Datenlogger für Lasergeräte

Moin Moin,

Von meiner Liste mit offenen Projekten kann ich Eines bals streichen: Den Betriebsstundenzähler.

Mich hat es imemr geärgert, dass mein Laser die Betriebsstunden des Gerätes und der Röhre nicht dokumentiert. Daraus ist die Idee entstanden, einen Betriebsstundenzähler für China-Laser zu bauen.
Immer wenn eine Funktion realisiert war, kam mir eine neue Idee und so ist aus dem Betriebsstundenzähler jetzt ein Datenlogger geworden, der etliche Informationen erfassen kann.

Das Basisgerät besteht aus einer Bedieneinheit, die im Laser an die Stromversorgung und das Lasernetzteil angeschlossen werden muss. So ist das Gerät in der Lage, die Betriebstunden des Gerätes und der Laserröhre getrennt vonneinander zu erfassen.
Hier einmal mit OLED-Display (teuer) und mit einfachem LCD-Display (preiswert)

Logger_Oled.jpg Logger_LCD.jpg

Wer mag, kann an dieses Gerät 2 Temperatursensoren anschließen, die die Kühlwassertemperatur einmal am Eingang der Laserröhre und am Ausgang der Laserröhre erfassen.

Tempsensor1.jpg Tempsensor2.jpg

Den linken Sensor habe ich selbst gegossen, was unschwer an den vielen Lunkern zu erkennen ist. (das übe ich gerade) Der Rechte Sensor ist eine Kauf-Variante.
Beide Sensoren sind so aufgebaut, dass das Kühlwasser da durchfließen muss.
Einen Sensor, den man auf das Glasrohr der Röhre oder den Silikonschlauch klemmt, habe ich getestet, der reagiert einfach viel zu langsam auf Temperaturänderungen. Metall ist da doch ein erheblich besserer Wärmeleiter.

Wer jetzt noch Sein System hinsichtlich "Durchblutungsstörungen" überwachen möchte, kann noch einen Druchflussmesser in den Kühlwasserkreislauf einkopplen und die Fördermenge der Kühlwasserpumpe überwachen. Als Anzeige habe ich mir da eine Bargraph-Anleige gedacht, die die Fürdermenge von 1-20l/min anzeigt.

Flowsensor.jpg Flowdisplay.jpg

Alle erfassten Daten werden in einem wählbaren Intervall von 0,5-5min mit Datum und Uhrzeit auf einer SD-Karte erfasst und können beispielsweise in einer Exceltabelle ausgewertet werden.
(Bei einer Datenaufzeichnung alle 30 Sekunden passen auf eine 2GB-Karte Log-Daten für etwa 20 Jahre)

Bei Über- oder Unterschreitung festgelegter Grenzwerte wird ein optisches Signal (blinkende LED) und/oder ein akustisches Signal (fieser Pieper) ausgegeben und ein Relais wird geschaltet, über das man beispielsweise die Laserröhre deaktivieren kann oder ein Nebelhorn im Büro des Laserschutzbeauftragten auslösen.

Wer braucht Sowas?
Naja, es gibt zum Einen genug "Kontrollfetischisten" unter uns und zum Anderen möchte ich so erreichen, dass Laserhersteller zukünftig auch auf Laserröhren eine faire Garantieleistung anbieten können.
Bisher gibt kaum ein Händler Garantie auf die Laserröhren, weil sie durch falsche Handhabung leicht zu zerstören sind und ein Nachweis, dass die Röhre ohne oder mitzu warmem Kühlwasser betrieben wurde, nicht zu erbringen ist. (Es gibt Händler, die behaupten, das zu können...das ist nicht mehr, als die Anmeldung einer garantierten Ablehnung Eures Gantieanspruchs im Ernstfall =Betrug )
Solch ein Datenlogger könnte da Abhilfe schaffen, indem er die Betriebsbedingungen der Röhre dokumentiert und der Kunde im Schadensfall einfach die Log-Datei zum Händler schicken kann, um abzuklären, ob es sich um einen Garantiefall oder Anwenderfehler handelt.

