Geometrische Größen:
Produktübersicht zur SENSOR+TEST 2015
Er gibt einen Vorgeschmack auf Produkte, Dienstleistungen und Trends, die auf der diesjährigen SENSOR+TEST präsentiert werden.
Die Ermittlung von Abstand, Weg, Position, Winkel, Neigung, Lage - aber auch Füllstand - gehört zu den häufigsten Messaufgaben in ganz unterschiedlichen Anwendungen, angefangen vom Smartphone über die Fahrzeugtechnik mit Prüfständen und Assistenzsystemen bis zu Werkzeugmaschinen und Robotern. Das breite Angebot der Aussteller auf der SENSOR + TEST zeigt die unterschiedlichsten Sensorprinzipien.
Bei piezoresistiven Mikrotastern verändert Zug oder Druck den elektrischen Widerstand. Sensoren können damit Messgeschwindigkeiten bis zu 10 mm/s bei einer Auflösung von 11 nm und einer Abtastrate von 1,6 kHz erzielen. Dies eignet sich für schnelle Inline-Qualitätskontrollen von mikrooptischen Strukturen aus Kunststoff oder Bohrungen und Hinterschneidungen von Werkstücken.
Bei der inversen Magnetorestriktion ändert sich durch mechanische Spannungen die Magnetisierung der ferromagnetischen Sensoren. Dies nutzen chinesische Sensorhersteller, um die Entfernung zwischen zwei Punkten im Abstand von 25 bis 3.500 mm zu messen. Das Messsystem ist weitgehend unempfindlich gegenüber Temperatur, Erschütterung, Schock, Vibrationen und Verschmutzung.
Eine der schnellsten Wegmessungen nach dem Laser-Triangulationsprinzip arbeitet mit einer Abtastrate von bis zu 180 kHz und kann wahlweise mit rotem oder blauem Licht für heiß glühende Metalle oder organische Materialien ausgestattet werden. Mit dem Hochgeschwindigkeits-Lasersensor lassen sich Positionen, Abmessungen, Flüssigkeitsstände, Oberflächenprofile von Straßen, Verformungen und Schwingungen einfach bestimmen.
Ein Miniaturkabel-Wegaufnehmer mit einem Hochleistungsmesskabel ist speziell für Testanwendungen mit hohen Beschleunigungen konzipiert, wie sie bei Flug- und Kfz-Crashtests vorkommen. Der Sensor hat einen maximalen Messbereich von 1,50 m und lässt sich in zwei Achsen um 360 ° drehen. Für extreme Stoßanwendungen kann der Sensor mit einem Aluminiumgehäuse geschützt werden.
Natürlich ist auf der SENSOR+TEST auch die ganze Bandbreite der konventionellen Sensoren für geometrische Größen zu finden. Ein Beispiel liefert ein induktiver Wegaufnehmer mit Messwegen bis zu 20 mm, hochintegriert mit nur 10 mm Durchmesser, normiertem Ausgangssignal von 0 - 10 VDC und in vergossener Bauweise mit Schutzklasse IP68 für den Einsatz in Ölnebeln, Regen, Schlämmen oder Staub. Aus Großbritannien kommt ein robustes Linearpotentiometer, dessen Schleifer elastomer-gedämpft sind und das mit einer Doppeldichtung die Schutzklasse IP65 / IP67 erreicht. Eingesetzt wird es in mobilen Arbeitsmaschinen und Flurfahrzeugen.
Zur Messung der Durchbiegung von Brückenbauwerken oder für andere baustatische, baudynamische oder geophysikalische Untersuchungen sind Lichtleiter mit integrierten Bragg-Gittern bestens geeignet. Gemessen wird hierbei die Verschiebung der Peakwellenlänge in Abhängigkeit von der Temperatur und/oder der Dehnung. Auf diese Weise können Pipelines und Autobatterien auf Temperatur sowie Rotorblätter, Segelmasten und Stahlseile auf Dehnungen überwacht werden. In einer Messfaser können einige hundert Sensoren ihre Messsignale über mehrere Kilometer ohne Beeinflussung von elektromagnetischen Feldern zur Auswerteeinheit übertragen.
Ein neues Messsystem zum Beobachten von Bodenbewegungen und Belastungen von Bauwerken wird am Messestand "Forschung für die Zukunft" in Halle 12 gezeigt. Als Sensoren werden Lichtwellenleiter-Kabel eingesetzt, die zusammen mit der Messelektronik ein sogenanntes faseroptisches Extensometer bilden. Wie bei einem mechanischen Dehnungssensor werden hier die Längenänderungen des Sensorkabels kontinuierlich mit einer Auflösung im Mikrometerbereich erfasst. In der Praxis hat sich die Technologie als wesentlich robuster gegenüber anderen faseroptischen Verfahren wie Faser-Bragg-Gitter-, Rayleigh- und Raman-Technik erwiesen. Seit Ende 2014 wird mit diesem Messsystem ein Streckenabschnitt der Deutschen Bahn überwacht, in dem es in der Vergangenheit zu Erdfällen kam.
Will man Verhaltensmuster eines Systems aus definierten Größen wie Position, Winkellage oder Geschwindigkeit ableiten, so braucht man selbstlernende und adaptive Verfahren, mit denen heterogene Daten verarbeitet und nicht direkt messbare Größen bestimmt werden können.
Den Füllstand von Tanks und austauschbaren Einwegbehältern misst ein Ultraschall-Sensor mit einem Dry-Coupling-Messkopf berührungslos. Aus der Laufzeit des Ultraschalls zwischen dem Boden und dem reflektierenden Flüssigkeitsspiegel kann der Füllstand auch in schäumenden Flüssigkeiten sicher bestimmt werden. Ein kapazitiver Füllstand-/Grenzstandschalter aus PEEK-Material misst den Füllstand in Behältern und Rohrleitungen. Er ist einsetzbar in Medien mit Viskositäten von dünnflüssig bis pastös zur Voll- und Leermeldung sowie als Trockenlaufschutz.
Bilder: R. Eberhard, messekompakt.de, EBERHARD print & medien agentur gmbh
Quelle: AMA Service