Datenlogger

Welche Art Datenlogger benötigen Sie / Entscheidungshilfe beim Kauf
Grundsätzlich können Sie als Kunde immer die technische Beratungs-Hotline von PCE Instruments anrufen 02903 - 976 99 - 50. Als Messgeräte Hersteller verfügt PCE Instruments über einen breit aufgestellten Erfahrungsschatz bezüglich technischer Möglichkeiten und anwendungsspezifischer Gesichtspunkte.Die Mitarbeiter können Ihnen daher gezielte Fragen zu Ihrer Applikation stellen und Ihnen die bestgeeigneten Produkte zur Lösung Ihre Messaufgabe vorschlagen.

Folgend sehen Sie auch noch einige Hinweise, welche bei der Auswahl bzw. beim Kauf eines Datenloggers wichtig sind.

Kriterien bei der Auswahl eines Gerätes:

- Genauigkeit / Wiederholbarkeit
- Messrate
- Batterie- oder Akku-Laufzeit
- Hersteller Software
- Folgekosten
- Service / Support

Genauigkeit / Wiederholbarkeit
In Abhängigkeit Ihrer Messanwendung muss die adäquate Genauigkeit gewählt werden. Wenn Sie z.B. einen Datenlogger zur Langzeitüberwachung an Büro-Arbeitsplätzen einsetzen möchten, spielt die Genauigkeit des Messgerätes eine eher geringere Rolle als wenn Sie etwa in einem Kühltransporter die Einhaltung der Kühlkette überwachen möchten. Die Einsatzart und der Messparameter sind also entscheidend um festzulegen, welche Genauigkeit Sie vorgeben / wählen sollten. Beim Messparameter gibt es deutliche Unterschiede der Sensorik zu beachten. So sind Schallmessungen durch äußere Einflüsse stark beeinflussbar, der Messwert ist leicht verfälschbar (auch bei sehr genauer Sensorik). Bei Licht- und Radioaktivitätsmessungen sind die gewöhnlich verwendeten Sensoren an sich schon sehr ungenau (Licht: ±3 %; Geiger-Müller-Zählrohr: ±20 %).

Zudem gilt es bei der Genauigkeit noch zwei Dinge zu beachten.

1. In der Regel sind die Genauigkeiten der Sensoren über den gesamtem Messbereich ungleich. Meist wird vom Hersteller eine Kurvengrafik mitgeliefert und es wird dargestellt, in welchem Messbereich die spezifizierte Genauigkeit gilt (Bsp. relative Luftfeuchtigkeit: ±1,5 % im Messbereich von 20 ... 90 % relativer Luftfeuchte; außerhalb dieses Bereiches ±2,5 % r.F.). Wenn Sie hochgenaue Messgeräte hoher Güte z.B. im Messbereich zwischen 5 ... 30 % r.F. wünschen, kann der Hersteller eine spezielle Justierung für diesen Bereich vornehmen.

2. Der vielleicht wichtigste Punkt bezieht sich auf die Wiederholbarkeit. Ein präzises Messgerät zeichnet sich durch hohe Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit aus. Kurz gesagt:

Bei der Wiederholbarkeit muss der gleiche Messende (Prüfer) mit dem gleichen Messgerät unter vergleichbaren Rahmenbedingungen möglichst immer das annähernd gleiche Messergebnis erzielen. Bei der Reproduzierbarkeit müssen unterschiedliche Prüfer mit dem gleichen Messgerät unter vergleichbaren Rahmenbedingungen möglichst immer das annähernd gleiche Messergebnis erzielen. Bitte beachten Sie also beim Kauf eines Datenloggers auch immer, ob der Hersteller neben Angaben zur Genauigkeit auch technische Spezifikationen zu Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit macht.

