KELLER Nieuwsbrief

Communicatie wordt steeds belangrijker. Zowel tussen producten als tussen mensen. Met onze nieuwsbrief ontvang je iedere twee maanden onze nieuwsbrief. Kort en krachtig op de hoogte van wat onze zintuigen in de markt opgemerkt hebben.

Metingen digitaal verwerken

Draadloze betrouwbaarheid

Welke meting ook, welke cloud ook, data zijn direct beschikbaar

Ook de techniek van niveau- en drukmetingen gaat met de tijd mee. De basis blijft cruciaal: nauwkeurigheid en stabiliteit, maar ook behuizingen die bestand zijn tegen soms de meest extreme omstandigheden. Een ander aspect wint ook aan belang: communicatie - het liefst draadloos en realtime.

 

Het Zwitserse bedrijf Keller profileert zich als zowel veelzijdig als specialistisch op het gebied van sensoren. Van grondwatermeting tot en met sensoren in hightechtoepassingen zoals de ruimtevaart, en altijd van Zwitserse kwaliteit. Ook bij Keller is communicatie van de data van steeds groter belang. Martijn Smit van Keller Nederland vertelt over de stand van zaken.
“Drukmeting is onze corebusiness,” vertelt Smit. “We staan bekend om onze robuuste en uiterst nauwkeurige sensoren. Daarnaast maken we de combi met geleidbaarheid met behulp van een extra geleidbaarheidssensor in de druk – of niveauopnemer en kunnen we de temperatuur als afgeleide bepalen. De techniek die we gebruiken is in het overgrote deel piëzoresistief en bij een tweetal sensoren werken we met een capacitieve meting. Waar lager dan honderd millibar gemeten moet worden, is het piëzoresistieve meetprincipe niet toereikend en zetten we capacitieve sensoren in.” In de markt zijn diverse andere meetprincipes om druk te meten, maar de oprichter van het Zwitserse Keller, Hans W. Keller, was de uitvinder van het piëzoresistieve meetprincipe. En hun sensoren worden ingezet voor bijvoorbeeld metingen van waterstand en niveau maar ook voor zaken als brugbewaking.

Geïsoleerde cel
Wat is er zo bijzonder aan piëzoresistieve druksensoren? “De chip zit in een geïsoleerde behuizing en komt niet in contact met het medium. Daardoor is de sensor geschikt voor nagenoeg ieder medium, eventueel door toepassing van hastelloy of titanium. Het bereik is enorm, van vijftig millibar tot vijftienhonderd bar en de techniek biedt verregaande mogelijkheden voor miniaturisatie. De OEM sensor geeft een millivoltsignaal af dat door een microprocessor wordt verwerkt. Vervolgens wordt deze geconditioneerde data omgezet in een gestandaardiseerd signaal, digitaal of analoog. Digitaal kun je een hogere nauwkeurigheid bereiken. We leveren onze sensoren ook aan OEM-ers en daarnaast kunnen we eigenlijk voor iedere klantspecifieke toepassing wel een sensor ontwerpen. We hoeven nooit - nou ja, zeg nooit nooit - nee te zeggen.” Smit lacht en vult aan: “Voor grote volumes kunnen we bovendien heel erg scherp leveren. Dát en de robuuste kwaliteit maakt dat we inmiddels voor aardig wat toepassingen, met name onder extreme omstandigheden, de standaard zijn. Het zegt ook wel iets dat sommige van onze sensoren al twintig jaar in het programma zitten!”

Een ander belangrijk voordeel van het piëzoresistieve principe is volgens Smit gelegen in het feit dat overbelasting boven de royale overdrukmarge betekent dat de sensor moet worden vervangen. “Zo weet je tenminste zeker dat je metingen nauwkeurig blijven. Bij andere technieken zie je nog wel eens dat de sensor na een overbelasting nog lijkt te functioneren, maar dat permanente deformatie ervoor zorgt dat de resultaten onbetrouwbaar zijn.”

Martijn Smit toont het dasboard met daarin de parameters van de verschillende sensorenToekomst
Goed, die toekomst. Voorheen werd een sensor uitgelezen met behulp van een display met een wijzer en werd de informatie vanaf de meetcel met behulp van een draadje, vertaald naar een stand van die wijzer op een wijzerplaat. Vandaag de dag gaat dat er éven iets anders aan toe. We kenden al de datalogger, een aan een sensor gekoppeld geheugen dat lokaal uit te lezen is, een digitaal display en een relais dat bij een bepaalde stand automatisch iets in en uit kan schakelen. De nieuwste generatie sensoren is op afstand uitleesbaar, precies zoals de gebruiker dat wil. Geen gesleep langs de locaties maar vanachter het bureau zien hoe de waterstanden op verschillende locaties zijn, hoe de belasting van de brug zich houdt, hoe de druk en temperatuur in de cabine van het vliegtuig is, hoe het in die ruimtesonde gaat en hoe het niveau in de biertank is. De sensor is de basis, en de IT-infrastructuur is dienend, volgens Smit.

