Datenlogger im Dach

  • Moin Moin,


    hat jemand schon Erfahrungen mit verbauten Datenlogger im Dach gemacht? Um z. B. Temperatur, Feuchtigkeitsprofile erstellen zu können?


    LG

    Dachdecker [ˈdaχˌdɛkɐ] - Jemand der basierend auf ungenauen Daten, die von Leuten mit fragwürdigem Wissen zur Verfügung gestellt werden, präzise Rätselraten kann. Siehe auch; Zauberer, Magier

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  • Ne nicht die Sensoren für Feuchteschäden. Schon richtige Datenlogger, die z. B. per Wlan ins Heimnetz integriert sind und man per Internet auslesen kann.

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  • Das was ich aus der Bausachverständigen-Praxis als "Logger" kenne, speichert die mit den integrierten oder angeschlossenen Datensätze in einem eigenen Speicher zwischen (kann auch eine SD-Karte sein). Diese Daten können dann nach Entnahme des externen Speichermediums oder durch Anschluss an einen PC ausgelesen und ausgewertet werden. Standard ist meistens ein Tabellenkalkulations-Format. Manche Hersteller bieten auch Auswertungssoftware an. Vernetzte Lösungen sind mir noch nicht begegnet.


    Du scheinst eher etwas anderes zu meinen!?

    mit Gruß aus Berlin vom Skeptiker


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  • Logger, Funksensoren, was hast Du vor?
    Den Sensoren ist es egal ob sie im Keller liegen oder unter dem Dach.


    Wie genau müssen die Messwerte sein?
    Genügt eine Speicherung und späteres Auslesen, oder realtime?

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  • Du scheinst eher etwas anderes zu meinen!?

    Offensichtlich, wüsste aber auch nicht wie man das anders benennen sollte. Im Endeffekt kennt man das von Versuchsaufbauten des Frauenhofer Institut's. Nur eben nicht ganz so aufwendig aber schon in wissenschaftliche Sphären.



    was hast Du vor?

    Es ist keine "feste" Idee, eher in der Überlegungsphase. Ziel soll sein Messwerte zu erhalten für eine quasi Langzeitstudie.



    Wie genau müssen die Messwerte sein?

    So genau wie möglich. Smartes Dach 1.0, wenn du verstehst.



    Genügt eine Speicherung und späteres Auslesen, oder realtime?

    Sinnvoll wäre, wenn die Sensoren per Funk an eine Schnittstelle kommunizieren und sich die Schnittstelle digital anbinden lässt. Also im Endeffekt nichts anderes als smarte Elektrik in der Hausverkabelung.

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  • Am einfachsten wäre ein USB Logger. Die verwende ich wenn ich keine realtime Daten benötige. Alle 3 Monate lade ich die Daten auf den Rechner, fertig. Die Daten kann man dann per Excel o.ä. aufbereiten.


    Möchte man die Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit messen, dann genügt es alle 10 Minuten die Messwerte zu erfassen. Das sind gerade mal 144 Werte pro Tag. Je nach Logger bzw. Speicherkapazität genügt es die Daten alle 6 Monate oder gar nur 1 Mal jährlich zu übertragen.


    Bei Sensoren mit Funk muss man auf den Stromverbrauch achten, gerade wenn WLAN zum Einsatz kommt. Da kann es sinnvoll sein die Sensoren aus einem Steckernetzteil zu versorgen.


    Es gibt auch Sensornetzwerke die per Zigbee o.ä. Mit einer Art Router kommunizieren, der dann die Verbindung in's Ethernet oder WLAN herstellt.

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  • Für verwertbare Aussagen zu einem Dachaufbau wären hier aber noch ein paar Dinge mehr von Nöten als nur die Datenlogger. Die meisten Aufbauten wurden eh schon im Alltag geprüft.

  • Wenn man "in" einem Aufbau messen möchte, gibt es weitere Schwierigkeiten. Möglichst kleine Sensoren sind dann ein Muss.