Messrate
Gerade beim Datenlogger stellen einstellbare Messrate bzw. Aufzeichnungsrate einen wichtigen Aspekt dar (100/ s; 10/ s; 1/ s; 1/ min ...). Bei Messparametern, die sich zeitlich nur langsam verändern (rel. Luftfeuchte) macht eine sehr kleine Messrate keinen Sinn. Hier kann man ruhig 1/ min wählen. Anders bei einer Schwingungsaufzeichnung an Machinen. Hier sollten Mess- und Aufzeichnungsrate sehr hoch sein (z.B. 1000 Hz), was dann natürlich eine sehr große Speicherkapazität im Logger und einen starken Akku voraussetzt.

Batterie- und Akku-Laufzeit
Da Datenlogger oftmals Daten über längere Zeiträume aufnehmen müssen, stellt die Energieversorgung ein sehr wichtiges Kriterium beim Kauf dar. Der Messgeräte Hersteller PCE Instruments bietet in seiner Software ein Prognose-Werkzeug, bei dem Sie die gewünschten Messraten, ... einstellen können und das Tool gibt Ihnen an, wie lange der Datenlogger aufzeichnen kann (z.B. 200 Tage). Wenn Sie Ihre Angaben variieren, kann es sein, dass das Gerät vielleicht 300 Tage aufzeichnen kann.

Software

Vielfältige Datenlogger Analyse-Software ist am Markt verfügbar. Wenn Sie einen Datenlogger kaufen, achten Sie darauf, dass die Hersteller Software mindestens über eine Funktion zur Übertragung der Messdaten in MS Excel verfügt. So können Sie auch Standard-Software zur Analyse der Daten verwenden. Schön ist es allerdings, wenn Sie wie bei PCE Instruments eine Software zur Datenanalyse auch in grafischer Form erhalten. Die Software verfügt neben den Einstellmöglichkeiten der Messparameter auch über Analysefunktionen und über eine Reporting-Funktion, die es Ihnen erlaubt einen Bericht anzufertigen (sei es für Ihre Kollegen oder für Kunden, in deren Auftrag Sie die Messungen gemacht haben). Wichtig als Käufer ist neben der Funktionalität besonders auch die Kompatibilität und Aktualität. Achten Sie darauf, dass z.B. bei einer Windows-basierten Software beim Kauf des Datenloggers die mitgelieferte Logger-Software zur aktuellen Windows-Version passt und der Hersteller einen Download-Bereich anbietet, in dem Sie ggf. in einiger Zeit eine neue Version herunterladen können.

Folgekosten
Je nachdem, wie Sie den Logger einsetzen möchten, muss das Gerät evtl. kalibriert oder re-kalibriert werden. Wenn Ihr ISO-Handbuch vorschreibt, das Messgerät tournusmäßig kalibrieren zu lassen, müssen Sie sich natürlich über die laufenden Kosten bewusst sein. Evtl. kann es auch dazu kommen, das die Sensorik z.B. für die relative Feuchte, bedingt durch die natürliche Sensordrift, ausserhalb der Spezifikation liegt und das Messgerät zusätzlich neu justiert werden muss. Somit fallen weitere Kosten an. Aufgrund ständig sinkender Kosten im Bereich Sensorik, Batterien, Akkus, müssen Sie nicht großartig Reparaturkosten oder Ersatzteilkosten kalkulieren.

Service / Support
Ein ebenfalls zu beachtender Punkt. Natürlich können Sie ohne weitere Einblicke die Leistungsfähigkeit einer Firma nicht einfach einschätzen. Sie müssen sich schließlich die Frage stellen, ob Sie in einigen Jahren auch noch Support erhalten oder Ersatzteile bestellen können. Rufen Sie direkt beim Hersteller PCE Instruments an, sprechen Sie mit einem der Techniker und der Bestellannahme, überzeugen Sie sich von der Qualität der Beratung und vertrauen Sie auf das weltweite Firmennetzwerk von PCE Instruments (seit 1999).

