Datenlogger Temperatur

Was ist ein Temperatur Datenlogger?

Temperatur Datenlogger sind prozessorgesteuerte, technische Geräte, die für die Messung und Überwachung und Messung von Temperaturen und häufig auch Feuchtigkeit eingesetzt werden. Die gemessenen Daten werden gespeichert und können, je nach Ausführung des Datenlogger, auch direkt über Kommunikationsschnittstellen an andere Geräte wie z. B. SPSen weitergegeben werden. Temperatur Datenlogger finden Anwendung in der Überwachung von Kühlketten, bei der Lagerung von Lebensmitteln, der Produktion und dem Transport von Pharmazeutika sowie im Versuchsfeld und der Forschung. Häufig werden statt Temperatur Datenloggern sogenannte Multifunktions-Datenlogger eingesetzt, diese können durch frei konfigurierbare Analog- und Digitaleingänge zusätzlich zur Temperatur auch verschiedene andere physikalische Werte messen und verarbeiten.

Wofür braucht man einen Temperatur Datenlogger?

Temperatur Datenlogger sind immer dann gefordert, wenn bestimmte Temperaturen zuverlässig über einen längeren Zeitraum eingehalten oder überwacht werden müssen. Dies ist beispielsweise entlang von Kühlketten in der Lebensmittel-Branche oder in der Pharmaindustrie der Fall. Auch in der Forschung, bei Versuchen und Tests oder in Antriebssystemen von Maschinen oder Anlagen kommen Temperatur Datenlogger zum Einsatz. Hier gilt es zu überwachen, dass bestimmte Grenzwerte nicht überschritten werden - beispielsweise, dass ein Motor nicht zu heiß wird. Die wohl bekannteste Anwendung von Datenloggern ist die Messung von Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit in Innenräumen wie Büros oder Privathaushalten.

Wie funktioniert ein Temperatur Datenlogger?

Datenlogger, die Temperaturen und/oder Feuchtigkeitswerte messen und aufzeichnen sollen, sind mit Thermoelementen oder Widerstandsfühlern ausgestattet oder lassen sich mit diesen Sensoren zur Temperaturmessung verbinden. Im industriellen Umfeld werden vorrangig Temperatur Datenlogger eingesetzt, die sich über Analog-Eingänge universell für jedes beliebige Thermoelement oder Widerstandsfühler konfigurieren lassen.


Die Datenlogger von Delphin Technology, das LoggitoLab oder der Loggito Logger sind darüber hinaus mit hochgenauen und galvanisch getrennten 24 Bit AD-Wandlern und präzisen internen Stromquellen für eine Referenzstromspeisung ausgestattet, so dass hier auf ansonsten übliche Messwandler verzichtet werden kann.

Welche Vorteile haben Temperatur Datenlogger ohne eingebaute Sensoren?

Viele Datenlogger für Temperatur sind mit integrierten Sensoren ausgerüstet. Für Anwendungen im privaten Bereich oder einfache Messaufgaben sind diese Datenlogger durchaus einsetzbar. Allerdings sind diese Temperatur Datenlogger nur für ein eingegrenztes Anwendungsspektrum geeignet - nämlich genau für die Anwendungsfälle, die der eingebaute Temperatursensor ermöglicht. Die Temperatur Datenlogger von Delphin Technology hingegen sind generell ohne integrierte Messfühler oder Sensoren konzipiert. Vielmehr lassen sich die Datenlogger von Delphin Technology durch den Anschluss von externen Sensoren und Messfühlern modular erweitern, was viele simultane Messvorgänge oder große Mengengerüste (hohe Anzahl an Analog- und Digitaleingängen) ermöglicht.

Welche Temperatursensoren und Temperaturfühler gibt es und wie funktionieren sie?

Zur Temperaturmessung gibt es eine Vielzahl verschiedener Sensoren und Fühler, die angeschlossen an einen Datenlogger Temperaturen messen.

