ADB Safegate 2040 Product Manual

Ultrasonic wind sensor
Table of Contents

Advertisement

Quick Links

Model 2040
Ultrasonic Wind Sensor
PRODUCT MANUAL
2040/Rev K

Advertisement

Table of Contents
loading
Need help?

Need help?

Do you have a question about the 2040 and is the answer not in the manual?

Questions and answers

Subscribe to Our Youtube Channel

Summary of Contents for ADB Safegate 2040

  • Page 1 Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor PRODUCT MANUAL 2040/Rev K...
  • Page 2: Disclaimer / Standard Warranty

    Material Handling Precautions and Storage precautions that must be followed. ADB SAFEGATE reserves the right to examine goods upon which a claim is made. Said goods must be presented in the same condition as when the defect therein was discovered. ADB SAFEGATE furthers reserves the right to require the return of such goods to establish any claim.
  • Page 3 Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor Revision History Revision Date Summary of Changes 2013 Aug 1 Updated specifications for Model 2040HH 2014 June 25 Added connectorized wind sensors 2025 Apr 1 ADB SAFEGATE (ECP#ADBSG-0001) CODE& Edition UM-5055, Rev. 1.1.26, 2024/11/13 125...
  • Page 4: Table Of Contents

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor Contents 1. Introduction ..................................7 1.1 Models �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������7 1.2 Accessories ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������7 2. Fast-Track Setup ................................8 3. Pre-Installation ................................. 9 3.1 Installation Requirements �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������9 4. Installation ..................................10 4.1 Installation Guidelines ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������10 4.2 Bench System Test �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������10 4.3 Cabling ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������11...
  • Page 5 Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor 6.3 Checking The Configuration ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������30 6.4 Changing Settings �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������31 6.5 Output Formats�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������31 6.6 Unit Identifier ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������31 6.7 Units ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������31 6.8 Output Rate ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������32 6.9 Averaging ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������32 6.10 Options ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������32 6.10.1 Heating (If fitted) �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������32 6�10�2 NMEA ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������32 6.10.3 Vertical Output Padding ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������32...
  • Page 6 ADB Safegate products are in continuous development and therefore specifications may be subject to change and design improvements without prior notice. The information contained in this manual remains the property of ADB Safegate. and should not be copied or reproduced for commercial gain.
  • Page 7: Introduction

    The Model 2040 wind sensors are available with or without deicing heating (recommended if icing is likely). The Model 2040 wind sensors can be used in conjunction with a PC, datalogger or other device, provided it is compatible with the RS-422 output. Multiple units can be networked if required.
  • Page 8: Fast-Track Setup

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor 2. Fast-Track Setup If you are in a hurry to try out the Model 2040, are familiar with ADB Safegate equipment, and coupling to a PC using RS-422, go to the following chapters. Chapter 4. Installation Chapter 5.
  • Page 9: Pre-Installation

    3. Pre-Installation 3.1 Installation Requirements Host system — One of the following: PC with an internal or external interface compatible with the RS-422 output from the Model 2040. » Other equipment with I/O compatibility to the Model 2040 option selected.
  • Page 10: Installation

    Ensure the product is correctly grounded in accordance with this manual » Use cables recommended by ADB Safegate, keeping the length below the maximum allowed (see Section 4.3) Where » the cables are cut and reconnected ( junction boxes, plugs and sockets) the cable screen integrity must be maintained, to prevent the EMC performance being compromised.
  • Page 11: Cabling

    Table 1. Cable Options ADB Safegate. offers three common cable lengths for the connectorized cable (see Section 1.2). Maximum Cable Length The typical maximum length at 9600 baud is 1 km (3200 ft), using the recommended cable. If any problems of data corruption are experienced (due to, for example, a high local electrical ‘noise’...
  • Page 12: Connections

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor 4.4 Connections IMPORTANT Do NOT join any of the cores of the cable together. Joining cores could damage the unit permanently. Any cores not used should be isolated. Do NOT connect the unit’s 0 V, Heater or digital 0 V to the screen or ground.
  • Page 13 Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor Connector Socket Pin Conductor Color Designation green RS-422_TXB (+) Pair 1 black RS-422_TXA (-) white RS-422_RXB (+) Pair 2 black RS-422_RXA (-) Supply V+ Pair 3 black Supply V- blue Digital 0v Pair 4 black...
  • Page 14: Connecting To A Pc With An Rs-422 Or Rs-485 Input

    Heater pair wires yellow, brown, and orange should be connected in parallel, as should the three return black wires. The number of heater wire combinations depends on the exact Model 2040 model number. CODE& Edition UM-5055, Rev. 1.1.26, 2024/11/13 125...
  • Page 15: Networking Units

