Die richtige Lösung für Ihre Wasserstandsmessung
Erfahren Sie mehr zur Konfiguration, Platzierung und Datenauswertung unserer Datenlogger-Modelle zur Wasserstandsüberwachung.
Webinar-Themen:
- Sensorik und Technik
- Verbindungsarten & Energieversorgung
- Software-Optionen
- Best Practices
Barometrische Kompensation von Wasserstand-Datenloggern
Grundsätzlich wird zwischen zwei Hauptvarianten von Wasserstands-Loggern unterschieden
Mit Druckausgleich
Logger mit Druckausgleich verfügen über ein integriertes Entlüftungsrohr, mit dem die Logger die Änderungen des atmosphärischen Drucks automatisch kompensieren können. Werden diese Änderungen auf beiden Seiten des Drucksensors ausgeglichen, kann ein gut entwickelter und gewarteter, entlüfteter Wasserstands-Datenlogger hochgenaue Wasserstandsdaten liefern.
Ohne Druckausgleich
Logger ohne Druckausgleich verwenden keine Entlüftungsrohre. Stattdessen können diese Logger mathematisch mit Hilfe eines Luftdruck-Loggers und einer einfachen Softwarefunktion barometrisch kompensiert werden. Luftdruckwerte können auch von Wetterstationen in einem Umkreis von etwa 15 Kilometern eingeholt werden. Mittlerweile gibt es auch Modelle, die nicht entlüftet sind, aber zusätzlich zum Sensor im Wasser auch einen Luftdrucksensor enthalten.
Hinweis: Beachten Sie auch, dass entlüftete Logger zwar die höchste Genauigkeit bieten, jedoch auch eine Reihe von Einschränkungen aufweisen, die Probleme verursachen und zu fehlerhaften Daten und/oder Datenverlust führen können.
Diese Einschränkungen umfassen:
- Entlüftete Logger sind sperriger als nicht-entlüftete Logger, was den Transport und die Installation schwieriger macht.
- Viele entlüftete Logger benötigen Trocknungsmittel zum Schutz vor Feuchtigkeit, wodurch der Wartungsaufwand und die Betriebskosten gesteigert werden. Kondensationsbildung kann zu Genauigkeitsproblemen führen.
- Bei der Überwachung von verschmutztem Wasser müssen Entlüftungsschläuche aus korrosionsfestem Material verwendet werden, was die Kosten für den Logger erhöht. Unter Umständen fallen zusätzliche Kosten für die Dekontamination an.
- Entlüftete Logger sind unflexibel im Hinblick auf Einsatztiefen. Ausgleichsschläuche können für gewöhnlich nicht durch den Anwender selbst verlängert werden. Zu lange Schläuche müssen sorgfältig und ohne Knicke aufgerollt werden.
- Gerät das Ende des Entlüftungsschlauchs unter Wasser, sind alle nachfolgenden Daten aufgrund der unbekannten Druckausgleichskomponente beeinträchtigt.
Erläuterungen zur Genauigkeit eines Datenloggers für den Wasserstand
Bei nicht entlüfteten Loggern errechnet sich der Systemfehler aus der Summe der Fehler des Wasserstand-Loggers und des Loggers für den Luftdruck. Hier wird der Luftdruck oft übersehen, muss aber mit einberechnet werden. Im Gegensatz dazu messen entlüftete Wasserstands-Logger den Differenzdruck direkt, daher muss nur ein Messfehler berücksichtigt werden.
Sowohl der Sensor eines Wasserstands-Loggers als auch der verbaute Analog-Digital-Wandler (ADC) tragen zu Messfehlern bei. Dabei kann der Messfehler des ADC genauso signifikant sein wie der Sensorfehler selbst. Aus diesem Grund sollten Sie sich vom Hersteller bestätigen lassen, dass sich die angegebene Genauigkeit auf die gesamte Messkette bezieht, nicht nur auf den Sensor. Um den Wasserstandspegel auf 3 mm genau aufzulösen, ist mindestens ein 12-Bit-ADC mit einem Wasserstandssensor von 2 bar nötig. In gleicher Weise sollten Sie sicherstellen, dass die Genauigkeitsangabe für barometrische Logger alle Fehlerquellen enthält.
Die Genauigkeit eines Wasserstands-Loggers am oberen oder unteren Ende eines bestimmten Bereichs kann sich stark von der Genauigkeit in der Mitte dieses Bereichs unterscheiden. Aus diesem Grund ist es wichtig herauszufinden, ob sich die Genauigkeitsangabe des Loggers auf einen einzelnen Punkt oder den gesamten Messbereich bezieht. Nur wenn Sie die Genauigkeit eines Wasserstands-Loggers über den gesamten Messbereich kennen, können Sie mit Sicherheit sagen, dass der Logger Ihre Genauigkeitsanforderungen erfüllt.
