Καταγραφικά Δεδομένων Θερμοκρασίας και Υγρασίας
Καταγραφικά Δεδομένων Θερμοκρασίας και Υγρασίας: Η γνώση της πορείας της θερμοκρασίας και της σχετικής υγρασίας κατά τη διάρκεια ενός ορισμένου χρόνου είναι απαραίτητη σε επιστημονικές, ιατρικές και βιομηχανικές εφαρμογές. Για την ανάκτηση αυτών των πληροφοριών χρησιμοποιούνται χειροκίνητες ενδείξεις, καταγραφικά γραφημάτων / chart recorders ή καταγραφικά δεδομένων / data loggers.
Το καταγραφικό δεδομένων είναι μια ηλεκτρονική συσκευή που συνδυάζει αναλογικές και ψηφιακές μετρήσεις. Χρησιμοποιεί τη μεθοδολογία προγραμματισμού για την ανίχνευση της θερμοκρασίας, της σχετικής υγρασίας και άλλων παραμέτρων όπως η τάση και ο παλμός. Τα καταγραφικά δεδομένων λαμβάνουν πληροφορίες από τη θερμοκρασία και την υγρασία με αισθητήρες. Αυτά τα δεδομένα διαβιβάζονται στη βάση δεδομένων και παρέχεται λογισμικό ανάλυσης για την αποθήκευση και την ανάλυση των δεδομένων που παρακολουθούνται. Τα διάφορα τεχνικά ορόσημα που πέτυχαν οι ερευνητές στον τομέα αυτό έχουν εξεταστεί και παρουσιάζονται σε αυτήν την έρευνα.
Διατήρηση εντός ορισμένων ορίων
Το επίπεδο θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας μπορεί να επηρεάσει διάφορους τύπους μετρήσεων που έχουν καταγραφεί σε πολλά πεδία. Ως εκ τούτου, η θερμοκρασία και η υγρασία πρέπει να διατηρηθούν εντός ορισμένων ορίων. Έτσι θα επιτευχθούν επαναλαμβανόμενα αποτελέσματα, θα μειωθεί το κόστος των κουραστικών διορθώσεων και θα ικανοποιηθούν οι κανονιστικές απαιτήσεις και οι απαιτήσεις ορθότητας. Βρέθηκε ότι τα καταγραφικά γραφημάτων (chart recorders) δεν μπορούν να καταγράψουν τη θερμοκρασία και την υγρασία με ακρίβεια ώστε να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις ποιότητας και κανονιστικών ρυθμίσεων.
Τα καταγραφικά γραφημάτων είναι δύσκολο να βαθμονομηθούν και να διατηρηθούν. Πολλοί από αυτούς είναι επιρρεπη στην μετατόπιση των αισθητήρων, η οποία τείνει να επιδεινώνεται με την πάροδο του χρόνου. Υπάρχει περίπτώση να μην μπορεί να διορθωθεί πλήρως. Καθώς τα καταγραφικά γραφημάτων χρησιμοποιούν κινούμενα μέρη, απαιτούν αυξημένη συντήρηση και βαθμονόμηση για να είναι ακριβή. Τα καταγραφικά δεδομένων (data loggers) χρησιμοποιούν ψηφιακές τεχνολογίες, όπως:
- προηγμένους μικροεπεξεργαστές,
- αισθητήρες στερεάς κατάστασης και
- πλήρως εξοπλισμένο λογισμικό, που μεγιστοποιούν την ακρίβεια.
Επειδή δεν υπάρχει κανένα κινητό μέρος για φθορά, τα καταγραφικά δεδομένων μπορούν να παρέχουν μεγαλύτερη ακρίβεια για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους. Υποστηρίζονται δε, από ισχυρό λογισμικό. Λόγω του μικρού τους μεγέθους και της φορητότητας τους, μπορούν επίσης να μετακινηθούν πιο κοντά στις κρίσιμες περιοχές όπου πραγματοποιούνται βαθμονομήσεις / calibrations. Έτσι παρέχεται μεγαλύτερη ακρίβεια για κάθε βαθμονόμηση.
