gemessen wird, im Listenfeld “Eingangskanal Temperatur” aus und erzeugen Sie die Berechnung: “Berechnung anlegen”. Für den zweiten Fall müssen Sie zunächst die gemessene Wellenlängenände- rung eines Sensors in eine Temperatur umrechnen. Schließen Sie dazu den Dialog zunächst und rufen Sie ihn über “Optische Sensoren −>...
- Seite 88 DI... Lassen Sie diese Temperatur über die Schaltfläche messen. Aus den Angaben werden dann später die Korrekturwerte berechnet und von den gemessenen Werten abgezogen. Ermittlung der Temperatur im Fall a) bzw. b): − ∗ ...
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Seite 89: Hinweise Zum Messen Mit Catman
DI... Hinweise zum Messen mit catman Easy/AP Alle Einstellungen des Interrogators werden in einem catman Easy/AP-Mes- sprojekt gesichert: die Parameter, die Sie mit Hilfe der Spektrumsanzeige ein- gestellt haben, die Angaben zur Dehnungsberechnungen und die Nullabgleich- werte. Speichern Sie deshalb nach dem Einstellen das aktuelle Messprojekt. Die maximale Messrate der Geräte liegt je nach Ausführung zwischen 100 Messungen/s und 1000 Messungen/s. -
Seite 90: Technische Daten
DI... Technische Daten DI101 DI105 DI110 DI405 DI410 Anzahl der anschließbaren optischen Sensorketten Wellenlängenbereich 1510... 1510... 1510... 1510... 1510... (Messbereich) 1590 1590 1590 1590 1590 Wellenlängenänderung pro 10 K 1 bzw. 0,05 bei Mittelwertbildung über 1000 Wiederholbarkeit Messwerte Dynamikbereich 25 (anpassbare Verstärkung) Messrate 1000 1000... -
Seite 91: Abmessungen
DI... Abmessungen FC/APC Gehäusetiefe: 132 A2301-1.2 en/de... - Seite 92 Sinne des §443 BGB dar und begründen keine Haftung. Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH 7-2001.2301 Postfach 10 01 51, D-64201 Darmstadt Im Tiefen See 45, D-64293 Darmstadt Tel.: +49 6151 803-0 Fax: +49 6151 8039100 Email: support@hbm.com Internet: www.hbm.com A2301-1.2 en/de...