    NOTE Heater pair wires yellow, brown, and orange should be connected in parallel, as should the three return black wires. The number of heater wire combinations depends on the exact Model 2040 model number. NOTE Each unit in the network will require its own power supplies. Please refer to Section 4.5.
  • Page 16: Connecting To A Pci Unit With Rs-422 Input

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor 4.4.3 Connecting to a PCI Unit with RS-422 Input 15 Way D-Type Model 2040 9-Pair Cable Connector Signal Names Cable Pair Pin Nos. Signal Names Color TXB(+) Pair 1 Green RXB(+) TXA(–) Pair 1 Black RXA(–)
  • Page 17: Pci Connector Pin And Cable Assignments

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor 4.4.4 PCI Connector Pin and Cable Assignments Sensor connector – 15 way Designation Chassis RS-422_RXB (+) RS-422_TXB (+) Digital 0 V, Signal ground Supply V+ Analog output V1 Not used Analog output V2 RS-422_RXA (-)
  • Page 18 Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor RS-232 Output – 9 way Designation RX data TX data Signal Ground RS-422 Network In – 9 way Socket Designation Not connected Not connected Not connected RS-422_RXA (-) Signal ground RS-422_TXA (-) RS-422_TXB (+) RS-422_RXB (+) Chassis CODE&...
  • Page 19: Rs-422 Network Out - 9 Way Plug

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor 4.4.5 RS-422 Network Out – 9 way Plug Designation Not connected Not connected Not connected RS-422_RXA (-) Signal ground RS-422_TXA (-) RS-422_TXB (+) RS-422_RXB (+) Chassis 4.5 Power Supplies Sensor Power Voltage 9 to 30 V DC Current 60 mA max.
  • Page 20: Mechanical Installation

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor 4.6 Mechanical Installation Before installing, a bench system test is recommended (see Section 4.2). All the time the ultrasonic wind sensor is not in its final location, it should be protected from damage by keeping it in the original packaging as long as possible, treating it as a delicate instrument.
  • Page 21 Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor Figure 2. Suggested Mounting Bracket and Grounding Arrangements CODE& Edition UM-5055, Rev. 1.1.26, 2024/11/13 125 © ADB SAFEGATE, All Rights Reserved...
  • Page 22: Alignment

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor 4.6.4 Alignment The ultrasonic wind sensor should be set to point North (or to another known reference direction), using the North Spar, which can be identified from the alignment indicator on the base of the instrument. See Figure 3.
  • Page 23: Message Formats & Options

    5.1 Wind Speed Format The wind speed measurements can be output in one of the following formats: UV, Polar, NMEA, or Tunnel (Models 2040 and 2040H). 5.2 Output Formats The UV and Polar wind speed parameters are output in either ASCII or binary.
  • Page 24: Networking

    Unit Identifiers A, B, C, D, E, F, K, M, N and P are not used. Configuring Model 2040 for Half-Duplex Operation Set up two terminals—one for RS-485 Half Duplex and the other for RS-422 Full Duplex. One PC (with two USB ports) can be used for both terminals, although two may be less confusing.
  • Page 25: Units

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor 5.4 Units The wind speed can be set to any of the following units: Unit Abbreviation Metres per sec Knots knots Miles per hour Kilometers per hour km/h feet per minute ft/min 5.5 Output Rate The output frequency can be set between 1 and 4 per second.
  • Page 26: Ascii Message Format (Uv And Polar)

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor 5.8 ASCII Message Format (UV And Polar) 5.8.1 ASCII UV Format U axis wind speed V axis wind speed Units <STX>A,+000.04,-000.02,M,+345.01,+022.36,00,<ETX>25 Start of Unit Speed of Temperature Status End of Check string identification sound string...
  • Page 27: Ascii Polar Format

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor 5.8.2 ASCII Polar Format <STX>A,121,000.08,M,00,<ETX>06 Start of Unit Wind Wind Units Status End of Check String Identification Direction Speed String where Wind direction In degrees relative to N (DDD) Wind speed In increments of 0.01 units (±MMM.MM)
  • Page 28: Ascii Polled (Uv And Polar)

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor 5.8.3 ASCII Polled (UV and Polar) When in the Polled mode, an output is only generated when the host system sends a Poll signal to the wind sensor consisting of the Unit Identifier – that is, the relevant letter A – Z.
  • Page 29: Nmea Format

    Exclusive OR of all characters between ‘$’ and ‘*’ reported as ASCII hex. A typical Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor configuration suitable for NMEA would be: B2, E1, F1, G0, K1, L1, M5, O1, P1, U1. Consult specification NMEA 0183 version 3 (available on the web) www.nmea.org...
  • Page 30: Configuration

    Terminal emulator software such as Hyperterminal or Terminal is used to configure the Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor. The Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor connects to an RS-422 to RS-232 adapter in the DCP . To perform the configuration described in this chapter, disconnect the serial DB-9 connector on that adapter and hook your laptop serial port to the adapter instead.
  • Page 31: Changing Settings

