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Neues, mobiles Datenerfassungssystem verleiht Flügel

10.09.2014

Klein und robust: Forscher des VIRTUAL VEHICLE präsentieren Datenerfassungssystem für vielfältige Anwendungen im Fahrzeug, aber auch vom Base-Jump bis zur Windkraftanlage

Oft ist es sehr schwierig, an Messdaten von bewegten Objekten oder Untersuchungsgegenständen in schwer zugänglichen Umgebungen zu gelangen. Hier geht es nicht nur um eine zuverlässige Sensorik, sondern auch um Themen wie eine sichere Datenübertragung oder die dauerhafte Energieversorgung der Mess-, und Übertragungssysteme über lange Einsatzzeiträume.


Durch die Erkenntnisse mittels ViFDAQ können Wingsuits von Base-Jumper verbessert werden. Dank der kleinen Baugröße und der drahtlosen Datenübertragung sind dem System keine Grenzen gesetzt.

Foto: Fotolia


Das völlig autonome, drahtlose Messdaten-Erfassungssystem „ViFDAQ“ ist kleiner als eine Zündholzschachtel und wurde am Forschungszentrum VIRTUAL VEHICLE in Graz/Österreich entwickelt.

Foto: VIRTUAL VEHICLE

Die Forscher des VIRTUAL VEHICLE Research Center in Graz/Österreich beschäftigen sich schon seit Jahren mit dieser Herausforderung. Das Ergebnis ist das neue Messdaten-Erfassungssystem „ViFDAQ“, das nach zahlreichen Testeinsätzen nun für vielseitige Industrie-Anwendungen zur Verfügung steht.

Der autonome, miniaturisierte und drahtlose Universalmesser bietet acht integrierte Sensoren (GPS, 3D Beschleunigungs-Aufnehmer, 3D Gyroskop, 3D Magnetfeldsensor, Luftdrucksensor, Temperatursensor, Luftfeuchtesensor und Kapazitätssensor) sowie frei programmierbare Mikrokontroller für komplexe Mess- bzw. Regelaufgaben. Diese sind vom Host (z.B. einem PC oder Smartphone) unabhängig und mit Speicher und Peripherie ausgestattet.

Die drahtlose Datenübertragung kann je nach Bedarf mittels Wi-Fi, Bluetooth oder auch ZigBee erfolgen. Der erstaunliche Leistungsumfang auf minimaler Baugröße macht ViFDAQ einzigartig. Es lassen sich mit dem robusten Gerät eine Vielzahl von Messaufgaben durchführen, ohne das System dabei verändern zu müssen. Damit ist der mobile Alleskönner sehr flexibel einsetzbar. Messungen werden somit einfacher und kostengünstiger.

In Forschungsprojekten bewährt

Das kleine Messdaten-Erfassungssystem hat sich schon bei zahlreichen Einsätzen und Forschungsprojekten bewährt. Am 19. September kommt es beispielsweise bei der Elektro-Rallye e-via 2014, die von der Steiermark bis nach Ungarn und retour führt, bei über 30 unterschiedlichen Elektrofahrzeugen zum Einsatz, um Fahrerprofile zu erfassen und Flottenmanagementaufgaben wie die optimierte Nutzung der Ladestationen zu ermöglichen.

Im Entwicklungs-Projekt „ViFProbes“, einem Miniaturdrucksensor zur Bestimmung des Luftmassestroms in PKW-Klimaanlagen, wurde die neue Technologie zur drahtlosen Datenerfassung genutzt. Der Luftmassestrom ist zur Auslegung von Klimaanlagen eine wichtige Größe, die aber im Echtbetrieb wegen der turbulenten Anströmung, geringem Bauraum und hohen Temperaturen nur schwer erfasst werden kann.

Das neue mobile Messdaten-Erfassungssystem des VIRTUAL VEHICLE kommt ebenfalls im Projekt „ViFDrive“ zum Einsatz und wurde dazu um einige Funktionalitäten erweitert, um das Fahrverhalten sowie Fahr- und Klimaparameter in der Fahrerkabine energieeffizient zu erfassen.

Neben Beschleunigung, Luftfeuchte und Innentemperatur wird auch die Solareinstrahlung aufgezeichnet, wozu zwei externe Temperatursensoren zusätzlich die Luftaustrittstemperatur am mittleren Mannaströmer (Belüftungsauslass am Armaturenbrett) messen. Die Datenübertragung erfolgt bei dieser Anwendung mittels integriertem GSM-Modem. Im Rahmen des Leuchtturmprojektes „VECEPT“ des österreichischen Klima- und Energiefonds, das die Entwicklung und Erprobung eines alltagstauglichen, kostengünstigen Plug-in-Hybrid-Fahrzeuges für den Weltmarkt zum Ziel hat (hierbei sind besonders Faktoren wie Reichweite, Komfort und Sicherheit wichtig), wurden fünfzehn Fahrzeuge mit ViFDrive ausgestattet.

Von Windkraftanlagen bis zu Kletterwänden

Das neue Datenerfassungssystem ViFDAQ eignet sich neben dem Einsatz im automotiven Sektor ebenfalls bestens für zahlreiche Messanwendungen in der Industrie (Getriebemessungen, Drehmomente, Temperaturen, Verschleiß, etc.) oder beispielsweise bei Windkraftanlagen, um hier die Schwankungen am Turm, Vereisungen, Rotorblattgeschwindigkeit, und vieles mehr zu erfassen.

Am längsten wird ViFDAQ schon zum Langzeit-Monitoring an schwer zugänglichen Orten wie etwa Autobahnbrücken eingesetzt, um hier vor Überlastungen und Rissen zu warnen. Ein interessantes Einsatzgebiet bietet ebenfalls die Medizintechnik. Hier dient das System schon zur Funktionalitätsprüfung von künstlichen Hüftgelenken. Das drahtlose Messdaten-Erfassungssystem eignet sich aber ebenso als "Lehrer" für Kletterbegeisterte.

In Zusammenarbeit mit dem Kletterzentrum Wolfsberg in Österreich haben die Forscher des VIRTUAL VEHICLE den 3D-Klettergriff „ViFClimb“ entwickelt. Hier wurde ein dreiachsiger Kraft-Aufnehmer in Klettergriffelementen integriert, um genau den Krafteinsatz und die Klettertechnik analysieren zu können. Und ViFDAQ leistet sogar in noch luftigeren Höhen gute Dienste, um etwa sogar die Flugdaten eines Base-Jumpers in der Schweiz aufzuzeichnen.

Piloten mit Flügelanzügen können dank realer Flugdaten wie Beschleunigung, Drehrate oder Fallgeschwindigkeit ihren Gleitwinkel und ihre Flugbahn optimieren. Die Erkenntnisse dienen auch dazu, um ihre Wingsuits (Fluganzüge) zu verbessern. Dank der Vielzahl an Messmöglichkeiten, der kleinen Baugröße und der drahtlosen Datenübertragung sind dem autonomen Messdaten-Erfassungssystem ViFDAQ keine Grenzen gesetzt.

Weitere Informationen:

http://www.v2c2.at/produkte/vifdaq/
http://www.v2c2.at/

Elisabeth Pichler | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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