Τι είναι το καταγραφικό δεδομένων
Το καταγραφικό δεδομένων είναι μια ηλεκτρονική συσκευή που καταγράφει αυτόματα, σαρώνει και ανακτά δεδομένα με υψηλή ταχύτητα και μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα. Χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια μιας δοκιμής ή μέτρησης σε οποιοδήποτε μέρος των εγκαταστάσεων. Ο τύπος των πληροφοριών καταγραφής καθορίζεται από τον χρήστη. Δηλαδή, εάν πρέπει να καταγράφεται η θερμοκρασία, η σχετική υγρασία, η τάση, ή ο παλμός. Επομένως γίνονται οι μετρήσεις και αυτόματα καταγράφονται οι τιμές. Το καταγραφικό δεδομένων λειτουργεί με αισθητήρες για την μετατροπή των φυσικών φαινομένων και ερεθισμάτων σε ηλεκτρονικά σήματα, τα οποία στη συνέχεια μετατρέπονται σε δυαδικά δεδομένα που αναλύονται εύκολα με λογισμικό και αποθηκεύονται για μελλοντικές αναλύσεις της διαδικασίας.
Τα καταγραφικά δεδομένων βασίζονται σε ψηφιακό επεξεργαστή. Είναι μια ηλεκτρονική συσκευή που καταγράφει δεδομένα σε σχέση με το χρόνο σε θέση είτε με ενσωματωμένο όργανο είτε με αισθητήρα ή με εξωτερικά όργανα και καθετήρες. Κάθε καταγραφικό δεδομένων συλλέγει δεδομένα αυτόματα σε 24ωρη βάση και αυτό είναι το πρωταρχικό και σημαντικότερο όφελος από την χρήση τους.
Λειτουργία καταγραφικών δεδομένων
Το χαρακτηριστικό των καταγραφικών δεδομένων είναι η λήψη μετρήσεων μέσω αισθητήρα και η αποθήκευση δεδομένων για μελλοντική χρήση. Ωστόσο, η εφαρμογή απαιτεί περισσότερα από την συλλογή και την αποθήκευση δεδομένων. Χρειάζεται και η ικανότητα ανάλυσης και προβολής των δεδομένων για τον προσδιορισμό των αποτελεσμάτων και την λήψη αποφάσεων με βάση τα απαραίτητα δεδομένα καταγραφής. Η πλήρης εφαρμογή των καταγραφών δεδομένων, απαιτεί τα περισσότερα από τα στοιχεία που αναφέρονται παρακάτω:
- Δοκιμή: Οι διάφορες παράμετροι σε ένα περιβάλλον, των οποίων οι τιμές πρόκειται να καταγραφούν, δίδονται ως εγγραφές εισόδου στον αισθητήρα.
- Αισθητήρες: Οι εγγραφές εισόδου δίδονται στο καταγραφικό δεδομένων μέσω διαφορετικών αισθητήρων για μετρήσεις διαφορετικών παραμέτρων όπως για παράδειγμα τιμές θερμοκρασίας και υγρασίας.
- Πρόσβαση Χρήστη: Παρέχεται η δυνατότητα αλληλεπίδρασης με το λογισμικό και τους αισθητήρες, χρησιμοποιώντας ανάλυση αλγορίθμων για την αποθήκευση των δεδομένων.
- Λογισμικό: Με τη χρήση του λογισμικού προβάλλονται τα αποθηκευμένα δεδομένα των αισθητήρων και τα διατηρεί για μεγάλο χρονικό διάστημα αποθηκευμένα.
Input / Εισαγωγή, Signal / Σήμα, Commands / Εντολές, Parameter Measurement. (Temperature, humidity,etc) / Παράμετροι μετρήσεων (Θερμοκρασία, Υγρασία κλπ), Display result of s/w analysis / Προβολή αποτελεσμάτων της ανάλυσης του λογισμικού. Experiment / Δοκιμή, Sensors / Αισθητήρες, User Interface / Πρόσβαση Χρήστη, Λογισμικό
Η Έρευνα
Ο Δρ. Saul Greenburg περιέγραψε την έννοια και τον τρόπο καταγραφής λεπτομερώς. Η καταγραφή είναι διαδικασία για την καταγραφή συμβάντων με τη χρήση καταγραφικών δεδομένων κατά τη διάρκεια δοκιμής ή σε χρήση πεδίου ενός συστήματος ή ενός προϊόντος.
