Benutzerhandbuch

Vikasonic - Der Schleibinger Ultraschall Datenlogger
Schleibinger Geräte
Teubert u. Greim GmbH
Gewerbestraße 4
84428 Buchbach
Germany
Tel. +49 8086 94731-10
Fax. +49 8086 94014
www.schleibinger.com
info@schleibinger.com
19. April 2016
Inhaltsverzeichnis
2
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
5
1.1 Messung des Abbindens mineralisch gebundener
Baustoffe mit dem Schleibinger Vikasonic Ultraschall
Datenlogger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
1.2 Messprinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
1.3 Messaufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
2 Ein Anwendungsbeispiel
6
2.1 Messungen mit der Vicat Nadel . . . . . . . . . . . .
6
2.2 Messung mit der Ultraschallmethode . . . . . . . . .
6
2.3 Vergleich beider Methoden . . . . . . . . . . . . . .
6
3 Das Grundprinzip der Ultraschallmethode.
3.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
8
3.2 Die Geschwindigkeit von Longitudinalwellen in festen Körpern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.3 Der Einfluss von Form und Größe des Probekörpers 10
3.4 Ultraschallfrequenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.5 Die Messmethode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4 Vikasonic, das Gerät
11
4.1 Stromversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.2 Zubehör . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.3 Messköpfe und Kabel . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.4 Vikasonic Frontplatte . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.5 Anschlüsse an der Rückseite . . . . . . . . . . . . . 12
4.6 Anschlüsse an der rechten Seite . . . . . . . . . . . 13
4.7 Anschlüsse an der linken Seite . . . . . . . . . . . . 13
4.8 Anschlüsse an der Unterseite . . . . . . . . . . . . . 13
4.9 Batteriefach am Geräteboden . . . . . . . . . . . . . 13
4.10 Netzbetrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.11 Batteriebetrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.12 Laden der Batterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.13 Die Messköpfe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.14 Offsetabgleich und Kalibration
. . . . . . . . . . . . 14
4.15 Kopplungsgel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.16 Pulswiederholrate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Inhaltsverzeichnis
3
5 Inbetriebname
15
5.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5.2 Installation des Vikasonic . . . . . . . . . . . . . . . 15
5.3 Anschluss Vikasonic - Messzelle . . . . . . . . . . . 15
5.4 Anschluss Vikasonic - Messbad . . . . . . . . . . . . 15
6 Versuchsdurchführung
16
6.1 Einfüllen des Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
6.2 Start der Messung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
6.3 Reinigung und Pflege des Systems . . . . . . . . . . 18
7 Die Software
18
8 Start
20
8.1 Record
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
8.1.1 Dateiformat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
8.1.2 Die Abtastrate . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
8.1.3 Haupt Bildschirm
. . . . . . . . . . . . . . . 21
8.2 Messen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
9 Setup
23
9.1 Spannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
9.2 Pulse/s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
9.3 Probe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
9.3.1 Laenge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
9.3.2 Dichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
9.4 Zeit
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
9.4.1 Datum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
9.4.2 Zeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
9.4.3 Licht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
9.4.4 Intervall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
10 Abgleich
27
10.1 Laufzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
10.1.1 Sollwert Soll Lz. . . . . . . . . . . . . . . . . 27
10.1.2 Istwert Ist Lz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
10.1.3 Offset=0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Inhaltsverzeichnis
4
10.2 Pegel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
10.2.1 Pegel Sollwert Soll Pe. . . . . . . . . . . . . . 28
10.2.2 Pegel Istwert Ist Pe. . . . . . . . . . . . . . . 28
10.2.3 Verst=1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
10.3 Totzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
11 Aus
29
12 Auswertung am PC
29
12.1 Software - Voraussetzungen . . . . . . . . . . . . . . 30
12.2 Start der Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
12.3 Gesamt-Grafisch-Vikasonic . . . . . . . . . . . . . . 30
13 Grafische Darstellung der Messdaten mit HTML5
31
13.1 Browser Auswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
13.1.1 Firefox . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
13.1.2 Opera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
13.1.3 MS Internetexplorer . . . . . . . . . . . . . . 31
13.1.4 Google Chrome . . . . . . . . . . . . . . . . 32
13.2 Bedienung von FLOT
. . . . . . . . . . . . . . . . . 32
13.3 Auswahl der Messkanäle . . . . . . . . . . . . . . . 32
13.4 Messbereichsauswahl in Y-Richtung . . . . . . . . . 32
13.5 Messbereichsauswahl auf der Zeitachse . . . . . . . 32
13.6 Einfügen eines Textes . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
13.7 Drucken der Grafik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
13.7.1 Daten Text . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
14 Vikasonic Excel Makro
34
1
Einleitung
5
Abbildung 1: Der Schleibinger Vikasonic
1
1.1
Einleitung
Messung des Abbindens mineralisch gebundener Baustoffe mit dem Schleibinger
Vikasonic Ultraschall Datenlogger
Das Abbinden wird in Europa meist mit der Vikat Nadel und in den
USA mit dem Eindringversuch gemessen. Diese Methoden sind
zwar einfach aber mit einigen systembedingten Nachteilen behaftet. Die ersten Vorschläge den Abbindeverlauf mit Ultraschall
zu bestimmen stammen aus den späten 50er Jahren des letzten Jahrhunderts. In Zusammenarbeit mit dem Trockenmörtelhersteller Hasit hat Schleibinger einen Ultraschall Datenlogger entwickelt, der es erlaubt, die Schallgeschwindigkeit durch das Material
über lange Zeit aufzuzeichnen.
Der Vikasonic ist auch ideal dafür geeignet, die innere Schädigung von Probekörpern, während der CDF/CIF Frostprüfung zu
erfassen.
Ebenso kann man mit dem Vikasonic Bauwerksschäden an massiven Betonbauteilen erfassen.
1.2
Messprinzip
Der Frischmörtel oder Zementleim bindet zwischen einem Ultraschallsender und einem Ultraschallgeber ab. Die Schallfrequenz
beträgt 54 kHz. Es werden zwischen 6 und 120 Impulse pro Minute gesendet. Die Schalllaufzeit durch die Probe ändert sich mit
der Festigkeitsentwicklung. Die Schallgeschwindigkeit in der Luft
2
Ein Anwendungsbeispiel
6
beträgt ca. 330 m/s in in Wasser ca. 1480 m/s und in Beton ca.
3800 m/s.
Sobald die die kristallinen Strukturen Brücken bilden, steigt die
Schallgeschwindigkeit im Material. Sobald die erste Strukturbildung abgeschlossen ist. steigt die Schallgeschwindigkeit nur noch
langsam an. Mit der Festigkeit steigt auch die Amplitude des empfangenen Signals, bzw. die Dämpfung (Kehrwert) des Signals nimmt
ab.