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  • Also ob das deinen Ansprüchen genügt, weis ich nicht.
    Ich habe mir ein Funkdatenloggersystem zu gelegt, das Temperaturfühler, Temperatur-und Feuchtefühler und (es gibt noch
    ein paar verschiedene Sensoren (CO2, Spannung etc.)) beinhaltet.
    Die Sensoren habe ich teils mit Batterien versorgt (die billigsten halten ca. 1 1/2 Jahre) ein paar schwer zugängliche habe ich
    mit 3 V über meine Leitungen der Brandmelder versorgt.
    Die Genauigkeiten ( Temperatur ca. 0,5 grd, Feuchte ca 3 %) genügen mir. Insgesamt habe ich so runde 25 Sensoren.
    Der Empfänger ist im EG, die Sensoren sitzen im KG ( Heizung, Vorwandinstallation), EG, OG,DG und in
    meiner Zwischensparrendämmung(Isofloc), 2 Stück Südseite, 3 Stück Nordseite).
    Ich bin sehr zufrieden.
    Der Vorteil war, das ich halt keine Leitungen benötigte.
    Hersteller sind Holländer ( A....x), vertriebenen vom "Großen Zeh", einem aus Leer und noch einem mit "reich..."


    Vielleicht hilfts dir
    MFG
    Helmut

  • Aufbauten wurden eh schon im Alltag geprüft.

    Vom Hersteller beauftragte Studien ja. Richtige Alltagstest und Langzeittest über ein breites Spektrum aber nicht oder ich kenne sie nicht.

    Möglichst kleine Sensoren sind dann ein Muss.

    Ja, das stimmt wohl. Wichtig wäre ja auch die Außenbedingungen mit zu loggen, an unterschiedlichen Orten. Vermutlich gibt es dann eine Vielzahl an Sensorik im Dach. Ich habe die Befürchtung, dass das Ganze nicht billig wird.

    Du willst doch nicht etwa ein" Nachweisfreies Flachdach in Holzbauweise " damit ausstatten ?

    Nein. Mir geht es um etwas ganz anderes.


    @Helmut Wertest Du Deine Daten aus?

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  • Wenn du verschiedenste Messwerte erfassen moechtest, wirst du mit einem proprietaeren System ganz schnell an die Grenzen des Machbaren stossen. Hier empfiehlt sich der Einsatz einer Kleinsteuerung (z.B. bestehend aus einem Feldbuskoppler/-controller mit IP-/Webinterface und den angereihten Busklemmen für beliebige Signalformen als I/O-System) Vorteile: Fuer die Programmierung koennen IEC-Standards (z.B. IEC 61131-3) genutzt werden, dafuer finden sich Tutorials, Bibliotheken u.dgl. Das I/O System laesst sich fuer so ziemlich jeden Signaleingang,von 4-20mA ueber 1-10V,Binaerkontakte, MBus, Modbus, Profinet, [definition=37,0]KNX[/definition]... auswaehlen. Fuer die Datenuebergabe an PC und Datenbank sollte ein OPC-Server eine Moeglichkeit darstellen.


    Preislich liegt die Hardware durchaus in ertraeglichen Rahmen, Controller um die 400-500.-, I/O Klemmen um die 40-60.-/Kanal.

  • Meine Idee, bez. der Nutzen soll sein, Sanierungswilligen die Möglichkeit zu geben über einen Zeitraum von sagen wir mal 3 Jahren eine Art Nutzungsprofil anhand der Sensoren zu erstellen um die Wahl und den Nutzen einer Sanierung besser zu optimieren.


    Dazu braucht es Sensoren in den Innenräumen unter Dach, eine Messstation als Wetterstation für das Außenklima und viele Sensoren in unterschiedlichen Bereich des Daches und dem Bauteilquerschnitt. Die dann Wärmedurchgang (vermutlich einfacher zu errechnen), Feuchtigkeit, Temperatur messen. Am Ende kommen Graphen raus auf die man eine optimierte Sanierung aufbauen kann.


    Analog ein Datenbankaufbau von neu erstellten "Dächern" um neben den theoretischen Rechenansätzen auch ein Querschnitt der Realität abzubilden. Auf dem Datensatz könnte man, so meine Vermutung, besser Rückschlüsse ziehen was wirkt und was nicht wirkt. Vielleicht auch zu wissenschaftlich...

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  • Die dann Wärmedurchgang (vermutlich einfacher zu errechnen), Feuchtigkeit, Temperatur messen.