Einige Modelle der Datenlogger werden als "Einmalgeräte" z.B. zur Protokollierung beim See- oder Lufttransport eingesetzt, andere wiederum zur Messung und Überwachung in der industriellen Produktion oder in der Landwirtschaft. Alle Geräte werden kalibriert ausgeliefert, aber speziell die Datenlogger mit Feuchtesensor neigen zur zeitlichen Drift. Daher werden je nach Anwendungsfall Geräte eingesetzt, die rekalibrierfähig sind oder eben nicht. Die kalibrierfähigen Datenlogger können entweder optional mittels Kalibrierkits kontinuierlich rekalibriert werden oder die Geräte werden in regelmässigen Abständen zur Laborkalibrierung und Zertifizierung zum Hersteller eingeschickt.

Neben der grossen Auswahl verschiedener Datenlogger für nahezu alle Einsatzbereiche sind nachfolgend noch einige Informationen und Anwendungsberichte zum Thema Datenlogger aufgelistet:

Allgemein
Datenlogger sind Messgeräte, welche Messdaten über eine bestimmte Zeit hinweg erfassen kann (z.B. Temperaturen, Spannungen ....). Datenlogger im Paket.Ein solches Messgerät besteht aus einem programmierbarem Prozessor, einem Speicher, Schnittstellen und ein oder mehreren Eingangskanälen zum Anschluss von versch. Sensoren. Datenlogger besitzen meist eine eigene Energieversorgung (z.B. durch Batterie oder Akku). Über den Sensor werden die Messdaten erfasst. Durch einen AD-Wandler werden diese Daten in "speichergerechte" Daten gewandelt und auf dem Speichermedium gespeichert. Dieser kann eine Speicherkarte, ein EEPROM, eine Festplatte oder sonstiges sein. Durch die Art der Speicherung kann einem möglichen Datenverlust (bei leerer Batterie) vorgebeugt werden. Die erfassten Daten werden über die Schnittstellen (serielle Schnittstelle, USB, LAN, Bluetooth) ausgelesen und mittels Software ausgewertet. Über eine dieser Schnittstellen wird ein Datenlogger auch für seinen Einsatz konfiguriert (z.B. Start- und Endzeit der Messung, Messintervalle usw.). Je nach gewünschten Messgrößen kann ein Gerät ein oder mehrere Kanäle besitzen, um gleichzeitig mehrere Sensoren anschließen zu können.

Datenlogger werden überall dort eingesetzt, wo eine Langzeitaufnahme eines Messparameters vorgenommen werden soll, ohne dass ständig Personal vor Ort anwesend sein muss. So werden die Datenlogger vor allem bei Feldversuchen, bei der Überwachung von Transporten (z.B. LKW - Transporten), bei Versuchen in der Lebensmittelindustrie, zur Fehleranalyse (z.B. bei schwankenden Spannungen in oder an einem System), bei Qualitätsstudien, in Forschung und Entwicklung und in der Ausbildung verwendet. Außerdem kann der Einsatz entsprechender Messgeräte auch im Hobbybereich interessant sein.

Benutzung
Alle Datenlogger, egal ob die Geräte im Mini-Format oder die Messgeräte mit Datenlogger-Funktion, werden zunächst mittels des Datenkabels an einen PC oder Laptop angeschlossen, um über die windowsfähige Software das Gerät zu konfigurieren(Echtzeit, Messrate, Startzeit, Stoppzeit ... [nicht alle Logger verfügen über diese Einstellmöglichkeiten - bitte lesen Sie genau die technischen Datenblätter]). Dann wird der Datenlogger vom PC oder Laptop getrennt und am Messort positioniert und startet automatisch (einige Modelle müssen auch manuell gestartet werden).

Die Datenlogger beginnen nun die Messungen, Messwerte werden intern abgespeichert. Bei Erreichen des vorgegebene Zeitintervalls oder bei Auslastung des internen Specihers, schaltet der Datenlogger ab. Jetzt kann der Datenlogger wieder vom Messort entfernt und an einen PC angeschlossen werden, um die Daten auszulesen und auszuwerten.