1.3
Messaufbau
Die Messzelle besteht aus ein Ultraschall Sender und Empfänger. Beide sind identisch. Das heißt der Sender kann als Mikrofon
arbeiten und umgekehrt. Der Vikasonic misst die Schallgeschwindigkeit kontinuierlich und speichert das Datum, die Messzeit, die
Schallgeschwindigkeit und Schalllaufzeit, das dynamische E-Modul
sowie die Temperatur kontinuierlich auf einem USB stick ab. Zum
Betrieb ist kein PC notwendig.
Auf dem USB stick ist ein kleines Programm, dass es erlaubt die
die Messdaten am PC grafisch darzustellen. Die Daten können
außerdem direkt in ein Excel (R) Arbeitsblatt eingelesen werden.
Die Software wurde bei uns im Hause entwickelt und kann auf
Kundenwunsch hin angepasst werden.
2
Ein Anwendungsbeispiel
Bei der Firma hasit wurden von Dr. B. Gerstner und Dipl. Min. F. Richartz Vergleichsmessungen zwischen der Ultraschallmethode und
der Messung mit der Vicatnadel durchgeführt. Es wurde die Reproduzierbarkeit beider Methoden, sowie der Zusammenhang Ultraschallmessung / Vicat Methode untersucht.
2.1
Messungen mit der Vicat Nadel
Beim Vicatgerät ist die prozentuale Abweichung (prozentualer Fehler) bei der Messung abhängig von der Eindringtiefe und beträgt
für die Fixpunkte der Putzfertigstellung 27 % bis 40 % (Ursache
dafür ist die abflachende Messkurve).
2.2
Messung mit der Ultraschallmethode
Für die Ultraschallgeschwindigkeit liegt die prozentuale Abweichung bei 18 % (Ursache ist die Linearität der Messkurve der
Ultraschallgeschwindigkeit im Zeitraum der Putzfertigstellung).
2.3
Vergleich beider Methoden
Der Zusammenhang zwischen Vicatversuch und Ultraschallmethode ist für verschiedene Materialien und Rezepturen unterschiedlich. Für jede Rezeptur und Konsistenz muss für die Interpretation
2
Ein Anwendungsbeispiel
7
Abbildung 2: Messaufbau, Transmitter = Sender, Receiver = Empfänger
Abbildung 3: Reproduzierbarkeit mit dem Vicat Gerät
3
Das Grundprinzip der Ultraschallmethode.
8
Abbildung 4: Reproduzierbarkeit mit der Ultraschallmethode
der Messwerte, die mit der Ultraschallmesszelle erhalten wurde,
ein Abgleich über das Abbinden mit dem Vicat-Ring (Eindringtiefe)
vorgenommen werden. Ist diese erfolgt kann die Ultraschallmessung den Vicatversuch ersetzen.
Das Ultraschall-Messverfahren ist genauer als die Messung der
Eindringtiefe im Vicat-Ring. Die Geräteanschaffungskosten sind
beim Ultraschall-Messverfahren etwas höher, dafür ist aber der
Zeitaufwand beim Messen mit der Ultraschallmesszelle kleiner und
die Ergebnisse sind objektiver
3
Das Grundprinzip der Ultraschallmethode.
Die folgenden Zeilen geben eine kleine Einführung in die Grundprinzipien der Ultraschallmethode auf dem Gebiet der Baustoffe.
3.1
Einführung
Die Schallgeschwindigkeit in einem festen Körper hängt von der
Dichte und den elastischen Eigenschaften des Materials ab. Die
Qualität eines Werkstoffes hängt oft von dessen elastischen Eigenschaften ab. Ist die Schallgeschwindigkeit in einem Körper bekannt, so können auch dessen elastischen Eigenschaften beurteilt werden.
Es ist aber zu berücksichtigen, dass in inhomogenen Materialien
wie Ziegel oder Beton, die Schallwellen intern gestreut werden.
Außerdem ist zu berücksichtigen, dass die Schallgeschwindigkeit
in der Gesteinskörnung unterschiedlich von der Schallgeschwindigkeit in der Mörtelmatrix ist.
3
Das Grundprinzip der Ultraschallmethode.
Abbildung 5: Vicatnadel vs. Ultraschall
Abbildung 6: Vicatnadel vs. Ultraschall II
9
3
3.2
Das Grundprinzip der Ultraschallmethode.
10
Die Geschwindigkeit von Longitudinalwellen in festen Körpern
Die Longitudinal-Geschwindigkeit eines Ultraschallpulses in einem
langen Körper ist gegeben durch: (siehe auch Kapitel 9.3.2):
Emod = %v 2
mit E : E-Modul (auch Young’s Modul), % : Dichte, v Schallgeschwindigkeit
3.3
Der Einfluss von Form und Größe des Probekörpers
Die oben aufgeführte Gleichung kann für jeden Körper angewendet werden, dessen Durchschallungslänge nicht kürze als die halbe Wellenlänge des Schalls im Festkörper ist. Allerdings treten
zusätzlich zu den Longitudinalwellen (Längswellen) noch Transversalwellen, auch Scherwellen genannt, senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Schalls, auf.
3.4
Ultraschallfrequenz
Die Wellenlänge beträgt bei 54 kHz Schallfrequenz im Wasser
ungefähr 26 mm, in Beton ungefähr 70 mm Die Schallgeschwindigkeit im Körper hängt nicht von der Frequenz des Schallpulses
ab (hier 54 kHz). Allerdings nimmt die Dämpfung oder Abschwächung des Signals im Körper, mit höherer Schallgeschwindigkeit
zu. Die Grunddämpfung des Signals in mineralischen Baustoffen
ist deutlich höher als z.B. in Metallen.
Deshalb versucht man hier mit möglichst niedrigen Schallfrequenzen, im Bereich von 20 kHz bis 250 kHz zu arbeiten.
3.5
Die Messmethode
Das Gerät misst mit hoher Genauigkeit und zeitlicher Auflösung
die Zeit die der Schall benötigt um vom Sender zum Empfänger
zu gelangen. Dazu wird ein sehr kurze Puls hoher Spannung erzeugt, dieser regt das Piezoelement im Sender an. Im Piezoelement des Empfängers wird eine Spannung von wenigen mV erzeugt. Diese wird verstärkt. Die Zeit vom Aussenden des Pulses
bis zum Empfang wird gemessen. Zusätzlich wird die Temperatur
mit einem Thermoelement erfasst.
Ist der Abstand zwischen Sender und Empfänger bekannt, kann
aus der Schalllaufzeit die Schallgeschwindigkeit berechnet werden: Es gilt:
v=
s
t
mit v Schallgeschwindigkeit, s : Schallweg, t : Schalllaufzeit
4
Vikasonic, das Gerät
11
4
Vikasonic, das Gerät
Der Vikasonic misst die Laufzeit des Schallpulses zwischen Sender und Empfänger. Der Messbereich wird automatisch eingestellt
und liegt zwischen 5.5µs und 3999.9µs in 0.01µs Schritten. Wenn
kein Impuls empfangen wird zeigt das Gerät —.-. Sie können das
Gerät in einem Intervall von 0.0 bis 500µs kalibrieren, um es an
verschiedene Sender / Empfänger oder Kabel anzupassen.
