Stand: 13.07.2005

Simple Aurora Monitor – SAM - (Bauvorschlag Sensorgehäuse)

Der Schwachpunkt der verwendeten FGM-3 Sensoren liegt in deren Temperaturdrift. Die Stärke dieser Temperaturdrift ist abhängig von der Umgebungstemperatur. Je höher die Umgebungstemperatur, desto höher ist auch die Temperaturdrift, wobei ein exponentieller Zusammenhang besteht. Bei 30°C kann die Temperaturdrift durchaus 80-100nT/K betragen. Aus diesem Grund ist eine thermische Isolation des Sensors sehr zu empfehlen. Diese wird nicht perfekt sein, es ist aber anzustreben einen möglichst langsamen Temperaturausgleich zu erzielen.

Für den stationären Einsatz empfiehlt es sich, den Sensor zu vergraben. Daraus ergeben sich neue Forderungen für das Sensorgehäuse wie Korrosionsbeständigkeit, Dichtheit usw. Ich habe einen FGM3-Sensor in etwa 80cm Tiefe eingegraben. Als Gehäuse habe ich eine Abzweigdose aus dem Elektrofachhandel verwendet die einen Schutzgrad von IP65 gewährleistet. Ich habe darauf geachtet, dass keinerlei Metallteile in der Dose vorhanden waren. Diese könnten die Messung beeinflussen.

Vor kurzem habe ich beim Durchstöbern des Baumarktes eine andere Variante für das Sensorgehäuse gefunden. Diese zeichnet sich vor allem durch den geringen Preis und eine gute thermische Isolierung aus.

Im Bild sind die Einzelteile zu sehen. Ich habe Abflussrohr DN-70 verwendet. Man benötigt einen Verbinder mit Dichtungen und zwei Abschlussdeckel. Außerdem braucht man ein Stück Installationsrohr mit 18mm Nenngröße. Dieses hat ca. 16mm Innendurchmesser und nimmt später den Sensor auf.

Als Wärmedämmung habe ich Isolierungen für Heizungsrohre verwendet. Diese sind in verschiedenen Größen erhältlich. Man sucht sich zuerst die größere Isolierung aus. Diese sollte das Abflussrohr komplett ausfüllen. Danach sucht man sich eine passende kleinere Isolierung aus, die in die größere eingesteckt werden kann und innen das Installationsrohr satt umschließt.

In einen Abschlussdeckel wird ein 18mm-Loch gebohrt um später das Installationsrohr hindurch stecken zu können.

Die Kosten für alle Teile belaufen sich auf ca. 10-12 EUR wobei der größte Teil der Isolierungen übrig bleibt.

Die folgenden Bilder zeigen die verschiedenen Phasen des Zusammenbaues:

Zur Endmontage wird ein Ende des Installationsrohres ein Schaumstoffpolster eingeführt. Danach steckt man das Rohr in das Sensorgehäuse und führt den Sensor ein. Dieser wird mit kleinen Schaumstoffteilen festgeklemmt und thermisch nach außen abgeschlossen.

Soll das Sensorgehäuse in dieser Form eingegraben werden so muss man sicherstellen, dass keine Feuchtigkeit zum Sensor gelangt. In diesem Fall muss man mit Plastikfolie bzw. -tüten und anderen Abdichtmaterialien arbeiten.

Die Schwachstelle dieses Sensorgehäuses bezüglich der Temperaturisolation stellt das Sensorkabel dar. Dieses besteht in der Regel aus Kupferlitze und ist ein sehr guter Wärmeleiter. Deshalb sollte auch das Sensorkabel thermisch isoliert verlegt werden. Es hilft auch, wenn für den letzten Meter zum Sensor ein Kabel mit möglichst geringem Querschnitt verwendet wird.

Soll der Sensor vergraben werden dann ist darauf zu achten, dass das Sensorkabel zwecks Temperaturausgleich bereits einige Meter vor dem Sensor nach unten geführt wird.

Die Temperaturdrift meiner Installation liegt bei maximal 30nT pro Tag. Dabei hat sich gezeigt, dass es deutliche Unterschiede zwischen kurzgeschnittenem und hohen Rasen gibt. Letzterer scheint ein guter thermischer Isolator zu sein.