Die ersten Prototypen sind fertig und werden die Tage in meinem Baby und bei Marco zum Testlauf eingebaut. In der Probe-Zeit mach ich mir dann Gedanken über ein schickes Gehäuse.

LG vom
Diemo

Moin Peter,

für den Temperatursensor habe ich mir Modelle modelliert und mit Silikon abgeformt.

Modell1.jpg Modell2.jpg

In die Silikonform habe ich bei den ersten Versuchen PUR-Gießhalz gegeben. Das bekommt aber eine sehr poröse Oberfläche, was mit nicht so gut gefällt.
Ich habe noch Acryl-Gießharz da, mal sehen, wie sich das Zeug macht.

Aus der Zahntechnik kenne ich Prothesenkunststoff, nur der kostet viereckig Geld und für so ein paar Temperaturfühler war mir das zu teuer.

Für Tipps bin ich immer offen.

Die Platinen sind alle "handmade".

LG vom
Diemo

Moin Peter,

Danke für die Ausführungen.
Ich denke, dass ich nach dem Auftragen des Trennmittels (auf Wasserbasis) nicht geduldig genug war und das Harz in eine feuchte Form gegossen habe. ...ich wusste nicht, das PUR-Harze in Verbindung mit Wasser aufschäumen ...man lernt immer was dazu.
Da werd' ich das Ganze wohl nochmal in trocken versuchen.

Meine Quelle für Harz&Co gebe ich gern preis: Breddermann
Das Zeug ist lang genug flüssig, um die Form auch sauber zu füllen (nach 5min ist das noch immer dünnflüssig).

Ich versuchs nochmal mit trockener Form und geb Bescheid.

Mein Harz ist auch weiß, ich habe aber schwarze Farbpigmente dazu gegeben.

LG vom
Diemo

Moin,

Zitat

Techn. Vaseline. Es gibt nichts Besseres.

notiert!

Zitat

habe ich Angst das mein Laser bald seinen eigenen HWR Raum für die Gerätschaften braucht

Keine Sorge, ist doch Alles Mikroelektronik.

http://www.youtube.com/watch?v=TsquoqIatg0

LG
Diemo

Moin Moni,

so, mit trockener Silikonform sieht mein Gieß-Ergebniss schon erheblich besser aus.
So ist das eben aus der Form gefallen:

Guss2.jpg

Für einen Modellflieger geht die Oberfläche vermutlich noch nicht durch, aber für einen Temperatursensor reicht mir das allemal aus .

Danke für den Hinweis Peter.

LG vom
Diemo

Moin Peter,

auf das Kommerzielle habe ich keine Lust ...is viel zu viel Stress und der Gewinn der ersten 100Geräte geht eh nur in Registrierungen, Zertifizierungen etc.
..und ich sehe auch keine 100 Kunden für dieses Produkt.
Wenn der Logger soweit ist, werde ich die Platinen und eine Bau-Anleitung dafür anbieten.
Wer mag, kann von mir die Platine bekommen, sich einer hinterlegten Einkaufsliste bei Reichelt bedienen, die Teile dafür bestellen und sich das Ding selber zusammenbauen.
...mit Spaß- und Bastelfaktor also.

Für Ken entwerfe ich gerade eine kompakte SMD-Variante mit 4-Layer-PCB, die er dann in China bauen lassen kann. (Die können das eh besser, als wir!)
Wer will kann den fertigen Logger dann auch irgendwann über Ken beziehen.
Ich habe ständig sinnlose Diskussionen mit Leuten, die nicht verstehen, dass ich solches Gelumpe bei der EAR anmelden, CE-zertifizieren und versichern muss und schon allein deshalb nicht verschenken kann.
Ich bin diese Sparfüchse einfach leid und habe keine Lust mehr, mich mit solchen Leuten auseinanderzusetzen. Geiz ist absolut nicht geil, er beleidigt nämlich jeden, der mit seinen Händen schafft!