 

Hierzu zählen Widerstandsthermometer, Thermoelemente, spezielle Halbleiterschaltungen, faseroptische Temperaturmessung sowie die temperaturabhängige Differenzfrequenzmessung.

 

Die Auswahl des richtigen Sensors ergibt sich immer aus den Anforderungen an die Messstelle. Maßgeblich für die Auswahl sind:

 

  • Der Messbereich, in den Temperaturen gemessen werden sollen.
  • Die Geschwindigkeit in der erfasst werden soll, ob es Temperaturänderungen gibt.
  • Die Genauigkeiten der Temperaturmessung.
  • Die Umwelteinflüsse, die an der zu messenden Stelle herrschen.

Thermoelemente für Datenlogger

Thermoelemente zählen zu der Obergruppe der Temperatursensoren und -fühler. Diese elektrischen Leiter ermöglichen eine Temperaturmessung durch den sogenannten „thermoelektrischen Effekt“. Die auch als Seebeck-Effekt bezeichnete Eigenschaft der Thermoelemente zeigt sich im Auftreten einer Thermospannung durch ein Temperaturgefälle entlang eines elektrischen Leiters. Die Auswahl eines Temperatursensors richtet sich unter anderem nach dem zu messenden Temperaturbereich.

 

  • Typ K: Material NiCr-Ni. Üblicher Einsatzbereich: 750 – 1.100° Celsius
  • Typ J: Material Fe-CuNi. Üblicher Einsatzbereich: 400 – 600° Celsius
  • Typ N: Material NiCrSi-NiSi. Üblicher Einsatzbereich: 850 – 1.200° Celsius
  • Typ E: Material NiCr-CuNi. Üblicher Einsatzbereich: 440 – 690° Celsius
  • Typ T: Material Cu-CuNi. Üblicher Einsatzbereich: 200 – 300° Celsius
  • Typ R: Material Pt13Rh-Pt. Üblicher Einsatzbereich bis 1.400° Celsius
  • Typ S: Pt10Rh-Pt. Üblicher Einsatzbereich bis 1.400° Celsius
  • Typ B: Pt30Rh-Pt6Rh. Üblicher Einsatzbereich bis 1.500° Celsius

Widerstandsthermometer für Datenlogger

Bei Widerstandsthermometer verändert sich, wie der Name bereits vermuten lässt, der Elektrische-Widerstand bei unterschiedlichen Temperaturen. Das Widerstandsthermometer besteht aus einem bestimmten Metall welches bei Temperaturänderungen entsprechende der Kennlinie des Metals den Widerstandswert in Ohm ändert. Entsprechend dem Ohmischengesetz ändert sich durch einen veränderten Widerstand die anliegende Spannung.

 

Gängige Widerstandsthermometer sind:

 

  • Pt100
  • Pt1000
  • PTC
  • NTC
  • Silizium

Kennlinie bei Datenlogger Temperatur

Für jeden Temperatursensor gibt es eine sogenannte Kennlinie, anhand derer der gemessene Temperaturwert bestimmt werden kann.

 

Werden Temperatur Datenlogger eingesetzt, bei denen kein Temperatursensor fest verbaut ist, muss dem Datenlogger beigebracht werden, welches Thermoelement grade angeschlossen ist und wie die ankommenden Messwerte zu deuten sind. Der Datenlogger muss also die Kennlinie kennen.

 

Temperatur Datenlogger mit Analogen Eingängen wie die von Delphin Technology sind für den Einsatz mit allen gängigen Thermoelementen und Widerstandsfühlern optimiert. Durch vorkonfigurierte Kennlinien und Gültigkeitsbereiche lassen sich jegliche Arten von Thermoelementen binnen Minuten anbinden. Unter anderem folgende Temperatur Sensoren sind mit Delphin Datenloggern verwendbar:

 

Widerstandsthermometer, Thermoelemente, KTY Silizium-Sensoren, NTC Heißleiter-Sensoren oder Infrarot-Sensoren für eine schnelle, nicht träge Temperaturmessung.