Cloud
“Keller heeft daarvoor een eigen cloud ontwikkeld, die we de Kolibri-cloud noemen. Via een responsive webinterface - dus geschikt voor alle soorten devices - kan de gebruiker alles aflezen wat de sensor kan melden. Op een overzichtelijke manier kunnen ook verschillende sensoren tegelijk worden bekeken om ze met elkaar te vergelijken. Er kunnen alarmeringen worden ingesteld en de informatie kan geëxporteerd worden om er berekeningen op los te laten in externe programma’s. Dit is een eigen ontwikkeling van Keller, gebaseerd op het Microsoft Azure-platform, waardoor de data veilig en betrouwbaar is.” Naast de eigen cloud is de data ook op een andere manier beschikbaar. “Omdat we weten dat veel bedrijven een eigen cloudomgeving hebben, hebben we ook een API ontwikkeld. Met die Application Programming Interface kan de data van de sensoren worden gebruikt met de eigen software. Daarmee is dezelfde functionaliteit beschikbaar als met de Kolibri-cloud.”

Communicatie
De communicatie met die cloud kan op verschillende manieren tot stand worden gebracht. Keller heeft een eigen modemlogger ontwikkeld, de ARC1. Martijn Smit: “De sensoren kunnen daarnaast via het LoRa-netwerk worden uitgelezen met onze nieuwe LDT LoRa-transmitter, of data kunnen via LTE, 3G en optioneel ook via 4G worden doorgegeven. Met het LoRa-netwerk wordt er maximaal iedere tien minuten een meting gecommuniceerd. Het voordeel van onze ARC1 is dat de data altijd actueel, realtime - voor wat betreft de alarmering - en accuraat beschikbaar is. De ARC1 is een modemlogger en heeft een geheugen voor circa 56.000 metingen en een batterijlevensduur van zo’n tien jaar. Het modem communiceert standaard via 3G, is Modbuscompatibel en werkt met het RS485-protocol.” De modemlogger kan parallel worden ingezet. Je kunt er data mee verzamelen, maar hij kan ook worden geprogrammeerd om een monitorfunctie te vervullen.
De ARC1-modemlogger kan met verschillende behuizingen worden geleverd en dus in verschillende omgevingen worden ingezet. Er is een boxuitvoering voor maximaal vijf sensoren en de atmosfeer in de behuizing wordt bewaakt met een luchtdruksensor. Daarnaast zorgt een luchtvochtigheidsensor dat ook die parameter in de behuizing wordt geregistreerd. Daarnaast wordt de batterijcapaciteit bewaakt en beschikt de logger over een nauwkeurige klok.

En dan?
Telemetrische sensoren worden in ons land inmiddels al veel ingezet. “In de afgelopen jaren hebben we aan diverse klanten een zeer groot aantal niveau-dataloggers geleverd die ingezet zijn in vernieuwde meetnetten. Die kunnen probleemloos worden uitgebreid tot telemetrische meetpunten met LoRa of 3G modems.” En ook het Internet of Things vraagt steeds meer draadloze dataoverdracht. We vragen Martijn Smit wat hij denkt dat de volgende ontwikkeling zal zijn. Data als een dienst? “Ja, een turnkey-oplossing zou heel goed als een dienst kunnen worden afgenomen. Maar hoe dat er precies uit gaat zien, is nog een beetje koffiedik kijken. De techniek blijft nodig om informatie te verzamelen. Maar hoe we die techniek aanbieden, kan wel eens heel anders worden dan we nu gewend zijn.”

lora logoLoRa staat voor Long Range en dat geeft direct al een idee van waar het om gaat: draadloze communicatie over grote afstand, tot wel tien kilometer afstand van een gateway. Zelfs in stedelijke en industriële gebieden. Daarnaast is LoRa ontwikkeld om sensoren te kunnen ontwerpen die weinig energie verbruiken en daardoor lang, zelfs 10 jaar of langer, op een kleine geïntegreerde batterij kunnen functioneren. KPN heeft in Nederland een dekkend LoRa-netwerk aangelegd. LoRa-nodes verzenden berichten periodiek of op basis van een gebeurtenis (event). Deze berichten worden door een of meerdere LoRa-gateways opgevangen en doorgestuurd naar een LoRaWAN-server.

Nieuwsbriefarchief