4.1
Stromversorgung
Für den netzunabhängigen Betrieb können 3 Standard AA oder
Mignon Batterien, oder Ni/Mh Akkus verwendet werden. Sind die
Batterien völlig entladen, können Sie mit dem Netzteil weiter arbeiten. Bitte entfernen Sie die Batterien wenn Sie längere Zeit nur
im Netztbetrieb arbeiten. Akkus werden vom gerät nicht geladen.
4.2
Zubehör
Der Vikasonic wird mit folgendem Zubehör geliefert:
• Das Grundgerät: Vikasonic
• 5V = Steckernetzteil, Eingangsspannung 100..240V 50..60Hz
• Sender und Empfänger montiert in die Vikasonic Messzelle
incl. Vicat Ring.
• Zwei BNC Kabel zum Anschluss an die Messzelle
• Zwei Thermoelemente mit Stecker NiCr/Ni Typ K
• Zwei USB Sticks, zum Aufzeichnen der Messdaten. Auf den
Sticks ist ebenfalls die Software zur Darstellung der Daten
enthalten.
• Kopplungsgel (1 Liter)
• Dieses Handbuch
4.3
Messköpfe und Kabel
Die Messköpfe sind aus Edelstahl und enthalten ein Piezoelement
aus Blei - Zirkonat - Titanat - Keramik (PZT) Wie jede Keramik sind
diese Elemente vor Schlägen oder ähnlichem zu schützen.
Durch einen Hochspannungspuls (200V..1500V) wird die Keramik
zum Schwingen angeregt. Sie schwingt mit der Eigenfrequenz.
Diese wird durch die Geometrie der Keramik bestimmt. Alle Messköpfe haben einen so genannten BNC Anschluss. Dieser wird
durch eine viertel Drehung verriegelt. Die Maximale Kabellänge
sollte nicht mehr als 3 m betragen.
4
Vikasonic, das Gerät
12
Sender
Sender
Empfänger
Empfänger
Thermoelement
Thermoelement
USB
USBStick
Stick
Steckernetzteil
Steckernetzteil(5V=)
(5V=)
Abbildung 7: Frontplatte Vikasonic
4.4
Vikasonic Frontplatte
Hand Rad
4.5
bitte drücken um das Gerät einzuschalten. Drehen Sie den Knopf um sich durch
das Menü zu bewegen. Drücken Sie den
Knopf um einen Menüpunkt auszuwählen.
Anschlüsse an der Rückseite
Empfänger
(Mikrofon)
Sender
(Lautsprecher)
BNC Buchse um den Messkopf - Empfänger anzuschließen.
BNC Buchse zum Anschluss des Senders. Starten Sie den Vikasonic niemals
ohne angeschlossenen Sender! Die Kabel sollen nur im ausgeschalteten Zustand gesteckt oder gelöst werden.
4
Vikasonic, das Gerät
4.6
13
Anschlüsse an der rechten Seite
5V Versorgung
Fußtaster
on)
4.7
(Opti-
Anschlüsse an der linken Seite
Thermoelement
4.8
Stecken Sie hier ein Thermoelement vom
Typ K, NiCr/Ni an. Achten Sie auf die
Polung! Der Stecker hat unterschiedlich
breite Stifte! Das Gerät läuft auch ohne
Thermoelement, es wird dann die Raumtemperatur ausgegeben.
Anschlüsse an der Unterseite
USB Stick
4.9
5V, maximal 500 mA Gleichspannung
vom Steckernetzteil. Zum Entriegeln ziehen Sie an der grauen Hülse.
Ist der Fußtaster angeschlossen, werden die Meßwerte nicht in einem festen
Zeitintervall abgespeichert, sondern nur
dann wenn der Fußtaster betätigt wird. Im
Display erscheint dann die Meldung SAVE. Der Fußtaster muss vor dem Start
der Messung angeschlossen werden, ansonsten wird er nicht erkannt. Sollen die
Messwerte automatisch in einem festen
Zeitintervall abgespeichert werden, darf
der Fußtaster nicht angesteckt sein Siehe auch Kapitel 8.1.3.
Schleibinger liefert mit dem Vikasonic
einen USB Stick. Bitte verwenden Sie nur
diesen! Bei anderen USB Sticks übernehmen wir keine Funktionsgarantie. Stecken Sie keinen anderen USB Geräte
wie Drucker, PCs, Tastaturen oder externe Festplatten an! Solche Geräte können
den Vikasonic zerstören!.
Batteriefach am Geräteboden
Das Batteriefach wird durch eine kleine Schraube gesichert. Öffnen Sie diese Schraube, aber entfernen Sie sie nicht. Drücke Sie
dann die Lasche nach unten um das Fach zu öffnen. Legen Sie
die Batterien in der gezeigten Richtung ein. Entfernen Sie die Batterien, wenn sie nicht mehr gebraucht werden.
4.10
Netzbetrieb
Schließen Sie die Messköpfe an. Stecken Sie das Steckernetzteil
in eine abgesicherte Steckdose. Schließen Sie den 5V Stecker an
den Vikasonic an. Falls Sie Daten aufzeichnen möchten, stecken
4
Vikasonic, das Gerät
14
Abbildung 8: Das geöffnete Batteriefach des Vikasonic
Sie den USB stick ein. Drücken Sie den Drehknopf länger als 3
Sekunden.
4.11
Batteriebetrieb
Der Vikasonic kann mit Batterien mehrere Stunden Netzunabhängig betrieben werden. Fällt die Netzspannung aus übernehmen
die Batterien automatisch den Betrieb. Kehrt die Netzspannung
zurück wird automatisch wieder auf Netzbetrieb umgeschaltet.
4.12
Laden der Batterien
Ist das Gerät am Stromnetz werden die Batterien nicht automatisch geladen. Verwenden Sie am besten normale Zink / Kohle
Batterien.
4.13
Die Messköpfe
Die Messköpfe können sich durch mechanische Vibrationen aufladen. Bitte berühren Sie nicht den Innenleiter der BNC Stecker
oder Kabel. Auch wenn sie die Messköpfe vom Gerät trennen,
kann noch Ladung auf den Messköpfen sein.
4.14
Offsetabgleich und Kalibration
Um den Einfluss verschiedener Kabellängen und von verschiedenen Messköpfen auszugleichen, kann das Gerät abgeglichen
werden. Bitte beachten Sie das Kapitel 10.
4.15
Kopplungsgel
Es ist wichtig eine gute akustische Kopplung zwischen den Messköpfen und dem Prüfkörper herzustellen. Luft ist ein sehr schlechtes Kopplungsmedium. Verwenden Sie am besten das mitgelieferte Kopplungsgel. Es ist ungiftig, und kann rückstandsfrei entfernt
5
Inbetriebname
15
werden. Ebenfalls können Silikon-Fette, Wasserpumpenfett, oder
Schmierseife verwenden.