    Die jeweilige Temperatur in den einzelnen Schichten zu messen sollte nicht so schwierig sein, die Feuchtigkeit würde mir da schon eher Kopfzerbrechen bereiten. Es gibt Sensoren die genutzt werden um die Betauung an Oberflächen zu messen, mir wäre jetzt aber kein kostengünstiges System bekannt, an das man diese Sensoren einfach anschließen kann. Ich kenne auch keine derartigen Funksensoren.


    Lufttemperatur und rel. Luftfeuchte sind kein Problem, für diesen Bereich gibt es kostengünstige Sensoren in allen Varianten, auch funkbasierend inkl. WLAN, wobei die WLAN Ausführungen schon etwas teurer sind. Da kann es sich lohnen, mehrere einfache Funksensoren (arbeiten dann im ISM Band) an eine Art Router anzuschließen, und diesen dann per Ethernet oder WLAN in´s Netzwerk zu integrieren. Solche Sensoren kriegt man in der Preisklasse 20,- € bis 40,- € (nur Temperatur oder Temperatur und Luftfeuchte usw.), Router bewegen sich dann im einfachsten Fall um die 100,- €. Bis man alles beisammen hat geht der Gesamtpreis aber schnell in Richtung 1.000,- €.


    Um bei Deinem Beispiel mit dem Dachaufbau zu bleiben, da genügt es ja nicht wenn man nur an 1 Stelle Messungen durchführt, sondern idealerweise verteilt man mehrere Messstellen über die Dachfläche (Bsp.: Bei einem Satteldach Norddach und Süddach). Nehmen wir mal 20cm Dachaufbau, Messpunkte jeweils an der Oberfläche (innen und außen) und in 5cm Abstand, das macht 5 Sensoren pro Messstelle. Da kommen ganz schnell 20 Sensoren zusammen. Sagen wir mal es kämen nur einfache Temperatursensoren zum Einsatz, also in der +- 1K bis 0,5K Klasse, dann wären das bereits 400,- €.
    Würde man reine WLAN Sensoren verwenden, dann wären wir bereits bei 2.000,- €. Das zeigt bereits, dass es sinnvoll sein kann, kostengünstige Sensoren zu verwenden, und Netzwerk etc. einem Router zu überlassen.

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  • Bei dieser Vielzahl an Sensoren ( Bauformen und Menge) wird das aber nicht billig.

    Dat is ja das Problem :freaky:

    @Kalle Dann wäre noch die Frage der Finanzierung , weil das am Ende Dein "Privates Hobby " ist /wird .

    Wie kommst du drauf?

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  • ... Sanierungswilligen die Möglichkeit zu geben über einen Zeitraum von sagen wir mal 3 Jahren eine Art Nutzungsprofil anhand der Sensoren zu erstellen um die Wahl und den Nutzen einer Sanierung besser zu optimieren.

    Moin,


    ich weiß nicht, wie die Kunden bei euch so sind, aber bei uns in der Ecke wird oft erst gehandelt, wenn schon mehrfach Feuchtigkeit eingedrungen ist, und dann muß es natürlich sofort und gleich sein. :wall:
    Aber vom Prinzip finde ich die Idee gut, bleibt halt nur die Frage der Finanzierung und Machbarkeit/Willen der Kunden. Ich tippe mal, dass es daran scheitert. Hat nicht der Holzwurm Friedel auch diverse Sensoren in dem Haus von seinem Sohn eingebaut ?( :?: :?: ( beim eigenen Haus macht das mit Sicherheit Sinn, aber bei Kunden glaube ich nicht wirklich dran, ich kenne die Diskussionen bei Mietwohnungen, einen Datenlogger über 1 Monat aufzustellen, zwecks Lüftungsverhalten u.ä. )

  • ich weiß nicht, wie die Kunden bei euch so sind, aber bei uns in der Ecke wird oft erst gehandelt, wenn schon mehrfach Feuchtigkeit eingedrungen ist, und dann muß es natürlich sofort und gleich sein.

    Die Bestandsdächer die wir runter nehmen sind eigentlich noch im guten Zustand. Im Schnitt um die 15-20 Jahre. Hier wird hauptsächlich über das Argument "Dämmung" gegangen. Wirkliches Totalversagen der Eindeckung haben wir kaum, außer irgendwelche "Fachbetriebe" haben es mal nicht ganz so genau genommen. (Falsche wasserdichte Unterdächer, Wärmebrücken, kaputte Kehlen, fehlerhafte Bauwerksabdichtung)



    Ich tippe mal, dass es daran scheitert.

