Bachelor + Master Publishing
811 Bachelorarbeiten, 533 Masterarbeiten, 10.103 Diplomarbeiten

Marktstudie zu Sensoren für Neigungsmesser zur Objektbeobachtung im Rheinischen Braunkohlerevier

Marktstudie zu Sensoren für Neigungsmesser zur Objektbeobachtung im Rheinischen Braunkohlerevier
Über dieses Buch
  • Art: Diplomarbeit
  • Autor: Udo Schoberth
  • Abgabedatum: Januar 1998
  • Umfang: 72 Seiten
  • Dateigröße: 1,9 MB
  • Note: 1,0
  • Institution / Hochschule: Technische Universität Darmstadt Deutschland
  • ISBN (eBook): 978-3-8324-3144-0
  • ISBN (Paperback) :
    978-3-8324-3144-0 P
  • ISBN (CD) :978-3-8324-3144-0 CD
  • Sprache: Deutsch
  • Prämierung:
  • Arbeit zitieren: Schoberth, Udo Januar 1998: Marktstudie zu Sensoren für Neigungsmesser zur Objektbeobachtung im Rheinischen Braunkohlerevier, Hamburg: Diplomica Verlag
  • Schlagworte: Vermessung, Objektüberwachung, Neigungsmesser, Braunkohle

Diplomarbeit von Udo Schoberth

Zusammenfassung:

Die Bedeutung elektronischer Neigungsmessgeräte in der heutigen Geodäsie nimmt immer mehr zu. Dies reicht vom Einsatz als „elektronische Libelle“ in geodätischen Geräten bis zur präzisen Objektüberwachung. Besonders die Möglichkeit der automatischen Datenregistrierung bzw. -übertragung über lange Zeiträume und die hohen erreichbaren Genauigkeiten, mit zum Teil sehr kleinen Geräten, haben zu dieser Entwicklung beigetragen.

Aber natürlich haben auch die besten Systeme ihre Nachteile. Im Falle der Neigungssensoren sind dies insbesondere die bei langen Beobachtungszeiten auftretenden Driften. Diesen Umstand sollte man immer im Auge behalten, wenn man sich für den Einsatz solcher Systeme entscheidet.

Das Ziel dieser Diplomarbeit ist es, einen umfassenden Überblick über das Angebot an Neigungssensoren auf dem Markt zu schaffen. Diese Sammlung erhebt natürlich keinen Anspruch auf Vollständigkeit und beinhaltet sowohl sehr einfache, billige Sensoren, die für den geodätischen Bereich sicherlich unzureichend sind, als auch hochpräzise Meßsysteme wie sie schon seit einigen Jahren im Einsatz sind.

Die Informationen, die zu dieser Markt- und Machbarkeitsstudie herangezogen wurden beziehen sich hauptsächlich auf Herstellerangaben, die den Informationsbroschüren der Firmen entnommen sind. Dabei ist zu beachten, dass diese Angaben im Rahmen dieser Arbeit nicht überprüft wurden und teilweise sicherlich auch kritisch zu betrachten sind. In einigen wenigen Ausnahmefällen werde ich mich aber auch auf Informationen aus der einschlägigen Literatur beziehen, da trotz intensiver Bemühungen, von einigen Firmen keine Informationen zu erlangen waren.

Ausgangspunkt für diese Arbeit war das Anliegen der Firma RHEINBRAUN AG, Köln, Teile der von ihnen durchgeführten Überwachungsmessungen im Umfeld der Braunkohletagebaue zu automatisieren und somit wirtschaftlicher zu gestalten. In diesem Zusammenhang stellen Neigungssensoren eine Ansatzmöglichkeit dar. Um überhaupt einen wirtschaftlich vertretbaren Lösungsansatz erarbeiten zu können, ist es eben unumgänglich zunächst einen Überblick über die verfügbaren Geräte zu schaffen.