4.16
Pulswiederholrate
Die Messköpfe des Vikasonics sind schwach gedämpft. Ähnlich
wie ein angeschlagenes Trinkglas, klingen sie nach. Sie sollten
die Pulswiederholrate nicht schneller als 1/s einstellen, um zu vermeiden dass Echos des letzten Pulses das aktuelle Ergebnis verfälschen.
5
5.1
Inbetriebname
Einleitung
Das Vikasonic Ultraschall Messsystem wird mit einem integrierten Datenlogger geliefert. Die Daten werden autonom auf einem
USB stick gespeichert. Bitte verwenden Sie nur die Schleibinger
gelieferten USB sticks. Die sticks sollten im Datenformat FAT16
formatiert sein.
5.2
Installation des Vikasonic
• Der Vikasonic wird von einem Steckernetzteil versorgt. Das
Steckernetzteil kann mit 100V-240V ~, 50..60Hz versorgt werden. Stecken Sie den Stecker für 5V= in die Buchse an der
rechten Seite des Gerätes. Der Stecker verriegelt automatisch.
• Stecken Sie das Thermoelement links am Gerät an. Der Stecker hat zwei verschieden breite Kontakte.
• Stecken Sie den USB stick ein bevor sie den Vikasonic einschalten.
• Wenn Sie die Daten nur anzeigen und nicht aufzeichnen
möchten, benötigen Sie keinen USB stick.
5.3
Anschluss Vikasonic - Messzelle
Die Messköpfe werden mit BNC Kabeln mit dem Vikasonic verbunden. Beide Messköpfe sind identisch. Wir empfehlen den unteren Messkopf als Empfänger zu verwenden. Betrieben Sie den
Vikasonic niemals ohne Messköpfe.
In Bild: 9) sehen Sie den Aufbau der Messzelle.
5.4
Anschluss Vikasonic - Messbad
Das Schleibinger Messbad (siehe Abb. 11) erlaubt die Durchschallung von festen Betonproben. Kopplungsmedium ist hier Wasser
oder Salzwasser. Das Bad besitzt an beiden Seiten je einen 80
kHz Ultraschallmesskopf. Die Messköpfe werden mit speziellen
6
Versuchsdurchführung
16
Abbildung 9: Messzelle, bestehend aus Empfänger, Vicatring und
Sender
0,5 m langen BNC Kabeln mit dem Vikasonic verbunden. Beide
Messköpfe sind identisch. An der Empfängerseite, sie Abbildung
10, muss sich ein 6 dB Dämpfungsglied befinden. Die Spannung
soll für diese Messung i.A. auf 200V, die Pulsrate auf 1 s eingestellt werden.
6
Versuchsdurchführung
Versuchen Sie die Umgebungstemperatur konstant zu halten. Wir
empfehlen einen Raum mit Klimaanlage. Der Längenausdehnungskoeffizient des Messzellenmaterials ist ca. 110∗ 10−6 mK −1 . Der
Längenausdehnungskoeffizient von Beton ist: ca. 12∗ 10−6 mK −1 .
6.1
Einfüllen des Materials
Setzen Sie den Vicatring auf auf die Grundeinheit der Messzelle. Sie können die entstehende Form mit dünner Haushaltsfolie
ausgleiten. Bestreichen Sie vorher die Oberfläche der Messzellen mit Kopplungsgel. Überfüllen Sie wenn möglich die Zelle um
ein Schwinden des Baustoffes zu vermeiden. Geben Sie etwas
Kopplungsgel auf die Oberfläche, dann legen Sie auch oben etwas Haushaltsfolie auf. Geben Sie wiederum etwas Kopplungsgel
auf den oberen Messkopf und schließen Sie die Messzelle.
6
Versuchsdurchführung
17
Abbildung 10: Anschluss des US Messbades mit Dämpfungsglied
an der Eingangsseite.
Abbildung 11: Das Ultraschall Messbad.
7
Die Software
18
Abbildung 12: Start - Bildschirm
6.2
Start der Messung
Führen Sie eventuell vor der Messung einen Abgleich des Vikasonic durch. Sie Kapitel 10.
Drücken Sie nun die Option Start. Dann Rekord wenn Sie Daten aufzeichnen möchten oder Messen wenn Sie die Daten nur am
Display sehen möchten. Die Daten werden dann nicht aufgezeichnet.
6.3
Reinigung und Pflege des Systems
Nach der Messung sollte das Probenmaterial entfernt werde. Die
Messzelle ist aus Polypropylen (PP), die Messköpfe aus Edelstahl.
Die Messung kann auch unterbrochen werden. Wenn Sie wieder
starten werden die Daten einfach an die bestehenden angehängt
Nur die Messzeit in Sekunden wird wieder von 0 hochgezählt.
Wenn Sie dies nicht möchten löschen Sie auf dem USB stick die
Datei \daten\data0.txt am PC. Sie können die Datei auch einfach am PC umbenennen. Es wird dann beim Start der nächsten
Messung eine neue Datei \daten\data0.txt auf dem USB stick
angelegt.
7
Die Software
Der Vikasonic wird mit einem einzigen Knopf bedient. Drehen Sie
das Handrad nach rechts oder linke um durch die Menüs zu gehen. Durch Drücken des Handrades wählen Sie den entsprechenden Menüpunkt aus. Um den Vikasonic einzuschalten, drücken
Sie das Handrad bitte länger als 3 Sekunden. Die Hintergrundbeleuchtung des Vikasonic erlischt nach einigen Sekunden. Drehen
Sie das Handrad um die Hintergrundbeleuchtung wieder einzuschalten.
Das Hauptmenü sehen Sie in Abbildung 12.
Abbildung 13 zeigt die Struktur der Menüs. Die Zahlen im Schema
beziehen sich auf das entsprechende Kapitel hier im Handbuch.
7
Die Software
19
Abbildung 13: Menü Struktur
8
Start
8
Start
20
Es gibt zwei Messmethoden:
8.1
Record
Im Record Modus, sucht der Vikasonic zuerst nach einem USB
stick an der USB Schnittstelle. Dies kann 20 Sekunden dauern.
Wenn der USB stick gefunden wurde, wird der verbleibende Speicherplatz, sowie die Version der Software angezeigt. Dann wird
die Messung automatisch gestartet. Die Messdaten werden am
Display angezeigt und auf den USB stick abgespeichert. Der die
Datei mit den Messdaten heißt data0.txt im Unterverzeichnis
daten. Ist keine Datei mit diesem Namen auf dem USB stick, so
wird die Datei neu angelegt. Das Unterverzeichnis daten muss
bereits existieren. Existiert die Datei data0.txt bereits, so werden die neuen Messdaten an die Datei angehängt.
8.1.1
Dateiformat
Die Datei data0.txt ist eine Textdatei.