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor 6.4 Changing Settings To change a setting, first go into Configuration mode and then refer to the sections below. Enter the Configuration code of the new setting required, followed by ENTER. If successful, the new setting will be echoed back as a message by the wind sensor.
  • Page 32: Output Rate

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor 6.8 Output Rate Outputs per second Configuration Code 6.9 Averaging Setting Configuration Code Averaging (Default) G0000 Enter the required averaging period in seconds as a four-figure number between 0000 and 3600. 6.10 Options 6.10.1 Heating (If fitted) Heating is autonomous and requires no set up once activated.
  • Page 33: 45° Offset

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor 6.10.4 45° Offset Setting Configuration Code Notes Align U axis with transducer axis X1. Aligns U axis with North/South axis. Align U axis +45° to transducer axis X2. This re aligns both U&V and polarity 45˚.
  • Page 34: Communications Settings

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor 6.11 Communications Settings 6.11.1 Baud Rate Setting Configuration Code 2400 4800 9600 19200 38400 1200 If a request is sent to change the Baud rate, before it changes it must be confirmed by entering B ENTER (at the new Baud rate.)
  • Page 35: Ascii Message Terminator

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor 6.11.4 ASCII Message Terminator Setting Configuration Code CR LF 6.12 Configuration and Diagnostic Information Each of these commands causes a response from the Model 2040. Item Command Code Typical Response Type and serial No. E000694 Software version 2�07...
  • Page 36: Maintenance & Troubleshooting

    Insert the flat piece that is provided with the Zero Wind Chamber into one of the two Wind Chamber halves are that are placed around the Model 2040 wind sensor. Place two halves of the Zero Wind Chamber around the Model 2040 wind sensor. Secure the chamber is in place with the strips provided.
  • Page 37: Troubleshooting

    Check that transducer path is not blocked 7.5 Returning Unit If the unit has to be returned, it should be carefully packed in the original packaging and returned to ADB Safegate with a full description of the fault condition. 7.6 Status (Error) Codes The Status code is sent as part of each wind measurement message.
  • Page 38: Bench Test

    The Integrity Check is done indoors with an ambient temperature between 10°C and 28°C. When conducting the test, it is important that the Zero Wind Chamber is assembled on to the Model 2040 head and is neither touched nor moved during the test.
  • Page 39 Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor Integrity Check Ensure the Zero Wind Chamber is assembled correctly on the Model 2040. Using HyperTerminal, enter Configuration Mode as described in Section 6.1. Enter D6. A typical report as shown below will be displayed.
  • Page 40: Specifications

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor 8. Specifications Specification Parameter Model 2040 Model 2040H Model 2040HH Model 2040C Model 2040HC Model 2040HHC Wind Speed Range 0–65 m/s (0–145 mph) 0–70 m/s (0–156 mph) Accuracy ±2% @ 12 m/s Resolution 0.01 m/s Offset ±0.01 m/s...
  • Page 41 Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor Specification Parameter Model 2040 Model 2040H Model 2040HH Model 2040C Model 2040HC Model 2040HHC Power Requirements 9–30 V DC Sensor Only 9–30 V DC (40 mA @ 12 V DC) (60 mA max, 50 mA...
  • Page 42 Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor Figure 5. Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor Outline Dimensions CODE& Edition UM-5055, Rev. 1.1.26, 2024/11/13 125 © ADB SAFEGATE, All Rights Reserved...
  • Page 43: Warranty

    Unless specified otherwise, ADB Safegate. (the Company) warrants its products to be free from defects in material and workmanship under normal use and service for one year from date of installation or a maximum of two years from date of...
  • Page 44: Appendix A - Glossary & Abbreviations

    Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor Appendix A — Glossary & Abbreviations Item Meaning Calibration Carriage Return CR LF Carriage Return Line Feed Comma Separated Variable Engineering ESCape key on keyboard used to stop any process that is being executed End of string character...
  • Page 45 Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor Item Meaning RS-232 Communications standard RS-422 Communications standard RS-485 Communications standard Request to Send Software Speed Of Sound SECond Start of string character TERM TERMinal Transmit Transmitted Data Positive Negative With Respect To CODE& Edition UM-5055, Rev. 1.1.26, 2024/11/13 125...
  • Page 46: Appendix B - Principle Of Operation

    Appendix B — Principle Of Operation The Model 2040 Ultrasonic Wind Sensor measures the times taken for an ultrasonic pulse of sound to travel from the North transducer to the South transducer, and compares it with the time for a pulse to travel from S to N transducer. Likewise times are compared between West and East, and E and W transducer.
  • Page 47 Optimizing Airside Operations From approach to take-off SMARTER. BETTER. NOW. w w w . a d b s a f e g a t e . c o m...

Table of Contents