Praktisches Messgerät zur Bestimmung von Temperaturprofilen in festen Strukturen

Haben Sie schon immer von einer einfachen Lösung geträumt, Temperaturprofile in Festkörpern zu messen und darzustellen, wie z.B.:

• Wände von Gebäuden
• Boden
• Halden, die sich durch anaerobe Prozesse aufheizen
• Trocknungsgut wie Stroh

Die auf einer Leiterplatte (PCB) basierende Sonde ist imprägniert, um einer feuchten Umgebung zu widerstehen. Sie ist schnell eingesetzt und wird mit vorlokalisierten Sensoren über XML geliefert, so dass der Temperaturgradient schnell berechnet werden kann.

Frage: Wenn Sie nur ein Bohrloch haben, wie aussagekräftig sind dann die Messwerte für die tatsächliche Position?

Antwort: Die gedruckte Schaltung hat eine geringere Wärmeleitung als Ziegel- oder Betonwände, und die Querschnittsfläche der Leiterplatte beträgt nur 6mm x 2mm=12mm der insgesamt 28m². Die Hohlräume sind mit Isolierstreifen abgedeckt, so dass die Luftzirkulation in Längsrichtung stark reduziert ist. Die Sensoren stehen außerdem in direktem Strahlungskontakt mit der Wand, da es keine umgebende Hülle gibt, die einen Wärmefluss von anderen Schichten induzieren könnte.

Frage: Wie viele Messungen sind pro Zeitspanne möglich?

Antwort: Die Umrechnung der Temperatur benötigt je nach Spezifikation 100ns bis 750ms 9 bit/12 bit. Diese Umwandlungen werden jedoch in den digitalen Sensoren parallel durchgeführt. Typische Baustrukturen haben eine recht hohe Wärmeträgheit, so dass dies absolut keine Einschränkung darstellt.

Frage: Wie hoch ist die Wärmeabgabe des digitalen Sensors?

Antwort: Der Eingangsstrom eines DS18B20 beträgt nur 5µA, daher ist die Wärmeabgabe sehr gering.

Frage: Ist das Auslesen der 1-Wire-Bus-Daten kompliziert?

Antwort: Raspberry Pi's haben eine integrierte Unterstützung für 1-Wire. Sie können auch USB-angeschlossene Konverter verwenden, so dass alle Plattformen unterstützt werden.

Welche Genauigkeit ist zu erwarten: Der Hauptunterschied zu resistiven Temperatursensoren besteht darin, dass der digitale Sensor in ein Polymer mit einer Leitfähigkeit von 383 W/mK eingebettet ist. Die Drift beträgt +/- 0,2 K pro 1000 Stunden. Nach der Digitalisierung des DS18B20-Temperatursensors treten keine Fehler auf.

Das Hochladen der Daten kann über Python auf einem Raspberry Pi zero oder noch leistungsschwächeren Boards erfolgen, wobei HTTPs nutzbar sein soll. Durch die Nutzung der Visualisierungslösung entstehen keine zusätzlichen Kosten, wenn Sie sich für die Speicherung der Daten auf unserem Server für eine All-in-Lösung entscheiden. Für die Speicherung größerer Mengen an Sensordaten ist ein eigener Datenserver oder eine separate Installation (Datenbanktabelle) einzurichten. Bitte fordern Sie ein Angebot an unter office@effiziente.st.