Das Dateiformat ist wie folgt:
28.01.12␣17:10:18
28.01.12␣17:10:33
28.01.12␣17:10:45
28.01.12␣17:11:00
28.01.12␣17:11:12
28.01.12␣17:11:27
28.01.12␣17:11:39
28.01.12␣17:11:54
28.01.12␣17:12:06
28.01.12␣17:12:22
28.01.12␣17:12:34
40936.715481
40936.715655
40936.715794
40936.715967
40936.716106
40936.716280
40936.716419
40936.716592
40936.716731
40936.716916
40936.717055
52 6.00 13333.30 159920.01 6.42 22.66
66 6.00 13333.30 159920.01 6.43 22.65
79 6.98 11461.30 118198.44 6.45 22.70
92 6.93 11544.00 119854.44 6.44 22.56
106 6.07 13179.50 156104.01 6.45 22.46
119 6.94 11527.30 119439.36 6.48 22.42
133 6.92 11560.60 120270.24 6.48 22.36
146 6.90 11594.20 120895.29 6.46 22.32
159 6.87 11644.80 121940.64 6.48 22.22
173 6.87 11644.80 121940.64 6.47 22.32
186 6.95 11510.70 119232.09 6.48 22.27
Die Spalten sind:
␣Date␣and␣Time Exceltime MTime TOF SS EModulus Signal Temperature
8
Start
21
Spalte
Date and Time
Exceltime
MTime
TOF
SS
EModulus
Signal
Temperature
8.1.2
Beschreibung
Datum und Uhrzeit im Format Tag.Monat.Jahr
Stunde:Minute:Sekunde
Excel verwendet ein spezielles Format um Datum und Uhrzeit abzuspeichern. Die Zahl links
vom Komma ist die Anzahl der Tage seit dem
01.Januar 1900. Der Dezimalbruch rechts vom
Komma ist der Bruchteil des aktuellen Tages.
0,500 entspricht 12:00 Mittags. Wenn Sie diese Spalte in Excel oder LibreOffice als Datum
/ Uhrzeit formatieren, erscheint diese in einem
lesbaren Format.
Die Anzahl der Sekunden seit dem Start der
Messung.
Die Schalllaufzeit in Mikrosekunden mit zwei
Nachkommastellen (Auflösung 10 NanoSekunden)
Die
Schallgeschwindigkeit.
Sie
wird
aus der Probenlänge ( Eingabe unter:
Setup Probe Laenge) geteilt durch die Schalllaufzeit berechnet. Die Einheit ist Meter pro
Sekunde
Lord Rayleigh konnte im späten 19.ten Jahrhundert zeigen, dass das Quadrat der Schallgeschwindigkeit geteilt durch die Dichte proportional zum E-Modul des Materials ist.
2
Emod ∼ ρvschall
. Die Dichte ρ wird im Menü
Setup Probe Dichte eingegeben.
Die Signalstärke (Leistung) des empfangenen
Schallsignals in logarithmischem Maßstab
Die Temperatur am Thermoelement in Grad
Celsius. Wird kein Thermoelement angeschlossen wird die Temperatur an der
Thermoelement-Buchse angegeben. .
Die Abtastrate
Die Abtastrate ist die Länge des Zeitintervalls zwischen zwei Datensätzen (Zeilen) auf dem USB stick. Sie wird im Menü Setup -> Zeit -> Inter
(siehe Kapitel 9.4.4 eingestellt. Der Bereich gejt von 5 s bis 3600
s.
8.1.3
Haupt Bildschirm
Der Hauptbildschirm im Messbetrieb (Abbildung 14) zeigt in der
Mitte in großen Zahlen die Schalllaufzeit, die Schallgeschwindigkeit oder das E-Modul. Drehen Sie das Handrad um zwischen diesen 3 Anzeigen zu wählen.
8
Start
22
Uhrzeit
Signal Pegel
Laufzeit
Messzeit
dd:hh:mm
Temperatur
USB aktiv
Abbildung 14: Anzeige der Messwerte
Die obere linke Ecke zeigt die aktuelle Uhrzeit,. In der oberen linken Ecke sehen Sie die Temperatur. In der unteren linken Ecke
sehen Sie die Empfangssignalstärke Die Einheit ist dezi-Bell oder
dB. In der unteren rechten Ecke sehen Sie die Messzeit seit Start.
Das Format ist Tage:Stunden:Minuten. Daneben erscheint noch
ein invers dargestelltes U wenn die Datenaufzeichnung auf USB
stick läuft. Erscheint in diesem Feld invers eine Zahl zwischen 1
und 9 , so liegt ein Fehler beim Schreiben auf USB stick vor. Die
Zahl ist der Fehlercode.
Wenn der Fußtaster angeschlossen ist erscheint statt des inversen U ein inverses T. Wird der Fußtaster gedrückt erschein in
der Mitte der Anzeige die Meldung SAVE. Diese Meldung erlischt
wenn der Datensatz weggeschrieben wurde. Bei angeschlossenem Fußtaster werden nur Daten auf den USB Stick geschrieben,
wenn der Fußtaster gedrückt ist. Sie auch Kapitel 4.6
Die angezeigten Messwerte sind der arithmetische Mittelwert aus
den letzten 4 gültigen Messwerten. Wenn die Pulsrate sehr langsam ist, z.B. 30 s kann es 2 Minuten dauern bis der erste gültige
Messwert angezeigt wird.
Alle 50 Sekundenerscheint in der ersten Zeile des Displays statt
der Uhrzeit und der Temperatur die aktuelle Impulsspannung, die
Pulsrate und der aktuelle Offset. Nach 10 s wird wieder die Uhrzeit
angezeigt. Siehe Abbildung 15
Ist der Messwert größer als 3 führende Stellen so wird automatisch die Einheit umgeschaltet. Von Mikro-Sekunden nach MilliSekunden, von Meter pro Sekunde mach Kilometer pro Sekunde
und von Mega-Pascal nach Giga-Pascal.
9
Setup
23
Puls-Spannung
Signal Pegel
Pulse / s
Offset
Schalllaufzeit
Messzeit
dd:hh:mm
Abbildung 15: Anzeige der Messwerte, alle 50s, werden in der
ersten Zeile die Einstellwerte angezeigt.
Abbildung 16: Setup Bildschirm
Wird kein Empfangssignal erkannt so wird ---,-- angezeigt.
8.2
Messen
In diesem Mode werden die Daten nicht auf USB stick geschrieben. Die Messdauer wird nicht in der unteren rechten Ecke des
Hauptbildschirms angezeigt. Auch das Symbol invers U für USB
nicht.
9
Setup
Der Vikasonic benötigt einige Benutzereingaben für den korrekten
Betrieb. Zur Berechnung von Schallgeschwindigkeit und E-Modul
muss die Probengröße und Dichte vorgegeben werden. Abbildung
16 zeigt den das Setupmenü.