Ο Craig Steiner παρουσίασε την οθόνη LCD και το ρολόι πραγματικού χρόνου. Η οθόνη LCD προσφέρει πολλές προγραμματισμένες εργοστασιακά λειτουργίες: Πληροφορίες για την προβολή των λειτουργιών και των καταγραφών της συσκευής.
Το ακριβές ενσωματωμένο ρολόι πραγματικού χρόνου, παρέχει δεδομένα ώρας, σε “πραγματικό χρόνο”.
Η σύγκριση των καταγραφικών δεδομένων συζητήθηκε από την Judy Ritchie. Παρείχε έναν οδηγό καταγραφικών δεδομένων. Το καταγραφικό δεδομένων είναι ένα ηλεκτρονικό όργανο που καταγράφει μετρήσεις (θερμοκρασία, σχετική υγρασία, πυκνότητα φωτός, on/off, ανοικτό/κλειστό, voltage, πίεση και συμβάντα) για κάποιο χρονικό διάστημα.
Συνήθως οι συσκευές αυτές είναι μικρές με μπαταρία και μικροεπεξεργαστή, αποθηκευτικό χώρο δεδομένων και αισθητήρα. Στο άρθρο αυτό αναφέρονται τα παρακάτω θέματα: Πώς λειτουργούν τα καταγραφικά δεδομένων, που και ποιοι τα χρησιμοποιούν, τι πρέπει να ψάξει κανείς σε ένα καταγραφικό δεδομένων, γιατί να επιλέξει καταγραφικό δεδομένων αντί ενός συστήματος συλλογής δεδομένων και οι εφαρμογές αυτών.
Ένα σύστημα καταγραφής δεδομένων βασιζόμενο σε μικροελεγκτή για την καταγραφή δεδομένων θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας για εφαρμογές ακουστικών μετρήσεων, απλό στη χρήση του, δεν απαιτεί πρόσθετο υλικό και επιτρέπει την επιλογή του αριθμού (ποσότητας) δεδομένων με χρονικά διαστήματα μεταξύ αυτών. Τα συλλεχθέντα δεδομένα, εύκολα μεταφέρονται σε έναν υπολογιστή μέσω μια σειριακής θύρας και με το κατάλληλο λογισμικό που είναι εγκαταστημένο στον υπολογιστή, γίνεται η ανάλυση τους. Αυτή είναι η περιγραφή του S.J.Perez, M.A.Calva, R.Castaneda.
Συμπέρασμα
Τα Καταγραφικά Δεδομένων Θερμοκρασίας και Υγρασίας, είναι φορητές συσκευές για μετρήσεις και καταγραφή δεδομένων θερμοκρασίας και Υγρασίας. Οι συσκευές συνδέονται με ηλεκτρονικό υπολογιστή μέσω θύρας USB (ή και ασύρματα) για την επεξεργασία των εγγραφών και περαιτέρω ανάλυση. Τα καταγραφικά δεδομένων είναι ένα ανεκτίμητο εργαλείο για την συλλογή και ανάλυση δεδομένων, που έχει τη δυνατότητα να προβάλλει τα αποτελέσματα σε πραγματικό χρόνο, με αισθητήρες και καθετήρες που έχουν την ικανότητα να ανταποκρίνονται σε παραμέτρους που ξεπερνούν τα προκαθορισμένα όρια. Τα καταγραφικά δεδομένων για μετρήσεις θερμοκρασίας ποικίλουν σε ταχύτητα, μέγεθος μνήμης και κόστος.
Βιβλιογραφία: International Journal of Computer Technology and Electronics Engineering (IJCTEE) National Conference on Emerging Trends in Computer Science & Information Technology (NCETCSIT-2011) – (NCETCSIT-2011) BAPURAO DESHMUKH COLLEGE OF ENGINEERING, SEVAGRAM Page 24 – Data Logger System: A Survey by Sagarkumar S. Badhiye, Dr. P. N. Chatur, B. V. Wakode