投稿者: Shinagawamotkyni

Was ist ein Oberflächentemperatursensor?

Oberflächentemperatursensoren sind Sensoren, die die Oberflächentemperatur des zu messenden Objekts messen.

Es gibt zwei Arten: einen berührenden Typ, der durch Kontakt mit dem zu messenden Objekt misst, und einen berührungslosen Typ, der ohne Kontakt misst. Diese Sensoren werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt.

Anwendungen von Oberflächentemperatursensoren

Die Anwendungen von Oberflächentemperatursensoren unterscheiden sich zwischen kontaktbehafteten und berührungslosen Typen.

1. Berührende Oberflächentemperatursensoren

Der typische berührende Oberflächentemperatursensor ist ein Thermoelement, bei dem ein Thermoelement mit dem Objekt, dessen Temperatur gemessen werden soll, in Kontakt gebracht wird. Ein weiterer typischer Oberflächentemperatursensor mit Kontakt ist der Thermistor. Diese werden häufig in elektrischen Geräten wie Kühlschränken und Klimaanlagen eingesetzt und sind die am häufigsten verwendeten Oberflächentemperatursensoren.

2. Berührungslose Oberflächentemperatursensoren

Der typische berührungslose Oberflächentemperatursensor ist ein Sensor, der die Menge an Infrarotstrahlung erfasst. Er wird in vielen Situationen eingesetzt, z. B. bei der Messung der Körpertemperatur, da er Temperaturen messen kann, ohne das Objekt berühren zu müssen.

Funktionsweise der Oberflächentemperatursensoren

In diesem Abschnitt werden die Funktionsweisen von berührenden Oberflächentemperatursensoren mit Thermoelementen und Thermistoren sowie von berührungslosen Oberflächentemperatursensoren mit Infrarotsensoren erläutert.

1. Oberflächentemperatursensoren mit Thermoelementen

Thermoelemente sind Temperatursensoren, die aus zwei Arten von Metallleitern bestehen, die an beiden Enden miteinander verbunden sind, um einen geschlossenen Stromkreis zu bilden, und die sich das Phänomen zunutze machen, dass bei unterschiedlichen Temperaturen an den Kontaktpunkten an beiden Enden eine Spannung zwischen den verschiedenen Metallen erzeugt wird. Mit anderen Worten: Das Prinzip der Temperatursensoren mit Thermoelementen besteht darin, die Temperatur durch Umwandlung dieser erzeugten Spannung in Temperatur zu erfassen. Die Vorteile dieser Methode, bei der Thermoelemente verwendet werden, bestehen darin, dass sie ein gutes Ansprechverhalten hat, kostengünstig ist und eine große Bandbreite an Temperaturen messen kann.

2. Oberflächentemperatursensoren mit Thermistoren

Oberflächentemperatursensoren mit Thermistoren nutzen die Eigenschaften eines Thermistors, um Messungen durchzuführen. Thermistoren haben die Eigenschaft, dass sich ihr Widerstandswert in Abhängigkeit von der Temperatur ändert. Die Temperatur wird gemessen, indem man den Widerstandswert misst und ihn in eine Temperatur umwandelt.

3. Oberflächentemperatursensoren mit Infrarotdetektoren

Bei Oberflächentemperatursensoren mit berührungslosen Infrarot-Detektionssensoren erfasst der Sensor die vom Messobjekt ausgesandte Infrarotstrahlung und wandelt sie in eine Temperatur um. Sie werden häufig zur Messung von Dingen wie der menschlichen Körpertemperatur verwendet und sind äußerst praktisch, da sie Temperaturen berührungslos messen können.

Weitere Informationen zu Oberflächentemperatursensoren

1. Lebensdauer des Thermoelements des Oberflächentemperatursensors

Thermoelemente, die häufig in berührenden Oberflächentemperatursensoren verwendet werden, haben eine Lebensdauer, und wenn sie ohne Wissen weiterverwendet werden, kann dies zu ungenauen Oberflächentemperaturmesswerten führen. Die Lebensdauer von Thermoelementen hängt von der Temperatur und der Atmosphäre ab, in der sie verwendet werden, und auch von der Art des verwendeten Metalls.

Ein allgemeines Beispiel: In einer oxidierenden Atmosphäre unterhalb der Raumtemperatur halten Edelmetalle, die anfällig für Korrosion und Rost sind, etwa 2000 Stunden, während starke unedle Metalle etwa 10 000 Stunden halten. Bei Verwendung an der oberen Temperaturgrenze des jeweiligen Metalls ist die Zeit sehr kurz und liegt bei etwa 50 bis 250 Stunden.

Besondere Aufmerksamkeit ist geboten, wenn Oberflächentemperatursensoren mit Thermoelementen als Oberflächentemperatursensoren in Elektrogeräten und Industrieprodukten verwendet werden. Ein Beispiel ist die Verwendung von Oberflächentemperatursensoren mit Thermoelementen in Öfen und Brennöfen. Wenn das Thermoelement beschädigt wird und fälschlicherweise eine niedrige Temperatur anzeigt, werden Gas oder andere Stoffe verbrannt, um die Temperatur des Ofens zu erhöhen, was unnötige Kosten verursacht.