    Naja, wenn man es so sieht, dass man damit "Geld" verdienen will - dann stimmt das wohl. Sieht man das als erweitertes Marketing, bez. auf einen langen Zeitraum betrachtete Kundenbindung dann sehe ich das nicht ganz so pessimistisch. In meiner unmaßgeblichen Erfahrung habe ich den Eindruck gewonnen, dass es dem Kunden nicht so sehr um Kosten geht - sondern am Ende sein investiertes Geld auch sinnvoll angelegt zu haben.


    Das klappt sicherlich auch nach dem gängigem Prinzip "runter, rauf und neu" ich kann mir aber vorstellen dass es auf den Endkunden schon wirkt, wenn man auch nach außen signalisiert sich nicht nur trivial mit der Thematik zu beschäftigen. Bestes Beispiel: Die immer noch herrschende Unwissenheit hinsichtlich der EnEV Vorgaben in der Bestandssanierung.


    Es sagt ja auch keiner, dass ich das im Betrieb umsetzen will - das ist eher so eine Überlegung für mich. Das Feedback, würde ich so etwas ansprechen kenne ich schon jetzt ;) Man kann das ja versub'n ist halt nur die Frage nach den Kosten. Geld wächst ja bekanntlich ja nicht auf den Bäumen und wenn wir uns so im Preisrahmen um die 2-3000 Euro bewegen, bist bei 5 Objekten mal gern 15000 Euro los. Ob man das wieder erwirtschaftet ist die Frage.


    Als Betrieb bei Beauftragung einer Sanierung sicherlich. Ob sich das für mich "Persönchen" lohnt hängt halt davon ab was man mit den Daten machen kann (Verkaufen?) oder eben die Planung für die Sanierung übernimmt. Aber da mach ich mir jetzt auch nichts vor, selbst dann dürfte das schwer werden. Aber ich bin ja noch in der "kreativen Phase", wer weiß was noch zu Erhellung beiträgt.



    Ach ja, und wenn dann die Sensoren auch noch kalibriert sein sollen,.....

    Eine wissenschaftliche Dissertation will ich da nun nicht draus machen. Da wäre ich vermutlich viel zu sehr eingeschränkt. Also quasi als Studie die dann von irgendeinem Institut heraus gegeben wird, sollte es nicht sein. Wenn jetzt Messabweichungen im Nachkomma-Bereich zu einer Verfälschung führt, dann müsste man drüber nachdenken. Ich vermute mal, das wird nicht der Fall sein. Sieht man es ganz streng, könnte man alles auch mit Mathe errechnen. Was dann halt fehlt ist die Außeneinwirkung in Form von Wetter. Das wirst wohl praktisch und realitätsnah nicht berechnen können. Mit einem Faktor oder einer Annahme wäre man ja wieder da von man heute eh schon ist. (Normwetter zum Bleistift)

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  • Wenn man sich ein bisschen den Markt für "gute" Mehrkanallogger bzw. Lösungen anschaut, dann stellt man fest, dass man sich entweder schnell im hochpreisigen "professionellen" Umfeld bewegt, oder aber im Bereich von Bastellösungen. Es gibt nicht viele Lösungen die für "Privatanwender" geeignet wären, die jetzt nicht gleich hunderte Temperaturen auf 2 Nachkommastellen erfassen wollen, oder nicht über die Fachkenntnisse verfügen um mit Bastellösungen zu arbeiten. Geld spielt natürlich auch eine Rolle, denn nicht jeder möchte das zu seinem Hobby machen und tausende Euro investieren.


    Sieht man es ganz streng, könnte man alles auch mit Mathe errechnen. Was dann halt fehlt ist die Außeneinwirkung in Form von Wetter.


    Diese mathematischen Ansätze sind entweder stark vereinfacht (siehe statische Betrachtung bei U-Werten), oder sie werden schnell so kompliziert, dass selbst Fachleute damit Probleme haben dürften. Als Ing. sollte man mit der Mathematik nicht gerade auf Kriegsfuß stehen, aber wenn ich sehe was manche Physiker und Mathematiker von sich geben, da frage ich mich schon, ob die Außerirdischen nicht schon längst unter uns leben. Selbst im Traum würde mir nicht einfallen solche Berechnungen anzustellen. Es gibt auch kaum frei verfügbare software tools mit denen auch der weniger mathematisch Begabte solche Berechnungen durchführen könnte.