Einige Wasserstands-Logger sind nicht in der Lage, Temperaturänderungen effektiv zu kompensieren, was falsche Druckwerte verursachen kann. Aus diesem Grund ist es wichtig herauszufinden, ob Fehler, die sich aus Temperaturänderungen ergeben, in den Genauigkeitsangaben enthalten sind oder ob diese separat berücksichtigt werden müssen. Datenlogger mit geringer Gesamtmasse gleichen sich schneller an wechselnde Temperaturbedingungen an, und erhöhen so die Messdynamik bei sich ändernden Bedingungen. Die Reaktionszeiten geben an, wie schnell der Logger das Temperaturgleichgewicht erreicht.
Drucksensoren in Wasserstands-Loggern unterliegen im Lauf der Zeit einer Drift. Ob Drift für Sie von Bedeutung ist, hängt von Ihrer jeweiligen Anwendung ab. Drift ist immer dann von Bedeutung, wenn absolute Druckwerte erforderlich sind oder wenn keine aktuellen Referenzpegel- oder Tiefenmessungen verfügbar sind. Dies kann der Fall sein, wenn ein Wasserstands-Logger länger als ein Jahr eingesetzt wird und während dieser Zeit keine Referenzmessungen vorgenommen werden. Ansonsten spielt die Drift keine wesentliche Rolle, da sie durch regelmäßige (d.h. monatliche) Referenzmessungen neutralisiert wird. Unabhängig davon, ob sich die Drift auf Ihre Daten auswirkt oder nicht, sollten Sie den Logger-Hersteller nach den Angaben zur Drift fragen.
Softwarefunktionen, die wirklich wichtig sind
So wie Wasserstands-Logger von Modell zu Modell erheblich variieren können, ist dies auch mit der Grafik- und Analysesoftware oder der zugehörigen App der Fall. Grundsätzlich ist es eine gute Idee, nach Software Ausschau zu halten, die intuitiv ist und minimale Einarbeitung benötigt. Sie sollten auch in der Lage sein, bestimmte Aufgaben schnell und einfach ausführen zu können, wie zum Beispiel das Konfigurieren von Loggern, das Auslesen und Teilen der Daten sowie deren grafische Darstellung. Welche Softwarefunktionen Sie besonders berücksichtigen, hängt auch vom Verwendungsort der Software ab. Für Software, die vor Ort verwendet wird, achten Sie auf Funktionen zur einfachen Installation von Loggern und dem Auslesen der Daten. Software, die zur Analyse von Daten im Büro verwendet wird, sollte über leistungsfähige Analysefunktionen verfügen. Folgende Funktionen sollten Sie besonders in Hinsicht auf den Einsatzort berücksichtigen:
Zeitsparende Startfunktionen
Wenn Sie viele Logger gleichzeitig starten wollen, suchen Sie nach Software, mit der Sie die Messparameter einmal eingeben, und mit diesen dann alle Logger parallel konfigurieren können. Dies spart Zeit und es hilft auch sicherzustellen, dass alle Logger gleich konfiguriert sind. So können Sie zum Beispiel sicherstellen, dass alle Logger in einem Verbund gleichzeitig und mit dem selben Messintervall starten.
Barometrische Kompensation
Um die Druckwerte eines nicht entlüfteten Loggers in barometrisch korrigierte Wasserstandswerte umzurechnen, sollte die Loggersoftware über eine barometrische Kompensation verfügen. Mit diesen Hilfsmitteln können Sie normalerweise den Referenzwert, die Wasserdichte und andere Werte eingeben und dann automatisch eine Umwandlung des Drucks in Wasserstandsdaten durchführen. (Für Logger, die keinen integrierten barometrischen Druckausgleich besitzen.)
Multi-Logger-Grafik
Bei der Überwachung von Wasserpegeln an mehreren Standorten ist es oft von Vorteil, Daten von mehreren Wasserstands-Loggern in einem einzigen Diagramm zusammenzufassen und zu analysieren. Fragen Sie den Anbieter unbedingt nach dieser Funktion.
Speichern und Abrufen von Projekten
Die Möglichkeit, Projekte zu speichern und später abzurufen erscheint zwar als grundlegende Funktion einer Logger-Software, in der Realität unterstützen viele Programme diese Funktion jedoch nicht. Da die Datenanalyse normalerweise mehrere Schritte umfasst, z.B. das Zusammenfügen mehrerer Dateien, das Konvertieren von Druckwerten in Wasserstandsdaten und das Formatieren von Diagrammen, sollten Sie sicherstellen, dass Sie mit der Software Ihre Arbeit speichern und zur Weiterverarbeitung wieder abrufen können.
Einfacher Datenexport
Da Daten zum Wasserstand häufig in andere Software wie Tabellenkalkulationsprogramme oder Modellierprogramme integriert werden müssen, stellen Sie sicher, dass sich Daten schnell und einfach in verschiedene Dateiformate exportieren lassen.