9
Setup
9.1
24
Spannung
Der Ultraschallgeber wird durch einen sehr kurzen (wenige µs)
Hochspannungspuls angeregt. Je höher die Spannung ist desto
höher ist die (unhörbare) Lautstärke des Pulses. Ist der Puls zu
schwach kann der Empfänger kein Signal mehr empfangen. Ist
das Signal zu laut, können im Material Echos auftreten und der Vikasonic kann die Schalllaufzeit nicht mehr ermitteln, da die Echos
des letzten Pulses den neuen Puls überlagern.
Im Batteriebetrieb erhöht ein stärkeres Signal den Stromverbrauch
und verkürzt somit die Lebensdauer der Batterie.
Wir empfehlen Tests mit 1000V oder 1500V. Der Kalibrierstab soll
bei 200V vermessen werden.
9.2
Pulse/s
Der Vikasonic erzeugt maximal 2 Pulse pro Sekunde. Es wird 2
mal pro Sekunde ein neuer Messwert angezeigt. Für Langzeitmessungen an langsamen Vorgängen ist dies nicht notwendig.
Die langsamste Pulsrate ist 1 Puls alle 10 Sekunden. Bitte beachten Sie dass die Abtastrate von der Pulsrate abhängig ist (sie
Kapitel 8.1.2).
9.3
9.3.1
Probe
Laenge
Um die Schallgeschwindigkeit zu berechnen muss der Abstand
zwischen Schallsender und Schallempfänger bekannt sein. Die
Schallgeschwindigkeit ist der Abstand geteilt durch die Schalllaufzeit. Die Länge kann in einem Bereich von 0 bis 500 mm eingegeben werden. Drehen Sie das Handrad bis der gewünschte Wert
am Display erscheint. Wenn Sie das Rad schneller drehen andern
sich auch die Werte schneller. Für die Feineinstellung sollten Sie
das Rad langsam drehen.
Drücken Sie das Handrad um das Menü zu verlassen. Gehen Sie
auf Speichern oder zurück.
9.3.2
Dichte
In seinem Buch "The Theory Of Sound"(London, McMillan and Co.
1877, Seite 189 ff. ) beschrieb Lord John William Strutt Rayleigh,
basierend auf Arbeiten von Leonard Euler, eine Methode um die
Schallgeschwindigkeit in einem festen Körper aus dem dynamischen E-Modul zu berechnen (und umgekehrt). Er zeigte:
v 2 = Emod /ρ
daraus folgt
Emod = ρv 2
9
Setup
25
2
Emod = ρ TL 2
p
Für die Berechnung des dynamischen E-Moduls sind also folgende Größen notwendig:
Die Schalllaufzeit Tp , die Länge L und die Dichte ρ
Ein kleines Rechenbeispiel:
Dichte:ρ = 2290kg/m3
Länge:L = 40mm
Laufzeit:Tp = 13, 2µs
→v=
s
t
=
40,0 10−3 m
13,2 10−6 s
m
= 3, 030 103 [ m
s ] = 3030[ s ]
2
kg
kg
Emod = ρv 2 → Emod = 2290 (3030)2 [ m
] = 24, 94 109 [ ms
2]
m3 s2
kgm
N
= 24, 94 109 [ m
2 s2 ] = 24, 94[G m2 ] = 24, 94[GP a]
Durch Drehen des Handrades können Sie die Dichte einstellen.
Drücken des Handrades speichert sie permanent ab.
Die US Norm ASTM C592 verwendet eine umfangreichere Formel:
Emod =
v 2 ρ(1+µ)(1−2µ)
(1−µ)
dabei ist µ die dynamische Poisson Zahl. Für Beton ist µ ungefähr
0.2, daraus folgt:
Emod = 0.9v 2 ρ
Der Wert der im Vikasonic berechnet wir ist also ca. 10% größer
als der Wert nach ASTM C592.
Eine andere Methode um das E-Modul zu bestimmen ist die Resonanzfrequenzmethode. Dabei wird ein Probebalken mit einem
Hammer zur Eigenschwingung angeregt. Aus der Probenform und
der Resonanzfrequenz lässt sich ebenfalls das E-Modul errechnen. In der Literatur finden sich zum Teil Hinweise, dass das EModul das mit der Ultraschall Methode ermittelt wurde ES häufig
etwas höher ist, als das E-Modul ER das mit der Resonanzfrequenzmethode ermittelt wurde.
Iffert-Schier (“Einsatz von Festigungsmitteln zur Konsolidierung
der Tragfähigkeit von bestehendem Mauerwerk”, PhD Thesis, Univ.
Hannover, 2000, d-nb.info/959242139/34) hat einen umfangreichen Vergleich für Baumaterialien durchgeführt.
In Diagramm 17 shen Sie den Zusammenhang für Mörtelproben.
Für Sandstein gilt: ES = 1, 05 ∗ ER
für Mörtel: ES = 1, 31 ∗ ER
und eine fast linearer Zusammenhang, mit einem Korrelationskoeffizienten von r2 > 0, 97 für Sandstein und 0, 92 für Mörtel.
Achtung! Das dynamische E-Modul steht in keinem Festen Zusammenhang mit der Druckfestigkeit, manchmal sind aber in der
Literatur für einzelne Werkstoffe Näherungsformeln zu finden.
9
Setup
26
Abbildung 17: E-Modul gemessen mit der Ultraschallmethode und
der Resonanzfrequenzmethode, nach Iffert-Schier
Abbildung 18: Einstellung Uhrzeit
9.4
Zeit
Der Vikasonic hat eine eingebaute, Super-Kondensator gepufferte
Echtzeituhr. Diese wird hier eingestellt. Wird der Vikasonic lange
nicht betrieben, so kann es notwendig sein, die Uhr neu zu stellen.
Lassen Sie den Vikasonic ca. 10 Minuten eingeschaltet bis der
Puffer-Kondensator wieder geladen ist.
9.4.1
Datum
Das Datums Format ist Tag:Monat:Jahr
9.4.2
Zeit
Das Zeitformat ist Stunde:Minute:Sekunde Siehe Abbildung 18
9.4.3
Licht
Das Display des Vikasonic hat eine Hintergrundbeleuchtung. Diese schaltet sich nach einer gewissen Zeit ab. Hier stellen Sie ein
nach wieviel Minuten sich die Hintergrundbeleuchtung abschaltet.
10
Abgleich
27
Abbildung 19: Das Abgleichmenü
Wenn Sie das System mit Batterie betreiebn, sollte diese Zeit sehr
kurz gewählt werden um Energie zu sparen. Wenn Sie den Vikasonic bei Tageslicht im Freien betrieben, macht die Hintergrundbeleuchtung ebenfalls keinen Sinn.
9.4.4
Intervall
Hier legen Sie feste alle wieviel Sekunden ein Datensatz auf den
USB Stick geschrieben wird.
10
Abgleich
Hier könen Sie die Laufzeit mit einem Referenzprüfkörper und
den Pagel an einer definierten Luftstrecke (i.A. 40mm) abgleichen.