    Eine wissenschaftliche Dissertation will ich da nun nicht draus machen.


    Ich denke das wird auch gar nicht erforderlich.Mein Hintergedanke war, dass man bei Messungen den Prüfaufbau inkl. Messtechnik sehr genau vorbereiten muss. Die Sache mit dem Kalibrieren bezog sich eher auf die Genauigkeit der Messtechnik, wobei ich weniger die absolute Genauigkeit als vielmehr die relative Genauigkeit im Visier hatte.
    Wenn Du beispielsweise mehrere Messstellen in einem Dachaufbau hast, dann dürfen die Sensoren untereinander nur sehr gering voneinander abweichen, denn Dich interessieren ja primär Temperaturdifferenzen. Die meisten 08/15 Sensoren oder Logger sehen aber keine Möglichkeit vor, den Messwert zu justieren. Damit kriegst Du unter Umständen Temperaturdifferenzen aus denen man die falschen Rückschlüsse ziehen könnte, oder anders ausgedrückt, man "sieht" worst case einen Wärmestrom in Richtung x, der an sich gar nicht vorhanden ist.


    Ein einzelner Logger mit sehr vielen Kanälen birgt das Risiko in sich, dass bei einem Ausfall alle Messwerte weg sind. Zudem müssen Sensoren über längere Strecken verlegt werden, was die Gefahr von Einkopplungen o.ä., und somit Messwertverfälschungen, erhöht. Optimal wäre wohl ein Netzwerk bestehend aus mehrere Loggern (oder "Routern") die jeweils max. ein Dutzend Sensoren bedienen. Das wären dann beispielsweweise 6 Temperatursensoren und 6 Feuchte-/Betauungssensoren.


    Damit könnte man beispielsweise bei einer Sparrenhöhe von 26cm alle ca. 5cm messen. Dazu würde man seitlich in den Sparren jeweils ein Loch von vielleicht 5mm Durchmesser und 4-5cm Tiefe bohren, und darin den Sensor platzieren (ich kann jetzt nicht sagen, ob ein Statiker dafür sein OK geben würde). Evtl. wäre es auch möglich, dass man den Sensor nur seitlich am Sparren befestigt, vorausgesetzt man kann diese mit einer Dämmung gegen den Rest der Umwelt isolieren. Wäre vielleicht auch eine Überlegung wert.
    Genau so könnte man die Sensoren in der MiWo verteilen.


    Betauungssensoren kosten irgendwas um die 2-3,- €/Stck., Temperatursensoren sind noch günstiger. Diese müsste man dann an eine Box anbinden, in der zumindest ein 16Bit A/D Wandler arbeitet. Da die Messgeschwindigkeit keine große Rolle spielt, könnte man auch einen 24Bit A/D nehmen, notfalls die letzten Bits mitteln oder wegwerfen.
    Die gemessenen Daten dann über einen Ethernet Chip oder ein WLAN Modul übertragen. Technisch gesehen ist das jetzt keine so große Herausforderung. Ich vermute es gibt deswegen kaum fertige Lösungen für "Privatanwender", weil dafür nur ein kleiner Markt existiert.


    Ach ja, das A und O bei solchen Messungen ist die Vorbereitung. Nicht umsonst werden in vielen Normen sogar komplette Prüfaufbauten spezifiziert. Der Supergau wäre, dass man nach 1 oder 2 Jahren feststellt, dass die Messwerte unbrauchbar sind, weil man beim Messaufbau etwas "übersehen" hat. ;)


    ---------- 22. Februar 2017, 09:26 ----------


    A propos Kalibrierung, es wäre ja denkbar, dass man nur einen einzelnen Sensor "kalibrieren" lässt, und diesen dann als Referenz für die ganzen anderen Sensoren heranzieht. Die Abweichungen müssten dann in Korrekturtabellen abgelegt werden. Damit sollte in einem begrenzten Temperaturbereich eine "Genauigkeit" um die 0,2K möglich sein.
    So eine Kalibrierung für 3 Temperaturpunkte (-20°, 0°, +40°) ist relativ günstig, um die 100,- bis 150,- €, wenn dann noch 3 Punkte für Feuchte hinzu kommen, vielleicht um die 250,- € bis 300,- €. Dann hätte man einen Sensor auf den man alle anderen Sensoren beziehen kann.

