Vom Messproblem zur fertigen Lösung

Von der ersten Messidee bis zur validierten Anwendung: Manner entwickelt maßgeschneiderte Telemetrie- und Sensorsysteme für anspruchsvolle Einsatzbedingungen. Im Fokus stehen reale Messdaten direkt am rotierenden Bauteil – dort, wo Simulationen an ihre Grenzen stoßen. 

Das Unternehmen Manner Sensortelemetrie GmbH aus Spaichingen versteht sich nicht als reiner Anbieter von Komponenten wie Sensorsignalverstärkern, Antennensystemen oder Auswerteeinheiten. Der eigentliche Mehrwert liegt in der durchgängigen Begleitung von Kundenprojekten – von der ersten Aufgabenstellung bis zur einsatzbereiten Messlösung. Dazu gehören Beratung, kundenspezifische Anpassungen, Inbetriebnahme sowie Schulung. 

„Ein fertiges Lastenheft ist dabei keine Voraussetzung. Projekte beginnen häufig mit einer konkreten Herausforderung oder einer bestehenden Konstruktion. Darauf aufbauend entwickeln wir gemeinsam mit den Kunden Lösungen, um physikalische Größen wie Dehnung, Temperatur, Drehmoment, Kraft, Druck oder Beschleunigung zuverlässig direkt am rotierenden Bauteil zu erfassen“, erklärt Geschäftsführerin Dr. Julia Manner. 

Die Umsetzung erfolgt je nach Aufgabenstellung durch elektronische Anpassungen, neue technische Ansätze oder me­chanische Sonderlösungen. Ein Beispiel hierfür sind Kolbenmessungen im Formel-1-Umfeld, bei denen extreme Belastungen und minimaler Bauraum höchste Anforderungen an die Messtechnik stellen. Solche Projekte erfordern iterative Entwicklungsprozesse, hohe Transparenz und umfassende Erfahrung. Entscheidend ist die Praxistauglichkeit der Lösung. „Unser Ziel ist es, Messungen zu realisieren, die mit Standardprodukten nicht möglich wären“, so Dr. Julia Manner. 

Innovationen und Weiterentwicklungen 

Mit TempIQ hat das Manner-Team eine neue Chiptechnologie für die Temperaturtelemetrie entwickelt. Im Fokus stehen eine kompaktere Bauweise, erhöhte Anwendungssicherheit und zusätzliche Systemintelligenz. Die Technologie benötigt rund 45 % weniger Bauraum als die Vorgängergeneration und integriert Diagnosefunktionen wie Selbsttests sowie die Erkennung von Polaritätsfehlern und Thermoelementdefekten. Gleichzeitig ist das System für Umgebungstemperaturen bis + 200 °C ausgelegt. 

Neben neuen Hardwarelösungen wurden bestehende Systeme kontinuierlich weiterentwickelt. Dazu zählen unter anderem die Echtzeit-Drehzahlkompensation für schnell rotierende Messflansche sowie die zeitsynchrone Integration in die Softwareumgebung DewesoftX. 

Ein weiterer Meilenstein ist die Erweiterung des DAkkS-akkreditierten Drehmomentkalibrierlabors. Der Kalibrierbereich deckt nun ein Spektrum von 100 Nm bis 500 kNm ab und ermöglicht die zertifizierte Kalibrierung sowohl kleiner Drehmomentaufnehmer als auch großdimensionierter kundenspezifischer Messflansche. 

Messdaten aus der Realität 

Simulationen sind ein unverzichtbares Werkzeug in der Entwicklung, stoßen jedoch bei der Abbildung realer Betriebsbedingungen komplexer Maschinen an ihre Grenzen. Faktoren wie Temperatur, Drehzahl, Lastwechsel, Verschleiß, Schmierung, Bauraum und elektromagnetische Einflüsse wirken gleichzeitig und lassen sich nur eingeschränkt modellieren. Manner setzt daher auf die Erfassung von Messdaten direkt am Ort ihres Entstehens. Untersucht werden unter anderem Wellen am Getriebeeingang, Ritzel, Messflansche oder kundenspezifische Applikationen. Die Telemetriesysteme erfassen je nach Anforderung Größen wie Drehmoment, Axialkraft, Weg, Dehnung, Temperatur, Druck, Ladung oder Beschleunigung. 