(siehe Abb. 19)
Wählern Sie den Menüpunkt Abgleich im Hauptmenü.
10.1
Laufzeit
Hier können Sie den Vikasonic mit einem Referenzkörper abgleichen. Dieser Abgleichstab wird mit dem Gerät mitgeliefert oder
kann bei Schleibinger bestellt werden. Der Sollwert ist auf dem
Kalibrierstab aufgedruckt. Für den Abgleich empfehlen wir eine
Pulsspannung von 200 V und eine Pulsrate 1 Puls pro Sekunde.
Bestreichen Sie beide Enden des Kalibrierstabes mit Kopplungsgel. Stellen Sie den Kalibrierstab (senkrecht) zwischen Sender
und Empfänger. Drücken Sie Sender, Kalibrierstab und Empfänger leicht zusammen.
10.1.1
Sollwert Soll Lz.
Wählen Sie im Abgleichmenü die Option Sollwert.
Stellen Sie mit dem Handrad den Wert ein, der auf dem Kalibrierstab aufgedruckt ist. Drücken Sie das Handrad um den Menüpunkt zu verlassen. Wählen Sie in nächsten Menü Speichern zum
Abspeichern.
Sie Abb. 20.
10
Abgleich
28
Abbildung 20: Einstellen des Sollwertes
10.1.2
Istwert Ist Lz.
Gehen Sie nun mit dem Handrad zum nächsten Menüpunkt Istwert.
Drücken Sie das Handrad. Der aktuelle Messwert wird am Display
angezeigt. Sobald ein stabiler Messwert angezeigt wird, drücken
Sie das Handrad. Der Istwert wird abgespeichert.
Wenn Sie nun eine Messung starten wird die Differenz zwischen
Sollwert und Istwert, der so genannte Offset vom Messwert abgezogen. Dieser Offset wird alle 10 Sekunden oben rechts am
Hauptbildschirm im Messmodus angezeigt.
10.1.3
Offset=0
Um einen eingestellte Offset zu löschen, also zu 0 zu setzen wählen Sie den Menüpunkt Offset=0 im Abgleich Menü.
10.2
Pegel
Hier können Sie die Pegelanzeige des Vikasonic abgleichen oder
anpassen.
Für den Abgleich stellen Sie bitte die von ihnen verwendete Pulsspannung und Pulsrate ein. Als Referenzstrecke an die leere Vikasonic Messzelle dienen.
10.2.1
Pegel Sollwert Soll Pe.
Wählen Sie im Abgleichmenü die Option Soll Pe..
Stellen Sie mit dem Handrad den gewünschten Wert, z.B. 1.0 ein.
Drücken Sie das Handrad um den Menüpunkt zu verlassen. Wählen Sie in nächsten Menü Speichern zum Abspeichern.
Siehe Abb. 21.
10.2.2
Pegel Istwert Ist Pe.
Gehen Sie nun mit dem Handrad zum nächsten Menüpunkt Ist
Pe.. Drücken Sie das Handrad. Der aktuelle Pegel-Messwert in
deziBell (dB) wird am Display angezeigt. Sobald ein stabiler Messwert angezeigt wird, drücken Sie das Handrad. Dann können Sie
den Istwert speichern.
11
Aus
29
Abbildung 21: Einstellen des Pegel Sollwertes
Wenn Sie nun eine Messung starten wird der gemessene Pegelwert mid dem Qotioenten aus Pegel Sollwert und Pegel Istwert
mulipliziert, die so genannte Verstärkung.
10.2.3
Verst=1
Um einen eingestellt Verstärkung zurück zu setzen, also zu 1 zu
setzen wählen Sie den Menüpunkt Verst=1 im Pegel Menü.
10.3
Totzeit
Der Vikasonic misst die Zeit zwischen Sendepuls und Empfangspuls.
Der Sendepuls kann bis zu 2000 V stark sein, der Empfangspuls
ist oft kleiner als 2 mV, also 1 Million mal schwächer. Es kann
passieren das ein elektrisches Übersprechen oder auch ein akustischer Kurzschluss (über den Vicat Ring) die Empfangselektronik
zu früh auslöst. Um das zu verhindern wird eine Minimal- oder Totzeit eingegeben. In dieser Zeit wird die Empfangselektronik abgeschaltet. Wir empfehlen eine Standardeinstellung von 10 µs. Bei
sehr kleinen Proben müssen Sie diesen Wert verringern.
11
Aus
Mit diesem Menüpunkt im Hauptmenü schalten Sie den Vikasonic
aus. Drücken Sie das Handrad, das System sagt goodby... und
schaltet sich aus.
12
Auswertung am PC
Wie im Kapitel 8.1.1 beschrieben, werden die Messdaten in der
Datei data0.txt im Unterverzeichnis daten auf dem USB stick
abgespeichert. Sie können diese Datei direkt mit MS Excel oder
LibreOffice, OpenOffice Calc oder ähnlichen Programmen öffnen.
Bei LibreOffice oder OpenOffice verwenden Sie am besten die
Funktion Einfügen im Hauptmenü und dann Tabelle aus Datei.
Bei MS Excel Datei öffnen. Es erscheint dann ein Import Dialog.
Als Trennzeichen ist der Tabulator anzugeben. Auf dem USB stick
befindet sich außerdem ein Excel Makro dass diesen Vorgang automatisiert,
12
Auswertung am PC
30
Abbildung 22: Start Bildschrim mit Sprachauswahl
12.1
Software - Voraussetzungen
Auf dem USB stick, der mit dem Vikasonic geliefert wird, ist eine
kleines Programminstalliert, dass die Messdaten grafisch darstellen kann. Es ist nicht notwendig eine spezielle Software auf ihrem PC zu installieren. Sie benötigen lediglich eine Web Browser
Software wie Firefox, MS Internetexplorer (version 9 oder höher),
Opera (Version 11 oder höher), Google Chrome oder Apple Safari.
12.2
Start der Software
Stecken Sie den USB stick an den PC und klicken Sie auf die
Datei index.htm im Wurzelverzeichnis des sticks. Es sollte sich
ihr Browser öffnen und sie sehen den Startbildschirm in Abbildung
22.
Durch klicken auf die entsprechende Fahne starten Sie die richtige
Sprachversion.
Auf der linken Seite sehen Sie ein kleines Menü:
12.3
Gesamt-Grafisch-Vikasonic
13
Grafische Darstellung der Messdaten mit HTML5
13
Grafische Darstellung der Messdaten mit HTML5
31
Schleibinger bietet ihnen zwei Möglichkeiten Messwerte Grafisch
darzustellen. Die eine Möglichkeit basoert auf einem sogenannten
Java Applet. Dazu muss in ihrem Browser ein sogenanntes Java
Plugin installiert sei. Die andere neuere Möglichkeit verwendet die
Techniken von HTML5. Dazu benötigen Sie einen aktuellen Browser.
13.1
Browser Auswahl
Leider sind die aktuellen Browser nicht untereinander kompatibel.