Datenlogger für Temperatur erfassen auch häufig Luftfeuchtigkeit

Viele Temperatur Datenlogger sind ebenfalls für das Messen von Feuchtigkeit ausgestattet - oder lassen sich mit Sensorik für Feuchte und Temperatur ausstatten. Der Grund für die „Multifunktionalität“ der Geräte liegt in dem engen Verhältnis von Temperatur und Luftfeuchtigkeit: Die relative Feuchtigkeit der Luft sinkt bei gleichbleibender, absoluter Menge an Wasser, sobald die Temperatur steigt. Durch die gleichzeitige Überwachung von Temperatur und Feuchte lässt sich das Raumklima bestimmen und auf eine gewünschte Luftfeuchtigkeit einregeln. Relevant sind Datenlogger für Temperatur und Feuchte, vor allem bei der Lagerung und dem Transport feuchtigkeitsempfindlicher Waren und in der industriellen Fertigung und Überwachung.

Warum verfügen die Datenlogger für Temperatur und Luftfeuchte eigentlich häufig über WLAN?

Im Zuge der Digitalisierung ist eine dezentrale Datenerfassung und die dauerhafte Überwachung verteilter Messstellen einfacher als jemals zuvor möglich. Mit der Vernetzung der Datenlogger für Temperatur und Feuchtigkeit über WLAN oder auch Ethernet lassen sich dezentrale Messnetze kostengünstig aufbauen und die gewonnenen Daten in Echtzeit in die Cloud (oder natürlich auch auf einen stationären Server) übertragen. Die drahtlose Kommunikation der Datenlogger untereinander erlaubt eine flexibel skalierbare und jederzeit erweiterbare Einsetzbarkeit der Datenlogger. In Kombination mit entsprechender Software sind die Datenlogger bereit für die Durchführung von „Mess- und Überwachungsaufgaben 4.0“.

Was sind USB-Datenlogger für Temperatur?

Für den mobilen Einsatz haben viele Hersteller Datenlogger entwickelt, die einem USB-Stick in Sachen Optik und Größe ähneln. Diese Datenlogger verfügen über einen integrierten Messfühler sowie Akku und lassen sich über die USB-Schnittstelle auslesen.
Die USB-Stick Datenlogger sind für viele Anwendungsfälle wie z. B. der Temperaturüberwachung im Frachtbereich ideal. An Ihre Grenzen stoßen USB-Datenlogger für Temperatur allerdings schnell, wenn:

 

  • Mehr als eine Temperatur überwacht werden soll.
  • Temperaturen in schnellen Intervallen aufgezeichnet werden soll.
  • Die Temperatur Daten Live übertragen werden sollen.
  • Die Temperatur Daten Live in einer Cloud gespeichert werden sollen.
  • Der Datenlogger auch Steuerungsfunktionen übernehmen soll.
  • Die gemessenen Daten sehr genau sein müssen.
  • Neben der Temperatur z. B. auch eine GPS Position benötigt wird.


Als Alternative zu klassischen USB-Datenloggern im USB-Stick Format lassen sich professionelle aber kleine multifunktionale Datenlogger verwenden. Der Loggito Logger von Delphin ist klein und gleichzeitig ein extrem leistungsfähiger Datenlogger. Er ist ca. 7cm hoch und hat die Grundfläche einer Kreditkarte. Ausgestattet mit mehreren Ein- und Ausgängen, USB, W-LAN, und optionalen Anschlüssen für GPS oder LTE, ist er für fast jeden Einsatz ideal geeignet.

Kann man einen Datenlogger für Temperatur mit einer App bedienen?

