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Mid-Device der 4. Generation

Mid-Device G4.1 IP20 mit Bosch-Akkumulator 36 V, 4 Ah

Die Sensoren der dritten und vierten Generation verfügen über eine Zeitsynchronisation im Submikrosekundenbereich. Zusammen mit dem Mid-Device können Sensornetzwerke eingerichtet werden, die eine Lokalisierung der AE-Quellen ermöglichen. Das Mid-Device empfängt und speichert die Messdaten. Anders als bei den Anwendungen ohne Ortung werden die dynamischen Webseiten nicht vom Sensor sondern durch das Mid-Device erzeugt.

Das Mid-Devise kann mit fünf Sensoren der 4. Generationen (ein Sender und vier Empfängern) über einpaarige (SP) Signalkabel verbunden werden. Diese Konfiguration bildet einen AE-Knoten. Auf dem Prüfobjekt können mehrere AE-Knoten montiert werden, die über WLAN miteinander kommunizieren.

Vorteile der AE-Knoten:

In den Generationen 2 und 3 war jeder Sensor drahtlos mit dem Mid-Device verbunden. Dies stellte eine hohe Belastung der stark genutzten ISM-Bänder dar. In der neuen 4. Generation sind jeweils vier Sensoren über SP-Kabel mit einem Mid-Device verbunden. Das reduziert die drahtlos übertragenen Datenmengen typischerweise um den Faktor 10 und erhöht die Übertragungsgeschwindigkeit mindestens um den Faktor 4. Die benötigten Kabel sind kürzer als die Aufnehmerabstände und gut zu handhaben, da sie im Gegensatz zu den bisher genutzten Ethernetkabeln nur noch ein Adernpaar besitzen. Die Länge aller Kabel reduziert sich im Vergleich zu herkömmlichen AE-Systemen mit einer zentralen Signalverarbeitung ca. um den Faktor 10.

Technische Daten Bosch GBA 36V 2Ah
Breite x Länge x Höhe
81 x 143 x 54 mm3
Masse
700 g
Typische Betriebszeit
400 h
Technische Daten Bosch GBA 36V 4Ah
Breite x Länge x Höhe
97 x 159 x 78 mm3
Masse
1400 g
Typische Betriebszeit
800 h
Technische Daten Bosch GBA 36V 6Ah
Breite x Länge x Höhe
116 x 180 x 89 mm3
Masse
1300 g
Typische Betriebszeit
1200 h
Technische Daten Bosch GBA 36V 9Ah
Breite x Länge x Höhe
114 x 170 x 95 mm3
Masse
2300 g
Typische Betriebszeit
3600 h
Technische Daten Mid-Device G4.1
Sensoranschlüsse G4
1 Sender, 4 Empfänger
Abwärtskompatibilität
G2, G3
MCU
3 x EFM32GG11
Mass Storage
Industrial Micro SD
Mobilfunknetz
LTE-M1   LTE-NB1
WLAN
IEEE 802.11b/g/n
LAN
100Base-T1
IP Address
Fixed, Auto, DHCP
Bedienelemente
3 x LED   2 x Touch Button
Energieversorgung
DC 36 V
Energieverbrauch
< 800 mW
Masse
220 g
Breite x Länge x Höhe
92 x 126 x 27 mm3
Außengehäuse
ABS
Schutzart
IP 20 oder IP 54

Konfigurationsbeispiel mit 8 Sensoren:

Konfigurationsbeispiel mit SP-Kabeln (grün), Sensoren (blau) und Mid-Devices (rot)

Die Software beinhaltet Ortungsalgorithmen für unterschiedliche Prüfobjektgeometrien. Für jede Geometrie existieren Programme, die das Anspechen von drei bzw. vier Aufnehmern voraussetzen. 3 Aufnehmer sind für eine ebene Ortung mindestens notwendig. Durch die Einbeziehung eines vierten Aufnehmers sind Fehlerkorrekturen möglich.

Die Abbildung zeigt eine quadratische Anordnung der Sensoren. Die eingezeichneten Strichlinien verdeutlichen zwei weitere grundsätzliche Varianten der Ortungsalgorithmen. Die drei rot gestrichelten Quadrate entsprechen den herkömmlichen Algorithmen. Liegt die Quelle im Inneren eines der Quadrate, sprechen im Normalfall die vier Sensoren an den Eckpunkten zuerst an. Im rechten und linken Quadrat müssen für die Ortung keine Informationen zwischen den Mid-Devices ausgetauscht werden. Die drahtlosen Verbindungen werden nicht belastet. Im mittleren Quadrat ist es notwendig, dass die Informationen von zwei Sensoren dem benachbarten Mid-Device drahtlos übermittelt werden. Es besteht die Möglichkeit, diesen bereits stark reduzierten drahtlosen Informationsaustausch völlig zu vermeiden, wenn die Ortung bezüglich der beiden gelben Strich-Punkt-Quadrate erfolgt. Ein Mid-Device mit seinen vier Sensoren liefert alle Informationen für die Ortung. Die größeren Signallaufwege führen zu einem geringfügigen Sensibilitätsverlust.

Da in der 4. Generation auch die Messwertspeicherung dezentral erfolgt, dienen die drahtlosen Verbindungen lediglich der Bedienung des Systems und der Ergebnisdarstellung.