Als Browser werden offiziel unterstützt: Internet Explorer 9+, Firefox 2.x+, Safari 3.0+, Opera 9.5+ oder Konqueror 4.x+. Das verwendete Softwarewerkzeug nennt sich FLOT und steht unter der
MIT Lizens. Leider gibt es mit einigen Browsern insbesondere unter Windows7 64bit Probleme. Wir empfehlen dringend den aktuellen Firefox 14.01 oder höher.
13.1.1
Firefox
Die Grafik scheint aktuell ohne Probleme mit dem Firefox 2.x+ unter Windows XP und Windows7 zu laufen. Ebenfalls unter Linux.
13.1.2
Opera
Beim Opera gehen sie bitte wie folgt vor: Geben Sie in die Adresszeile
about:config
ein.
Es erscheint dann eine Seite mit sehr vielen Einstellungen
Gehen Sie auf den Button
UserPrefs
In diesem Untermenü gibt es wiederum einen Eintrag;:
Allow File XMLHttpRequest
setzen Sie dort ein Häckchen.
Gehen Sie nach unten auf Speichern und starten Sie den Opera
Browser neu.
Sollte die Grafik trotzdem nicht gehen, sagen sie uns bitte Bescheid. Sie bekommen dann neue Software zu gemailt.
13.1.3
MS Internetexplorer
Der Internetexplorer 6.0 zeigt die Grafik nicht an. Der Internetexplorer 8.0 nach einigen Rückfragen, ob das Skript weiter laufen
soll. Der Internetexplorer 9.x unter Window7 Professional 64bit
funktioniert nicht.
13
Grafische Darstellung der Messdaten mit HTML5
32
Abbildung 23: Messkurvendarstellung im Internet-Browser
13.1.4
Google Chrome
Funktioniert unter Windows7 64bit nicht.
13.2
Bedienung von FLOT
13.3
Auswahl der Messkanäle
Im oberen Bereich befinden sich Schaltflächen mit denen sie die
angezeigten Kanäle auswählen können. Die Farbe der Messkurven entspricht den Farben der Kanalnamen. Nach der Auswahl
eines Messkanals müssen Sie auf das Icon mit den beiden grünen Pfeilen drücken um die Daten neu zu laden.
13.4
Messbereichsauswahl in Y-Richtung
FLOT versucht einen optimalen Ausschnit für ihre Messdaten auszuwählen. Durch Eingabe in den Feldern Temperatur min / max.
könenn Sie den Ausschnitt selbst auswählen.
13.5
Messbereichsauswahl auf der Zeitachse
Wenn Sie mit gedrückter linker Maustaste einen Bereich der Messung überstreichen, wird ein Ausschnit auf der Zeitachse gewählt.
Durch drücken des Icons mit der Lupe oben rechts wird die Auswahl rückgängig gemacht.
13
13.6
Grafische Darstellung der Messdaten mit HTML5
33
Einfügen eines Textes
Wenn Sie das Icon mit der Büroklammer drücken öffnet sicch ein
Textfenster in der Grafik. Hier können Sie Anmerkunegn eingeben. Das Kreuz über dem Textfenster schließt es wieder.
13.7
Drucken der Grafik
Firefox: Nutzen Sie die Druckfunktion des Browsers. Wählen Sie
im Druckdialog aktueller Frame um nur die Grafik ohne Menüs zu
drucken.
Internet Explorer 9 und andere: Bei den meisten Browsern können Sie durch drücken der rechten Maustaste in der Grafik einen
Dialog öffnen der das Drucken der Grafik alleine, ohne Menüs,
erlaubt.
14
Vikasonic Excel Makro
34
Abbildung 24: Measurement Values in the browser
13.7.1
Daten Text
Hier können Sie sich die Daten in Text Form ansehen. Mit der Markieren, Kopieren Funktion ihres Browsers können Sie die Daten
über die Zwischenablage in andere Anwendungen übernehmen.
Sie Abbildung 24.
14
Vikasonic Excel Makro
Auif dem USB stick befinden sich ein Unterverzeichnis Excel. Hier
stehen die beiden Dateien
Vikasonic_makro_32bit.xls
und
Vikasonic_makro_64bit.xls . Bitte laden Sie die Datei entsprechend ihrer Betriebssystem und Excel Version. Nach einer Sicherheitsrückfrage wird das Makro installiert, und es erscheint in der
Menüleiste von Excel ein neuer Menüpunkt Excel (siehe Abb. 25).
Wenn Sie diesen anwählen, öffnet sich ein Dateiauswahldialog.
Wählen Sie die Datei ./daten/data0.txt vom USB stick. Die Daten werden dann automatisch geladen und eine Excel Grafik erstellt (siehe Abb. 26). Das Excel Makro ist unter Excel Version
2010 getestet.
14
Vikasonic Excel Makro
35
Abbildung 25: Excelmakro im Hauptmenü
Abbildung 26: Excel Grafik der Vikasonicdaten
Abbildungsverzeichnis
36
Abbildungsverzeichnis
1
Der Schleibinger Vikasonic . . . . . . . . . . . . . .
5
2
Messaufbau, Transmitter = Sender, Receiver = Empfänger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
3
Reproduzierbarkeit mit dem Vicat Gerät . . . . . . .
7
4
Reproduzierbarkeit mit der Ultraschallmethode . . .
8
5
Vicatnadel vs. Ultraschall . . . . . . . . . . . . . . .
9
6
Vicatnadel vs. Ultraschall II . . . . . . . . . . . . . .
9
7
Frontplatte Vikasonic . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
8
Das geöffnete Batteriefach des Vikasonic . . . . . . 14
9
Messzelle, bestehend aus Empfänger, Vicatring und
Sender . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
10
Anschluss des US Messbades mit Dämpfungsglied
an der Eingangsseite. . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
11
Das Ultraschall Messbad. . . . . . . . . . . . . . . . 17
12
Start - Bildschirm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
13
Menü Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
14
Anzeige der Messwerte . . . . . . . . . . . . . . . . 22
15
Anzeige der Messwerte, alle 50s, werden in der ersten Zeile die Einstellwerte angezeigt. . . . . . . . . 23
16
Setup Bildschirm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
17
E-Modul gemessen mit der Ultraschallmethode und
der Resonanzfrequenzmethode, nach Iffert-Schier . 26
18
Einstellung Uhrzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
19
Das Abgleichmenü . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
20
Einstellen des Sollwertes . . . . . . . . . . . . . . . 28
21
Einstellen des Pegel Sollwertes . . . . . . . . . . . . 29
22
Start Bildschrim mit Sprachauswahl . . . . . . . . . 30
23
Messkurvendarstellung im Internet-Browser . . . . . 32
24
Measurement Values in the browser . . . . . . . . . 34
25
Excelmakro im Hauptmenü . . . . . . . . . . . . . . 35
26
Excel Grafik der Vikasonicdaten . . . . . . . . . . . 35