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  • Ralf, ich bin kein E-Techniker :D Mach das mal verständlich für einen dummen Dachdecker. Verstehe ich das richtig:


    1 Messtation für Außen
    1 Messstation für Bauteilquerschnitt
    1 Messstation für Innen


    Die kommunizieren jeweils mit X Sensoren und die Messstation kommunizieren dann wieder mit einer zentralen Schnittstelle die die Daten in das Netz einbindet. Richtig? Dazu dann noch on Top eine geeichte Messstation zur Verifizierung der Messergebnisse? Muss man sich da Wissen hinsichtlich der E-Technik aneignen oder ist das quasi als Plug and Play möglich?


    Was meinst Du mit "übersehen"?

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  • Nach Plug und Play klingt der Vorschlag nicht direkt, eher Richtung Homebrew-Eigenbau. Dazu sollte man aber schon viel Zeit mitbringen. Und ein ziemlich umfangreiches Wissen in Elektronik und IT. Alleine die Kommunikation der unterschiedlichen Sensoren, Messwerterfassung, Umwandlung und Aufbereitung für den PC ist schon ein abendfuellendes Programm.


    Die vorgeschlagene Variante mit einer Kompaktsteuerung aus dem Industriebereich und Einbindung der diversen Sensoren und übergeordneten Leitebene scheint mir da deutlich einfacher zu realisieren. Das was du vorhast, Messwerte erfassen, aufzeichen und übergeordnet weiterzuverarbeiten ist im Industriellen Umfeld ja gaengige Praxis, wozu also das Rad in muehseliger Kleinarbeit neu erfinden?


  • Was meinst Du mit "übersehen"?


    Wenn Dein Messaufbau fehlerhaft ist, und Du das erst nach 1-2 Jahren merkst, dass Deine Messwerte für die Tonne sind. ;)


    Zum Rest, das waren erst einmal Ideen wie man so etwas konzeptionell aufbauen könnte. Bevor man an Details geht muss ja erst ein Konzept stehen.


    wozu also das Rad in muehseliger Kleinarbeit neu erfinden?


    Natürlich ist das gängige Praxis, aber wer soll´s bezahlen? Schau doch mal, was dort für einen simplen Temperatursensor verlangt wird, von anderen Sensoren (Feuchte, Betauung etc.) ganz zu schweigen. Wenn der Kalle Aufbauten analysieren möchte braucht er eine Menge kleiner Sensoren, und die zu vernetzen und zu verwalten kostet ordentlich Geld.
    Ich kenne einen Hersteller, der baut den Kram mit IP6x, Schock- und Vibrationsfest, EX, für Fahrzeuge, Silos, Maschinen, usw. usw. usw. Alles gar kein Problem. Die Dinger kannst Du gegen die Wand werfen, die messen immer weiter. Den Preis möchtest Du aber nicht wissen. Da geht es nicht um Hunderter, sondern allein für die Hardware, ohne Sensoren, gehen ein paar richtig große Scheine über die Ladentheke. Pro Kanal um die 100,- €, wenn man ab 20 Kanäle aufwärts bestellt. Natürlich zzgl. Sensoren, Software, Rechner usw.

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  • Nunja, fuer einen Feuchte oder Temp.-fuehler im Bereich ±3% r.F. (30%...70% r.F., sonst ±5% r.F. bei 20°C), ±0,3 K (10...40°C, sonst ±0,5 K) werden ca 100-120.- aufgerufen. Komplett mit definierten Ausgangssignal und Spannungsversorgung ueber SPS. Nimmt man noch den I/O-Kanal hinzu und anteilig die Steuerung, liegt man bei ca 150-180.-/Kanal. Kein Schnaeppchenpreis, aber auch nicht im unbezahlbaren Bereich.

  • Feuchte ist so eine Sache, er braucht nicht nur Fühler für die rel. Luftfeuchte, sondern er muss bzw. wollte auch die Durchfeuchtung im Material messen. Also Kontaktmessung.


    Budget ist halt so eine Sache, also Anforderungen runter schrauben?

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