Alle Datenlogger können wahlweise mit Werkskalibrierschein, ISO-Kalibrierzertifikat, teilweise mit DAkkS-Prüfschein, oder gar mit Eichschein ausgestattet werden. Dabei gibt meist das betriebsinterne ISO-Handbuch vor, welcher Datenlogger bzw. welcher Parameter zyklisch kalibriert werden sollte.

Info zum Parameter Feuchte
Bitte beachten Sie, dass verschiedene Sensoren der Messgeräte einem zeitlichen Drift unterliegen. So sind besonders die Feuchtesensoren davon betroffen. Durch die zeitliche Drift wird die Messgenauigkeit negatiISO-Kalibrierschein für die Datenlogger.v beeinflusst. Einige der Datenlogger, so z.B. die der Hobo-Serie sind für eine bestimmte Einsatzzeit kalibriert (ca. 2 Jahre). Dieser Zeitraum ist identisch zur Lebenszeit der internen Batterie. Danach können die Geräte nicht mehr benutzt werden.

Bei fast allen anderen Modellen der Datenlogger ist eine Rekalibrierung mittels eines optionalen Feuchtestandards jederzeit möglich. Zudem sind die Messgeräte mit Datenlogger auch kalibrierfähig nach DIN ISO 9000 und sind somit über Jahre einsatzfähig. Sie können sie in Ihren betriebsinternen ISO-Prüfmittel-Pool aufnehmen und zur jährlichen Rekalibrierung zu uns oder in jedes akkreditierte Prüflabor schicken.

Hinweis: Bitte bedenken Sie immer, wenn Sie einen mehrkanaligen Datenlogger verwenden, dass sich die Angabe der maximalen Speicherkapazität immer auf einen Eingangskanal bezieht. Sollten Sie also etwa einen 4-kanaligen Datenlogger verwenden, dann teilt sich die maximal zur Verfügung stehende Kapazität durch vier (Bsp.: Speicher max.: 32000 Byte bei Nutzung von vier Eingangskanälen ergibt pro Kanal 8000 Byte).

Datenlogger Konfiguration
PCE kann Datenlogger konfigurieren:

Ein großes Service-Plus des Messtechnik Hersteller PCE Instruments besteht in der Flexibilität. Auf Wunsch können die Datenlogger kundenspezifisch zusammengestellt werden (Messparameter, Ausgänge, Übertragungsart). Z.B. kann PCE Datenlogger liefern, die durch Anpassung von Spannungsteilen auf Ihre Eingangsspannung modifiziert werden. Möchten Sie die Datenlogger dezentral zum Einsatz bringen? Eine Ergänzung von extra netzunabhängigen Stromversorgungen der Datenlogger kann einfach realisiert werden.

Datenlogger für viele Messgrößen
Zu den beliebtesten und am häufigsten genutzten Funktionen bei einem Datenlogger gehört die Temperatur- und die Feuchtemessung. Durch seine handliche Größe ist ein solches Gerät leicht zu handhaben und der Nutzer kann zum Beispiel den Beginn der Messung, sowie das Messintervall selbst bestimmen und die gespeicherten Messdaten (anhand einer speziellen Software) auf den Computer laden. Die Temperatur- und Feuchtedaten können grafisch dargestellt werden. Die Geräte sind batteriebetrieben (meist Lithium-Batterie) und sind wasser- und schmutzbeständig (z. B. Staub). Ein weiterer Vorteil eines Datenlogger ist sein geringer Verbrauch. Die neueren Modelle sind kabellos, was ihre Bedienung vereinfacht und eine direkte, nahezu sofortige Datenübermittlung nach der Messung ermöglicht. Viele Messgeräte verfügen über Farbdisplays, auf denen die Daten angezeigt werden.