Im Verlaufe dieser Arbeit wird aber nicht nur ein Marktüberblick erstellt, sondern es werden auch die verschiedenen technischen Ansätze, mit denen Neigungen gemessen werden können erläutert und schließlich auch konkrete Einsatzvarianten dieser Geräte aufgezeigt. In diesem Zusammenhang werde ich dann auch konkrete Geräte, die mir geeignet erscheinen ansprechen.

Im Zuge dieser Arbeit entstand auch eine Datenbank, in der alle gefundenen Sensoren verzeichnet sind (Stand Dez. 1997). Diese kann gesondert beim Autor dieser Arbeit bezogen werden.

Inhaltsverzeichnis:

1. Einleitung 6
2. Verfahren elektronischer Neigungsmessung 8
2.1 Elektrolytlibellen 9
2.1.1 Elektrolytlibelle mit Stabelektrode 9
2.1.2 Elektrolytlibelle mit Streifenelektrode 10
2.1.3 Tiltmeter Modell 701-2 10
2.1.4 Technik der HL-Planartechnik 11
2.1.5 Technik der TWK-Elektronik GmbH 12
2.2 Kapazitive Flüssigkeitsneigungssensoren 13
2.2.1 Einachsiales Elektronisches Inklinometer von Lucas Schaevitz (AccuStar) 13
2.2.2 Zweiachsiales Elektronisches Inklinometer von Lucas Schaevitz (AccuStar II) 13
2.3 Pendelneigungsmesser 14
2.3.1 Elektronische Libelle TALYVEL 14
2.3.2 SCHAEVITZ-Inklinometer 15
2.3.3 Elektronisches Nivelliergerät NIVELTRONIC 17
2.3.4 ZEROTRONIC Sensor 18
2.3.5 Servo Beschleunigungs- und Neigungsaufnehmer von WUNTRONIC 19
2.3.6 ASKANIA-Bohrlochneigungsmesser 20
2.4 Beschleunigungssensoren als Neigungsmesser 22
2.4.1 Selbstkalibrierender Neigungsmesser ROTLEVEL 22
2.5 Optoelektronischer Neigungssensor NIVEL20 24
2.6 Fernneigungsmesser nach dem Prinzip der schwingenden Saite 25
3. Langzeitstabilität 28
3.1 Nullpunktfehler 29
3.2 Querneigungseinflüsse 29
3.3 Temperatureinflüsse 30
4. Einsatzmöglichkeiten 31
4.1 Mögliche Einsatzbereiche bei der RHEINBRAUN AG 31
4.2 Transportable Geräte 32
4.2.1 Systemvorschlag der iMAR GmbH, St. Ingbert 32
4.2.2 NIVELTRONIC 33
4.2.3 Minilevel NT 33
4.2.4 Leveltronic NT 34
4.2.5 NIVEL20 35
4.2.6 Modell 800P 35
4.2.7 TALYVEL 4 Elektronische Libelle 36
4.3 Meßbalkensysteme 38
4.3.1 Elektro-Level Meßbalken System 38
4.3.2 EIS: Tilt Beam System 39
4.3.3 CLINO-25 40
4.3.4 Entwicklungsmöglichkeiten 41
4.4 Fest installierte Geräte 43
4.4.1 Applied Geomechanics, Inc 43
4.4.2 Leica AG 44
4.4.3 DMT 45
4.4.4 WYLER AG 46
4.4.5 Taylor Hobson 47
4.4.6 HL-Planartechnik 47
4.5 Bohrloch-Inklinometer 48
4.5.1 Mobile Bohrlochsonden 49
4.5.2 Fest installierte Bohrlochsonden 50
5. Neigungssensoren-Datenbank 52
5.1 Aufbau der Datenbank 52
5.2 Anwendungsmöglichkeiten der Datenbank 54
5.2.1 Informationsgehalt der Formulare 54
5.2.2 Benutzung der Datenbank 55
5.2.2.1 Das „Sensoren Abfage“-Formular 56
5.2.2.2 Das „Neigungssensoren-Hersteller“-Formular 58
5.2.2.3 Berichte 59
6. Schlussbemerkungen 60
7. Literaturverzeichnis 62
8. Anlage