Der standort- und plattformunabhängige Zugriff auf Messdaten bietet höchste Flexibilität und Komfort im täglichen Arbeitseinsatz. Viele Temperatur Datenlogger bieten die Möglichkeit Messwerte auf eine App zu übertragen. Wichtig ist hier zu unterscheiden in welchem Kontext ein Temperatur Datenlogger mit App eingesetzt werden soll. Der Anspruch einer Privatperson an die Genauigkeit von gemessenen Temperaturdaten und dessen Darstellung entspricht oft nicht dem, was im professionellen und industriellen Umfeld gefordert ist.


Im professionellen Bereich gibt es viele Hersteller, die es ermöglichen Messwerte eines Datenloggers auf mobile Endgeräte z. B. mit Android oder Apple zu übertragen. Wichtig ist es hier im Vorhinein die Anforderungen zu definieren.

 

  • Sollen die Messwerte nur in einem lokalen Netzwerk übertragen werden?
  • Ist ein Weltweiterzugriff auf die per App auf die Daten nötig?
  • Welche Datensicherheit wird benötigt?
  • Wo sollen die Messdaten gespeichert werden - eigener Server oder Internet-Cloud?
  • Welche Genauigkeit sollen die Messdaten haben und wie genau müssen sie in einer App dargestellt werden?
  • Sollen mehrere an verschiedenen Orten verteilte Temperaturmessungen in einer App erfasst werden?
  • Soll über die App auch ein Steuersignal an den Datenlogger gesendet werden können?

 

Oft ist es auch möglich bestehende Datenlogger oder Daten aus einer SPS in einer App darzustellen. Als Beispiel bietet sich hier die Komplettsoftware ProfiSignal 20 von Delphin Technology. Anwender erhalten mit dieser Software eine vollständige Plattformunabhängigkeit - und eine einfache, intuitive Verwaltung der gewonnenen Messwerte. Messwerte können in ProfiSignal 20 von fast jeder Datenquelle aufgenommen und auf Wunsch in einer lokalen oder globalen Cloud verteilt werden. Auch mobilen Endgeräten können die Daten über das Internet zugänglich gemacht werden.

Temperatur Datenlogger mit Alarmfunktion: Perfekt geeignet für die Grenzwertüberwachung

Datenlogger für Temperatur lassen sich nicht nur für die Gewinnung von Messdaten, sondern auch für die Grenzwertüberwachung einsetzen. Unter einem Grenzwert versteht man eine maximal zulässige Abweichung von einem Sollwert. Relevant ist die Überwachung von Temperatur-Grenzwerten in der Automatisierungstechnik, bei der Lagerung und dem Transport von empfindlichen Gütern oder auch bei Solaranlagen. Datenlogger für Temperatur, die über eine Alarmfunktion verfügen, lösen bei Überschreitung eines voreinstellbaren Grenzwertes einen Alarm aus - akustisch, visuell oder als digitale Meldung - und erfüllen so eine Schutzfunktion.

 

Einen noch größeren Schutz von Anlagen, Prozessen oder Versuchen vor Temperatur oder Feuchte bieten Datenlogger, die mit einer Steuer- und Regelfunktion ausgerüstet sind. Diese Datenlogger zeichnen nicht nur Daten auf, sondern können durch integrierte Mikroprozessoren– ähnlich wie eine SPS - auch Aktoren ansteuern.

Welche Vorteile haben Temperatur Datenlogger mit externen Fühlern?

Datenlogger für Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit, die mit externen Messfühlern ausgerüstet werden, bieten einen deutlich weiteren Messbereich als Geräte, die nur über einen integrierten Messfühler verfügen. Mit den Datenloggern von Delphin Technology können alle gängigen Thermoelemente, PT100 / PT1000 Sensoren oder NTC Sensoren verwendet werden. Jeder Fühler hat dabei spezifische Vor- und Nachteile:

 

