Logistics-IT Datenlogger arbeiten als Transportdetektive

Autor / Redakteur: Wendelin Egli / Dipl.-Betriebswirt (FH) Bernd Maienschein

Datenlogger sind (zumeist) kleine Geräte zur effizienten Erfassung von Messdaten wie Schocks, Temperatur oder Druck. Mini-Transport-Datenlogger von MSR Electronics waren maßgeblich bei der Verbringung hochempfindlicher Detektormodule des CERN von Europa in die Vereinigten Staaten von Amerika beteiligt – zugunsten des Handlings und der Transportsicherheit.

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Der Transport-Datenlogger MSR175 dokumentiert mit bis zu 6.400 Messungen je Sekunde Schockbelastungen mit ±15 und ±200 g bei einer Aufzeichnungsdauer bis zu acht Wochen und mit einer Speicherkapazität von über 2 Millionen Messwerten. Aufgezeichnet werden zudem Temperatur, Feuchte, Druck und Licht.
Der Transport-Datenlogger MSR175 dokumentiert mit bis zu 6.400 Messungen je Sekunde Schockbelastungen mit ±15 und ±200 g bei einer Aufzeichnungsdauer bis zu acht Wochen und mit einer Speicherkapazität von über 2 Millionen Messwerten. Aufgezeichnet werden zudem Temperatur, Feuchte, Druck und Licht.
(Bild: MSR Electronics)

Das CERN, die in der Nähe von Genf beheimatete Europäische Organisation für Kernforschung, ist eines der größten und renommiertesten Zentren für physikalische Grundlagenforschung der Welt. Dort befassen sich weit über 15.000 Forscher und Mitarbeiter aus den unterschiedlichsten Fachbereichen mit verschiedenen Aufgabenstellungen der modernen Teilchenphysik, um den Aufbau der Materie und die fundamentalen Wechselwirkungen zwischen den Elementarteilchen zu erforschen.

Bekannt geworden ist das CERN in jüngster Zeit vor allem durch den Large Hadron Collider (LHC), der einen Umfang von 27 Kilometern hat und 9.300 Magnete nutzt, um die Teilchenstrahlen um den Beschleunigerring zu lenken. Eine der Forschungsaufgaben, die im LHC durchgeführt werden, ist „ALICE“ (A Large Ion Collider Experiment). Dabei handelt es sich um ein aktuelles Experiment der Teilchenphysik, das den Zustand der Materie unmittelbar nach dem Urknall, genannt Quark Gluon Plasma, nachstellen soll und das allein etwa 1.000 Mitarbeiter beschäftigt.

Hochempfindliche Detektoren auf dem Transportweg überwachen

Bei ALICE besteht eine intensive Zusammenarbeit mit dem Experiment „sPHENIX“ beim Brookaven National Lab (BNL) in den USA. Für dieses Experiment, das sich mit der Untersuchung von QGP befasst, werden von ALICE insgesamt 84 Detektormodule geliefert, die auf aktiven monolithischen Pixelsensoren basieren. Damit werden die geladenen Teilchen beobachtet, die durch die Kollision von Ionen bei hoher Energie entstehen.

Die Detektormodule sind gegenüber Erschütterungen, Schocks oder ungewöhnlichen Änderungen der Umgebungsbedingungen bezüglich Temperatur, Druck oder Feuchtigkeit sehr empfindlich. Aus diesem Grund werden die Detektormodule von Genf zum Laurence Berkeley National Laboratory in Kalifornien, das ebenfalls am sPHENIX-Projekt beteiligt ist, in speziellen kofferähnlichen Behältern per Hand über mehrere Zwischenstationen hinweg auf dem Luftweg transportiert.

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Die derzeit herrschenden Beschränkungen durch Covid-19-Einreisebestimmungen in die USA machen einen Transport durch Menschen allerdings unmöglich, sodass man gezwungen ist, ein speziell für den Transport hochempfindlicher Güter zertifiziertes Transportunternehmen mit dem Transfer der Module zu beauftragen.

Allerdings: Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser! Und so wandten sich die Verantwortlichen des sPHENIX-Projekts an das in Seuzach beheimatete Messtechnikunternehmen MSR Electronics GmbH, um dessen Transport-Datenlogger MSR175 und den mit GPS-Tracking ausgestatteten MSR175plus zunächst einmal für Testtransfers in speziellen Transportkoffern unterzubringen. Für diese Testtransporte wurden als Untersuchungsobjekte allerdings keine echten Module verwendet, sondern nur einfachere Musterexemplare. Die MSR-Logger hatten dabei die Aufgabe, die Umgebungsbedingungen während der Transporte zu überwachen und damit zusammenhängende Messwerte in Abhängigkeit von der Zeit aufzuzeichnen.

Umfassende Messaufzeichnungen möglich

Die manipulationssicheren Datenlogger der Serie MSR175 agieren dabei wie eine Art „Black Box“, welche kritische Transportereignisse, die über der voreingestellten Toleranzgrenze liegen, erfasst und speichert. Sowohl der MSR175 als auch der MSR175plus sind mit ±15-g- und ±200-g-3-Achsenbeschleunigungssensoren sowie je einem Temperatur-, Luftfeuchtigkeits-, Luftdruck- und Lichtsensor ausgestattet. Beim MSR175plus kommt noch ein GPS/GNSS-Empfänger hinzu, mit welchem sich Transportereignisse lokalisieren lassen. Zudem unterscheiden sich die beiden Loggertypen durch ihre Schockmessmodi: Während mit dem MSR175 wahlweise entweder ±200 g mit 6.400 Hertz oder ±200 g mit 3.200 Hertz oder ±15 g mit 1.600 Hertz erfasst werden, erfolgt mit dem neu auf den Markt gekommenen MSR175plus die Messung gleichzeitig (±200 g mit 6.400 Hertz und ±15 g mit 1.600 Hertz). Dies ist ein entscheidender Vorteil bei Transportüberwachungen, bei welchen nicht von vorneherein klar ist, welcher der beiden Beschleunigungssensoren gewählt werden soll. Die Gefahr, dass beim Einstellen nicht der richtige Sensor gewählt wird, ist damit gebannt.

Der Speicher beider Loggertypen reicht, um tage- beziehungsweise monatelang Daten aufzuzeichnen. Auslesen lassen sich die Transportdaten via USB. Mittels Auswertesoftware können auffällige Ereignisse rasch analysiert und beweiskräftig dokumentiert werden. Die aufgezeichneten Messdaten sind nicht nur unabdingbar zur Klärung von Haftungs- und Versicherungsfragen bei Transportschäden, sie helfen auch beim Optimieren von Verpackungen.

Im konkreten Fall des CERN-Transportes der hochempfindlichen Detektormodule von Europa in die USA wurden sowohl die Logger des Typs MSR175plus als auch des Typs MSR175 verwendet und dabei die Schocks im Messbereich ±200 g, Luftdruck- und Feuchtigkeitsänderungen aufgezeichnet. Mit den gewonnenen Daten lassen sich die Transportbedingungen und das gesamte Handling verbessern, was insgesamt die Transportsicherheit erhöht. ■

* Wendelin Egli ist Geschäftsführer der MSR Electronics GmbH in 8472 Seuzach (Schweiz), Tel. +41 52 3162555, sales@msr.ch

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