Automatisiert erstellter Textauszug:

4.2.5. NIVEL20 Das technische Konzept des NIVEL20 von Leica wurde bereits in Kapitel 2.5. erläutert. Da es sich bei dem NIVEL20 im Gegensatz zu den bisher aufgezeigten Systemen um einen zweiachsigen Sensor handelt, benötigt man erheblich weniger Meßvorgänge, da Nachjustierungen und doppelte Positionierungen für beide Achsrichtungen entfallen. Im Bereich der Ebenheitsmessungen war es durch den Einsatz des NIVEL20 möglich die Prüfzeiten um 50 bis 80 % zu reduzieren. Das NIVEL20-System ist sowohl für den stationären, wie auch für den mobilen Einsatz geeignet. Je nach Sensortyp steht entweder eine RS232-, eine RS485Schnittstelle oder aber auch ein analoger Ausgang zu Verfügung. Damit ist die Möglichkeit gegeben, im Bereich der Überwachungs- und Einrichtungsmessung kontinuierliche Sensordaten in Echtzeit zur Verfügung zu haben. In Zusammenhang mit dem Programm SOPOM sind Überwachungsmessungen leicht zu realisieren. Die sensorspezifische Adressierung erlaubt in einer seriellen RS485 Systemkonfiguration den Anschluß von bis zu 32 NIVEL20-Sensoren (erweiterbar bis 128 NIVEL20-Sensoren). Ferner besteht die Möglichkeit mit pcAnywhere® und einem Modem einen Datenaustausch zwischen verschiedenen Meßorten und Büro herzustellen. Sollte an bestimmten Meßstationen kein Telefonanschluß vorhanden sein, besteht die Möglichkeit, eine Echtzeitverbindung mittels Radiokommunikation herzustellen. Der Preis des Sensors beträgt etwa 5.500,- DM, das Zubehör, bestehend aus Handbuch, Software, Kabel, Stromversorgung usw., kostet zusätzlich etwa 15.000,DM. Sollte eine Fernbedienung gewünscht werden, betragen die Kosten hierfür etwa 1.700,- DM. Die von Leica angebotenen Basisplatten für die NIVEL20-Sensoren kosten um 800,- DM. [...]

4.2.3. Minilevel NT Das Minilevel NT ist speziell für den Einsatz von Präzisionsmessungen kleiner Winkel geeignet. Dazu gehören die Ebenheitsmessung von Mess- und Kontrollplatten oder die Vermessung der Geometrieeigenschaften an Maschinen aller Art. Es ist in zwei verschiedenen Ausführungen erhältlich: 0.2 arcsecInstrument und 1 acrsec-Instrument. Jedes Gerät verfügt über eine LED-Digitalanzeige und man kann zwischen zwei Meßbereichen wählen (0.2 arcsec-Instrument: Empfindlichkeit: 2´´ oder 0.2´´; 1 arcsec-Instrument: Empfindlichkeit: 10´´ oder 1´´). Es besteht die Möglichkeit eine präzise Nullpunktjustierung durchzuführen. Wichtig für den praktischen Einsatz sind der analoge Ausgang und die RS485Schnittstelle. Sie erlauben den Anschluß von Anzeigegeräten (z.B.: Levelmeter 2000) oder eines PCs mit entsprechender Auswertesoftware. Betrieben wird das Gerät mit handelsüblichen 1.5 V-Batterien. Der Preis für das Gerät liegt bei etwa 6.500,- DM. Ebenso wie beim NIVELTRONIC sind keine Refernzplatten seitens des Herstellers bekannt. [...]

