Kleine Logger gegen große Gefahren
Messungen in Steinschlag-Schutzsystemen
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Neue Funktionen durch 868-MHz-Funk
Die bei den Tests verwendeten MSR40-Datenlogger sind speziell angepasste Versionen des im industriellen Bereich verbreiteten Datenlogger-Typs MSR165 (Bild 3). Sie zeichnen in ihrem internen Speicher über ihre Analog-Eingänge und schnelle A/D-Umsetzer die im mV-Bereich liegenden Spannungen auf, die an den internen Messwiderständen (Dehnungsmessstreifen) der Kraft-Messzellen abgreifbar sind, und zwar mit einer Frequenz von 1000 Hz (bei 2 mV/V Steilheit der Aufzeichnungskurve).
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Befestigt sind die Logger direkt auf der jeweiligen Kraft-Messzelle, die ihrerseits zwischen der im Fels-Untergrund eingebrachten Verankerung und dem Bremselement am Fangnetz angeordnet ist (Bild 4). Insgesamt kommen – je nach Aufgabenstellung – mehrere Datenlogger bei diesen Versuchen an unterschiedlichen Stellen der Auffang-Vorrichtung zum Einsatz – zum Teil bis zu zehn Stück.
Das Besondere der im 868-MHz-ISM-Frequenzbereich arbeitenden Sende-/Empfangseinheiten des MSR40 ist der damit mögliche, zeitlich exakt definierte und gleichzeitige Start der Messzyklen aller verwendeten Datenlogger.
Bei der Steinschlags-Versuchsanlage in Trento hat der leitende Ingenieur Sichtkontakt zum gesamten Versuchsareal. Er gibt nach Abwurf des 16 t schweren Beton-Prüfkörpers das Auslösesignal an alle Logger aus. Zeitgleich werden auch die zuvor platzierten High-Speed-Kameras gestartet, die die Fallversuche zusätzlich auch optisch exakt dokumentieren.
Nach erfolgreichem Fallversuch kann von der Steuerzentrale des Versuchsleiters aus der interne Speicher der eingesetzten Logger per Funk ausgelesen werden, um einen ersten Überblick zum Kraftverlauf zu bekommen. Das Auslesen der Speicher kann aber auch vor Ort per USB-Datenverbindung erfolgen.
Kräfte in den Auffang-Vorrichtungen exakt bestimmbar
Auf diese Weise lassen sich die Kräfte, die in den Auffang-Vorrichtungen beim „Einschlag“ des Prüfkörpers entstehen, äußerst präzise in ihrem zeitlichen Ablauf und bezüglich ihrer Größe bestimmen. Dementsprechend kann die mechanische und räumliche Anordnung von Netzen, Seilen und den speziellen mechanischen Bremskörpern optimiert werden. Im Vergleich zu früheren Versuchsanordnungen mit verkabelten Mess-Elementen ergibt sich eine Zeitersparnis, da keine Kabel – die zudem anfällig für Beschädigungen wären – zu installieren sind. Die ebenfalls von der MSR Electronics GmbH zur Verfügung gestellte Auswerte-Software erlaubt schließlich eine umfassende Datenanalyse (Bild 5). Letztlich können sowohl die Zuverlässigkeit, die Datenwertigkeit und die Reproduzierbarkeit bei diesen doch recht aufwendigen und vor allem teuren Zertifizierungstests durch den Einsatz der Datenlogger erheblich gesteigert werden.
(Wolfgang Hascher / nach Unterlagen von MSR)
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