Der Temperatur - Messbereich erfasst oft sehr große Spannen und umfasst Temperaturen vom Minusbereich bis hin zu sehr hohen Temperaturen über 0. Die Messung kann sowohl in °C, als auch in °F durchgeführt werden. Bei den meisten Modellen ist ein interner Sensor verbaut; oft wird aber auch ein externer Sensor verwendet, um verschiedenste Temperatur und Feuchte Messungen, auch in Verbindung mit zusätzlichen Messungen wie der Taupunkt-Messung durchzuführen. Datenlogger kommen in geschlossenen Räumen wie Lagerhallen, Treibhäusern und verschiedenen Gebäudeebenen wie z. B. in Kellern und auf Dachböden und in verschiedensten Arbeits- und Lebensbereichen zum Einsatz.

Ein sehr interessanter Anwendungsbereich der Klima Datenlogger bezieht sich auf die Untersuchung der Umgebungsbedingungen und entsprechender Veränderungen in Höhlen. In der Realität ist man jedoch noch weit davon entfernt, genau zu wissen, welche Faktoren das Klima beeinflussen und welche Veränderungen uns bevorstehen. Höhlen sind für solche Untersuchungen besonders interessant, da dort deren eigene Temperatur- und Feuchte - Bedingungen herrschen, die von den äußeren Wetterbedingungen abweichen. Mit Hilfe der Datenlogger kann man die Bedingungen innerhalb von Höhlen untersuchen, sowie etwaige Veränderungen beobachten, die auftreten, wenn sich draußen das Wetter verändert.

Der Vorteil der Verwendung eines Datenloggers für solche Zwecke gegenüber anderen Messgeräten liegt darin, dass dieser auch Wasser und hohe Luftfeuchtigkeit aushält und auch im Erdreich und unter anderen schwierigen Umständen noch funktioniert. Schwer erreichbare Orte wie Berghöhen, die Tiefen des Meeres oder der Regenwald usw. sind oft besonders interessant für den Menschen. Dort wurde bereits Vieles erforscht und das wird es auch in Zukunft weiterhin. Kleine aber robuste Datenlogger ermöglichen es dem Menschen, Unbekanntes zu erforschen und kleinste Klima Veränderungen, sowie Zusammenhänge zwischen Temperatur, Feuchte, Druck, Niederschlag usw. zu beobachten und zu verfolgen. Ein Datenlogger hilft z.B. wenn man die optimale Zeit zum Bäume Pflanzen ermitteln möchte. Es können regelmäßige Messungen vorgenommen werden, um eine Vorstellung davon zu bekommen, ob die Bedingungen günstig zum Pflanzen sind, ob das Wetter gleich bleibt oder nicht, inwiefern und wie stark es sich verändert und was für Schwankungen der Temperatur wie oft auftreten.

Datenlogger sind für kabelgebundene Beschleunigungs- und Vibrationsmessgeräte ein starker Konkurrent geworden. Der Vorteil dieser handlichen und leicht zu bedienenden Geräte liegt darin, dass damit eine sehr schnelle Datenerfassung möglich ist. Sie können Vibrationsmessungen in hoher Frequenz durchführen, die Messung wird an allen drei Achsen durchgeführt und manche Geräte sind mit zusätzlichen Sensoren zur Temperatur- und Druckmessung ausgestattet.

Im Normalfall sind Datenlogger sehr klein und leicht, können aber ein hohes Datenvolumen speichern. Anhand der konfigurierbaren Software kann der Nutzer bestimmen, wann mit der Messung begonnen wird und wie lange diese andauert und kann Daten analysieren usw. Oft werden Datenlogger zur Maschinenüberwachung (Condition Monitoring) eingesetzt.