4.2.2. NIVELTRONIC Das NIVELTRONIC ist ein Präzisionsinstrument für das Ausrichten und Prüfen von horizontalen und vertikalen Ebenen und Zylindern. Die Funktionsweise wurde bereits in Kapitel 2.3.3. erläutert. Es ist mit einer elektronischen Meßeinheit ausgestattet, die die Abweichung von der Waagrechten oder Senkrechten erfaßt und die Meßwerte auf einem Galvanometer zur Anzeige bringt. Die Meßeinheit und das Anzeigegerät sind in die Meßbasis, einen starren Gußkörper mit präzise gearbeiteten Auflageflächen, eingebaut. Die Speisung erfolgt über eine handelsübliche Batterie mit mehr als 1000 Stunden Betriebsdauer. Ein isolierter Tragegriff bewirkt, daß die Handwärme nicht auf den Gerätekörper übertragen wird. Das korrekte Ausrichten des Gerätes in seitlicher Richtung wird durch eine eingebaute Libelle erleichtert. Das NIVELTRONIC kann die Meßwerte in Neigungswerten (mm/m) oder Winkeleinheiten (´´) anzeigen. Es reagiert auf kleinste Neigungsänderungen sehr rasch. Alle beweglichen Elemente sind gegen Erschütterungen und Vibrationen geschützt. Das NIVELTRONIC verfügt über folgende Bedienungselemente auf der Frontseite: • kombinierter Drehschalter für: Aus, Batterietest, Empfindlichkeitsstufe I (Meßbereich: ± 0,75 mm/m; Skalenwert: 0,05 mm/m) und Empfindlichkeitsstufe II (± 0,15 mm/m; 0,01 mm/m) • Null-Potentiometer für die elektrische Nullpunktjustierung Auf der Rückseite sind folgende Bedienungselemente angebracht: • Verstellexzenter für die Grobjustierung • Batteriezugang • analoger Ausgang für den Anschluß eines Registrier-Gerätes Der Preis für ein NIVELTRONIC liegt nach Auskunft der Messwelk GmbH (Generalvertretung der WYLER AG für Deutschland) bei 11.260,- DM. Serienmäßige Referenzplatten werden vom Hersteller nicht erwähnt und müßten gegebenenfalls extra konzipiert werden. [...]

Arbeit zitieren:
Schoberth, Udo Januar 1998: Marktstudie zu Sensoren für Neigungsmesser zur Objektbeobachtung im Rheinischen Braunkohlerevier, Hamburg: Diplomica Verlag

Schlagworte:
Vermessung, Objektüberwachung, Neigungsmesser, Braunkohle

Entdecken Sie mehr zum Thema

diplom.de
Bachelor + Master Publishing

Hermannstal 119 k
22119 Hamburg

Fon: +49 (0) 40 655992-0
Fax: +49 (0) 40 655992-22

Service-Telefon

Rufen Sie uns an:
+49 (0) 40 655992-0

Mo-Fr
09.00-16.00 Uhr

diplom.de in den Medien

Folgen Sie uns bei Twitter & werden Sie diplom.de-Fan bei Facebook!
Schreibtipps unserer Lektoren, Neuigkeiten aus dem Verlagsalltag und das Expertenwissen unserer Autoren als Tweet & Post!
Wir freuen uns auf Sie!

diplom.de BACHELOR + MASTER PUBLISHING

Bachelorarbeiten, Masterarbeiten, Diplomarbeiten, Magisterarbeiten, Dissertationen und andere Abschlussarbeiten aus allen Fachbereichen und Hochschulen können Sie bei uns als eBook sofort per Download beziehen oder sich auf CD oder als Buch zusenden lassen. Seit mehr als 15 Jahren ist diplom.de der seriöse, professionelle und erfolgreiche Partner für die Veröffentlichung wissenschaftlicher Abschlussarbeiten.

© Diplomica Verlag GmbH 1996-2011, AG Hamburg HRB 80293 - GF Björn Bedey, USt-IdNr.: DE214910002 - Verkehrsnummer: 12285 - Impressum
Index der Arbeiten - Index der Autoren