Kanäle? Meinst Du die Temperaturfühler? Da ist ein einfacher NTC drin. Also 2 Anschlüsse + 1x Schirm (das Kabel ist so dick, weil ich eine gute Abschirmung wollte wegen der bis zu 40kV in direkter Nähe)

LG
Diemo

Zitat

Oder ist für jede zu loggende Quelle eine Platine notwendig?

Ja ne

Ich habe das Gerät aus mehreren Günden modular aufgebaut:
- einmal, damit man keinen Kredit für die Investition aufnehmen muss, sondern einzelne Baugruppen auf unterschiedliche Feiertage verteilen kann, bzw. wen die Durchflussmenge des Wassers nicht interessiert, der kann das Modul einfach weglassen.
- um einen Betrieb ohne Anzeige, als reiner Datenlogger zu ermöglcihen (für Hersteller/Händler interessant, weil das Gerät so als "Blackbox" im Laser mitlaufen kann)

Die Grundplatine:
MB.jpg

...bietet Anschlüsse für Folgendes:
Eingänge:
- TTL-Eingang zur Erfassung der Laser-Aktivität (Laser-Betriebstunden)
- 2x Eingang für Temperatursensor (NTC mit 10kOhm)
- TTL-Eingang für Durchflussensor von Digmesa (oder einen naderen Sensor, der 165Impulse/l abgibt))

Zusammen mit den Gesamtbetriebstunden (die mit Einschalten der Stromversorgung erfasst werden) werden also 5 Messgrößem erfasst und zusammen mit Datum/Uhrzeit auf die SD-Karte geschrieben.

Zusammen mit dem Display, das auch die 3 Tasten zur Bedienung enthält, kann man sich die Temperaturwerte und die Betriebsstunden anzeigen lassen. Mit den Tasten kann man die Uhr stellen, die Temp-Sensoren eichen oder Schwellwerte für die Alarmausgabe bei zu hoher oder zu niedriger Temperatur festlegen.
Ein Pieper kann bei Bedarf eingesteckt werden und macht dann im Alarmfall Radau.
Wer die Wassermenge erfassen möchte und auch angezeigt bekommen, der kann noch ein Bargraph-Modul anschließen, das die Wassermenge dann wie eine Pegelanzeige als Lichtbalken darstellt.

LG
Diemo

Moin Christian,

Die Frage habe ich natürlich erwartet.

Der große Vorteil beim Programmieren solcher Mikroprozessoren ist der, dass man Herr jedes einzelnen Bits ist. Es gibt für mich mehrere Möglichkeiten, die Log-Daten vor Manipulationen zu schützen:

Die -für mich- einfachste Lösung sähe so aus, dass ich die Daten in einem Format auf der Karte speichere, das von keinem PC erkannt werden kann. Ein PC würde die Karte als defekt erkennen. Dann braucht derjenige, der die Daten auslesen will ein Lesegerät, dass dieses Dateiformat zurückbasteln kann.
Das hätte aber den Nachteil, dass ein Kunde mit defekter Röhre erst seine SD-Karte zum Händler schicken muss und wie wir wissen, muss eine defekte Röhre immer a.s.a.p. ersetzt werden!

Eine andere Variante, würde so aussehen, das von der SD-Karte zwar Dateien gelesen werden können, diese aber bei Öffnen nur kryptischen Unsinn ergeben. Dann bräuchte der Händler nur ein Tool, das die Datei in ein lesbares Format wandelt. So ein selbstgebasteltes Verschlüsselungssystem kling komplizierter, als es ist, denn ich muss mich dabei ja weder mit tausenden von Hackern, noch mit Kompatibilitätsproblemen herumärgern.

Eventuell wäre es auch möglich, eine lese/schreib-geschützte Excel-Datei mit Passwort erzeugen? ...ich muss die Tage mal versuchen herauszufinden, ob Microsoft die Routinen dazu öffentlcih gemacht hat?

LG vom
Diemo

Hallo Camillo,

Du kannst den Datenlogger gern nachbauen.
Stromlaufplan und Platinen-Layouts kannst Du von mir bekommen.
Den µC würde ich Dir programmiert verkaufen, weil da doch etliche Nächte mit Cola unsd Pizza drin stecken.

LG
Diemo