  • Thermoelemente weisen nur eine geringe Masse auf. Dadurch reagieren sie schnell auf Temperaturschwankungen. Durch eine Vielzahl an verfügbaren Materialien werden sehr weite Messbereiche und hohe Temperaturbereiche abgedeckt. Allerdings bieten Thermoelemente nicht die Genauigkeit anderer Messfühler.
  • PT100/PT1000 Sensoren werden im industriellen Umfeld häufig eingesetzt. Diese Sensoren bieten eine sehr genaue Messung über einen weiten Messbereich und können auch bei tiefen Temperaturen verwendet werden. Für eine besonders genaue Messung kann eine 3- beziehungsweise 4-Leiterschaltung mit diesen Sensoren durchgeführt werden.
  • NTC Sensoren sind vor allem dann gefragt, wenn Temperaturen in einem feststehenden, kleinen Bereich von typischerweise -40° bis +80° Celsius gemessen werden sollen. Den Nachteil des kleinen Messbereiches machen NTC Sensoren durch einen günstigen Anschaffungspreis und eine hohe Genauigkeit wieder wett.

 

Wenn Messungen gefordert sind, bei denen Ungenauigkeiten möglichst umfassend ausgeschlossen werden sollen, ist eine Ausstattung der Sensoren mit Messumformern ratsam.

Wodurch zeichnen sich Temperatur Datenlogger für die Industrie aus?

An Datenlogger, die im industriellen Umfeld Messungen durchführen, werden völlig andere Anforderungen gestellt als an die Geräte, die im privaten Umfeld verwendet werden. Eines der wichtigsten Kriterien für einen hochwertigen Datenlogger ist die Qualität der verbauten Komponenten. Temperatur Datenlogger für die Industrie müssen nicht nur große Temperaturunterschiede, teilweise staubige Umgebungen oder solche mit hoher Luftfeuchtigkeit aushalten, sondern auch präzise Messungen durchführen. Sie müssen teils Jahre 24/7 arbeiten und dürfen zu keinem Zeitpunkt ausfallen. Zusätzlich sollen die industriellen Datenlogger nicht nur an einem, sondern in der Regel an mehreren Orten in einer Anlage gleichzeitig komplexe Messaufgaben übernehmen. Daher sind professionelle Temperatur Datenlogger mit Schnittstellen ausgestattet, die in der Industrie gängig sind (RS232, Ethernet, WLAN, OPC UA, Modbus, CAN, ProfiNet, ProfiBus, ...). Durch die Vielfalt an Anschlüssen, Schnittstellen und Übertragungsstandards ermöglichen Temperatur Datenlogger für die Industrie die Durchführung auch höchst komplexer Messaufgaben.

Gibt es eigentlich eine Obergrenze, was die Anzahl der Eingänge an einem Datenlogger anbelangt?

Kurz und knapp: Nein, es gibt keine (physikalische) Obergrenze, was die Anzahl der Eingänge und damit die Anzahl der möglichen, anschließbaren Sensoren und Messfühler anbelangt. So verfügt beispielsweise der größte Datenlogger von Delphin Technology, der Expert Logger 300, zwar „nur“ über 46 Analogeingänge für Temperatur- oder andere Messungen und ist somit auf den ersten Blick im Bereich der Anschlüsse limitiert. Allerdings lässt sich durch einen modularen Aufbau die Anzahl der Eingänge nahezu unendlich erweitern. Hierzu wird einfach ein weiterer Expert Logger oder ein „Slave“-Gerät an den Datenlogger gehängt. In Kombination mit der leistungsstarken Software Delphin Data Center (DDC) lassen sich alle Eingänge erfassen und speichern – und das völlig unabhängig von der Anzahl der eingesetzten Sensoren oder den angeschlossenen Geräten.


Werden mehrere Hundert oder sogar Tausende Eingänge und Ausgänge benötigt, kann auf das ProfiMessage D von Delphin zurückgegriffen werden. Es ist beinahe unendlich erweiterbar und mit einer großen SPS vergleichbar. Allerdings bietet die Messgenauigkeit des ProfiMessage D sowie die strukturierte Datensammlung deutliche Vorteile gegenüber einer SPS.

 

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