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Feuchtemessung in Bauteilen und anderen Strukturen mit Bluetooth Low Energy

  • Die Langzeitüberwachung von Bauteilen (Structural Health Monitoring, SHM) ging in den letzten Jahren zunehmend von verkabelten Sensoren zu kabellosen Sensornetzwerken (WSN) über. Frühwarnsysteme sollen rechtzeitige Signale senden, wenn Schädigungsprozesse einsetzen, wenn ein Bauteil z. B. zu feucht wird (Deiche, Staumauern), oder wenn Feuchteprozesse in Bauteilen auftreten, die den Transport von schädlichen Stoffen ermöglichen. Mittels handelsüblicher multifunktionaler Sensoren wie einem Bluetooth Low Energy (BLE) wurden erste Machbarkeitsuntersuchungen zur Massenfeuchtemessung durchgeführt. Die untersuchten Parameter sind der sogenannte Received Signal Strength Indicator (RSSI) eines Bluetooth-Low-Energy(BLE)-Signals und die abgestrahlte Sendeleistung eines eingebetteten BLE-Moduls. Das BLE-Modul kommuniziert mit einem mobilen smarten Empfänger wie einem Tablet oder einem Smartphone als SmartHub. Die Veränderung des RSS-Indikators ist ein Maß für die Veränderung der Feuchte imDie Langzeitüberwachung von Bauteilen (Structural Health Monitoring, SHM) ging in den letzten Jahren zunehmend von verkabelten Sensoren zu kabellosen Sensornetzwerken (WSN) über. Frühwarnsysteme sollen rechtzeitige Signale senden, wenn Schädigungsprozesse einsetzen, wenn ein Bauteil z. B. zu feucht wird (Deiche, Staumauern), oder wenn Feuchteprozesse in Bauteilen auftreten, die den Transport von schädlichen Stoffen ermöglichen. Mittels handelsüblicher multifunktionaler Sensoren wie einem Bluetooth Low Energy (BLE) wurden erste Machbarkeitsuntersuchungen zur Massenfeuchtemessung durchgeführt. Die untersuchten Parameter sind der sogenannte Received Signal Strength Indicator (RSSI) eines Bluetooth-Low-Energy(BLE)-Signals und die abgestrahlte Sendeleistung eines eingebetteten BLE-Moduls. Das BLE-Modul kommuniziert mit einem mobilen smarten Empfänger wie einem Tablet oder einem Smartphone als SmartHub. Die Veränderung des RSS-Indikators ist ein Maß für die Veränderung der Feuchte im Bauteil, während die ausgesandte Signalstärke konstant bleibt. Wenn das BLE-Signal einen feuchten Bereich im Baumaterial durchläuft, verändert sich der RSS-Indikator. Nach erfolgreicher Machbarkeitsstudie wurde nun ein aus dem Netzwerk MI4G (Modern Industry for Germany) zwischen der Bundesanstalt für Materialprüfung und dem Klein- und mittelständigen Unternehmen LinTech GmbH heraus beantragtes ZIM-Projekt bewilligt. Der Bericht zeigt erste Ergebnisse von Voruntersuchungen und gibt einen Ausblick auf weitere Forschungsaktivitäten.zeige mehrzeige weniger

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  • 2016-10-Bautechnik-BLE-Feuchtemessung.pdf
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Autoren/innen:Enrico Köppe, Laura Moldenhauer, Frank Haamkens, Rosemarie Helmerich
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Deutsch
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch):Bautechnik
Jahr der Erstveröffentlichung:2016
Organisationseinheit der BAM:7 Bauwerkssicherheit
7 Bauwerkssicherheit / 7.4 Baustofftechnologie
8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.1 Sensorik, mess- und prüftechnische Verfahren
Verlag:Ernst & Sohn
Verlagsort:Deutschland
Jahrgang/Band:93
Ausgabe/Heft:10
Erste Seite:747
Letzte Seite:751
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Freie Schlagwörter:BLE; Bauteil; Bluetooth; Bluetooth Low Energy; Feuchtemessung
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Infrastruktur
DOI:https://doi.org/10.1002/bate.201600074
URL:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/bate.201600074/epdf
URL:http://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=Alerting&SrcApp=Alerting&DestApp=WOS&DestLinkType=FullRecord;UT=WOS:000386164900008
ISSN:0932-8351 A 1556
Verfügbarkeit des Volltexts:Volltext-PDF im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:09.11.2016
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:29.12.2016