Eine induktive Energie- und Datenübertragung ermöglicht dauerhafte Messungen ohne Batterie oder Wartungsaufwand. Systemabhängig sind Drehzahlen bis 150 000 min-1, Temperaturen von - 50 bis + 200 °C, Datenraten bis 200 kSamples/s sowie bis zu 256 Kanäle realisierbar. Die Systeme sind zudem auf hohe EMV-Robustheit ausgelegt und liefern stabile Daten auch in anspruchsvollen elektrischen Umgebungen. 

Kundenspezifische High-End-Telemetrie 

Ein Beispiel für eine spezialisierte Lösung ist eine 48-Kanal-Telemetrie für den MERIT-Prüfstand zur Untersuchung von Rotoren und Propellern. Das System wurde für dynamische Hochlastversuche und den Einsatz im Windkanal ausgelegt und an spezifische Anforderungen hinsichtlich Bauraum, Belastung und Messaufgabe angepasst. 

Für flexible Anwendungen bietet Manner mit MasterMind eine modulare Telemetrieplattform. Sie basiert auf frei konfigurierbaren 4-Kanal-Modulen, die sich individuell kombinieren und erweitern lassen.  

Je nach Systemaufbau sind bis zu 128 Kanäle realisierbar. Die Module können mit Abständen von bis zu 500 mm installiert werden, wodurch auch große Maschinen mit verteilten Messstellen abgebildet werden können. Die Sensorik ist flexibel konfigurierbar: Voll-, Halb- und Viertelbrücken, Thermoelemente sowie RTD-Sensoren z. B. PT100 lassen sich kanalweise parametrieren. Auch Abtastraten, Signalbandbreiten und Filter können an die jeweilige Messaufgabe angepasst werden. 

Telemetrie in anspruchsvollen Umgebungen 

„Auch in der Prozess- und Verschleißüberwachung bietet Telemetrie erhebliche Vorteile. Neben Anwendungen in Luftfahrt und Hochdrehzahlprüfständen realisieren wir auch ATEX-zertifizierte Systeme für explosionsgefährdete Bereiche“, weiß Dr. Julia Manner. Ein Beispiel ist eine Telemetrielösung für Bohrköpfe, bei der Drehmomentsignale redundant erfasst und zusätzlich Axialkräfte wartungsfrei gemessen werden. Dies ermöglicht die Bewertung von Prozesszuständen, die frühzeitige Erkennung von Überlast sowie die Analyse von Verschleißentwicklungen. 

Drehmomentmesstechnik und Softwareintegration 

Neben Telemetriesystemen umfasst das Portfolio auch Standard-Drehmomentmessflansche sowie kundenspezifische Drehmomentaufnehmer bis hin zu Mehrkomponenten- und 6-Komponenten-Messflanschen. Die Lösungen decken ein breites Spektrum ab – von hohen Drehzahlen über sehr kleine bis hin zu sehr großen Messbereichen. 

Alle Systeme werden im eigenen akkreditierten Labor geprüft und kalibriert. Ergänzt wird die Hardware durch die Manner Signal Suite, die Funktionen wie Konfiguration, Inbetriebnahme, Health Monitoring, Echtzeit-Visualisierung, Datenlogging und Analyse bereitstellt. 

„Bei Manner kombinieren wir Telemetrie, Sensorik und Systemintegration zu ganzheitlichen Messlösungen für reale Betriebsbedingungen. Das Spektrum reicht von standardisierten Komponenten bis hin zu hochspezialisierten, kundenspezifischen Anwendungen – mit dem Ziel, auch unter extremen Bedingungen präzise und verlässliche Messdaten bereitzustellen“, resümiert Dr. Julia Manner. 

Bilder: MANNER Sensortelemetrie GmbH