Nach der Konfiguration (Anpassung an individuelle Anforderungen) wird der Datenlogger an der entsprechenden Stelle montiert und gestartet. Nach der Messung können die Ergebnisse auf den Computer geladen und analysiert werden. Ein weiterer Anwendungsbereich der Datenlogger liegt im Bereich der elektrischen Signale. Da ein Datenlogger unabhängig vom Computer arbeitet und die Daten lange zur Speicherung auf dem Computer zur Verfügung stehen, kann der Nutzer sich ein genaues Bild davon machen, wie viel Energie verbraucht wird und dementsprechend reagieren, um zukünftig Energie zu sparen. Anhand eines Datenlogger kann jede einzelne Energiezufuhr überprüft werden, um die Energieversorgung auszugleichen, falls sich diese im Ungleichgewicht befindet. Somit kann das Risiko einer Überspannung so weit verringert werden, dass elektrische Schäden zukünftig vermieden werden können.

Eine Blockchain ist zu vergleichen mit einer Datenbank. Die Blockchain wird chronologisch aufgebaut wobei mit einem ersten Ursprungsblock bzw. Datensatz gestartet wird, an den in der Folge weitere Blöcke in Form von Transaktionen angehängt werden können. So entsteht eine Datensatzkette, welche im Vergleich zu einer herkömmlichen Datenbank über eine deutlich erhöhte Manipulationssicherheit verfügt.

Dadurch das die Blockchain nicht zentral auf einem Server liegt, sondern dezentral auf vielen verschiedenen Rechnern an unterschiedlichsten Orten in Form von vollständigen Kopien der Blockchain abgespeichert ist, ist sowohl das Erzeugen eines neuen, fehlerhaften Datensatzes als auch die Manipulation eines bereits bestehenden Datensatzes nur dann möglich, wenn ein Großteil aller an der Blockchain beteiligten Rechner dieses bestätigt. Je nach Ausgestaltung der Blockchain ist eine solche fehlerhafte oder manipulative Bestätigung nur mit sehr hohem technischen und finanziellem Aufwand möglich und deutlich anspruchsvoller als die Manipulation einer zentral gespeicherten Datenbank.

Diese erhöhte Sicherheit wird z.B. im Bereich digitaler Währungen zum Nachweis von Eigentumsansprüchen genutzt oder auch beim Thema „Smart Contracts“, wo es um Vertragsabwicklungen zwischen unterschiedlichen Parteien geht, welche über entsprechende smarte Verträge auf der Blockchain ohne dritte unabhängige Instanzen wie z.B. Notare ausgestaltet werden können.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit stellt die manipulationssichere und transparente Speicherung von Prozess- oder Transportdaten im Bereich der Fertigung oder Supply Chain dar. In diesem Zusammenhang wird dann von einem Blockchain Datenlogger gesprochen. Der Blockchain Datenlogger kombiniert zwei unterschiedliche Elemente welche für die Nachvollziebarkeit und Validität von Information wichtig sind. Zum einen erfasst der Blockchain Datenlogger je nach Ausstattung unterschiedlichste Daten wie z.B. Temperatur, Feuchtigkeit, Schwingungen, Luftdruck oder Licht mit dem entsprechenden Messwert und Zeitstempel und ermöglicht zum anderen die Speicherung dieser Daten nicht nur zentral auf dem Datenlogger selbst, sondern dezentral auf einer Blockchain.

Dadurch entstehen Messdatensätze, welche über die Blockchain transparent abgerufen werden können. So wird zum Beispiel im Bereich von Lieferketten nachweisbar, zu welchen Zeitpunkten und unter welchen Verantwortlichkeiten Umgebungsbedingungen aufgetreten sind welche beim Transport oder bei der Lagerung von Produkten außerhalb der vereinbarten und notwendigen Spezifikationen liegen. Sind beispielsweise Kühlketten im Bereich von Lebensmittel- oder Medikament Transporten wichtig, kann mittels Blockchain Datenlogger nachgewiesen werden, ob es zu Unterbrechungen dieser Kühlketten kam, wann dies passiert ist und in wessen Verantwortungsbereich die Probleme aufgetaucht sind.