Darüber hinaus sind Thermoelemente in Umgebungen, in denen die Temperatur fälschlicherweise hoch ist, weniger genau. Daher müssen Oberflächentemperatursensoren regelmäßig gewartet und ausgetauscht werden.

2. Arten von berührungslosen Oberflächentemperatursensoren

Es gibt zwei Arten von berührungslosen Oberflächentemperatursensoren:

• Berührungslose Thermometer: Sie messen z. B. die Körpertemperatur einer Person.
• Berührungslose Thermometer: Sie messen Objekte, deren Annäherung aufgrund hoher Temperaturen gefährlich ist, oder Objekte, die sich bewegen, rotieren, usw.

Berührungslose Oberflächentemperatursensoren können in diesen Anwendungen eingesetzt werden, da sie die Temperatur anhand der Intensität der vom Messobjekt ausgehenden Infrarotstrahlung messen. Sie sind in industriellen Anwendungen nützlich, da sie eine sehr schnelle Reaktionszeit haben und Temperaturen sofort messen können.

Zwischen berührungslosen Thermometern und berührungslosen Thermometern besteht ein Empfindlichkeitsunterschied von etwa ±1 °C, wobei berührungslose Thermometer eine relativ geringe Empfindlichkeit aufweisen. Aus diesem Grund sollte die menschliche Körpertemperatur mit berührungslosen Thermometern gemessen werden, und berührungslose Thermometer verfügen über eine Korrekturfunktion, die Fehler aufgrund von Unterschieden im menschlichen Skelett und der Luftfeuchtigkeit ausgleicht.

Berührungslose Oberflächentemperatursensoren haben auch einen Schwachpunkt: Sie können die Temperatur von Materialien wie Metallen nicht genau messen, da diese die Infrarotstrahlen nicht genau abstrahlen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass eine genaue Messung in feuchten Betriebsumgebungen nicht möglich ist. Das liegt daran, dass in einer feuchten Umgebung die von dem zu messenden Objekt ausgesandte Infrarotstrahlung von Wasserdampf absorbiert wird und die Linse des berührungslosen Oberflächentemperatursensors die Infrarotstrahlung nicht genau empfangen kann.

In diesem Fall kann die gemessene Temperatur in einigen Fällen niedriger als die tatsächliche Temperatur sein. Das gleiche Phänomen kann auftreten, wenn die Linse verschmutzt ist, da das Licht von der Linse empfangen wird. Wie bereits erwähnt, gibt es jedoch eine Korrekturfunktion für berührungslose Thermometer.

Was ist ein Dampferzeuger?

Ein Dampferzeuger ist ein Gerät, das durch Erhitzen von Wasser Dampf erzeugt. Es gibt zwei Arten von Dampferzeugern: solche, die mit Hilfe von Elektrizität Wasser zur Dampferzeugung erhitzen, und solche, die die von Turbinen oder Verbrennungsöfen (sofern vorhanden) erzeugte Wärme nutzen, um Wasser zur Dampferzeugung zu erhitzen. Zu den Methoden, die Elektrizität zur Dampferzeugung nutzen, gehören Elektroden- und elektrothermische Verfahren. Es gibt auch Geräte, die überhitzten Dampf durch weitere Erhitzung von gesättigtem Dampf erzeugen, und der erhitzte Dampf wird als Energiequelle für Dampfmaschinen und zur Stromerzeugung sowie zur Sterilisierung und Trocknung verwendet.

Anwendungen von Dampferzeugern

Dampferzeuger werden in Betrieben zur Herstellung von Lebensmitteln, keramischen Erzeugnissen, chemischen Produkten und medizinischen Geräten eingesetzt. Die wichtigsten Anwendungsbeispiele sind das Erhitzen und Sterilisieren von Lebensmitteln, das Erhitzen von keramischen und chemischen Produkten und das Sterilisieren leistungsstarker Geräte mit Hilfe von Dampf, der von Dampferzeugern erzeugt wird. Bei der Auswahl eines Dampferzeugers müssen die zu erzeugende Dampfmenge, der Dampfdruck, die Art des zu erzeugenden Dampfes, die Dampftemperatur, der Stromverbrauch, die Größe und die Wartungsfreundlichkeit berücksichtigt werden.

Funktionsweise von Dampferzeugern

Dampferzeuger bestehen aus einem Speisewasserteil, einem Dampferzeugungsteil und einem Dampftransportteil. Der Dampferzeugungsteil kann je nach dem Unterschied in der Erzeugungsmethode in Elektroden-, elektrothermische und externe Wärmezufuhr unterteilt werden. Die Funktionsprinzipien der einzelnen Typen werden im Folgenden erläutert.

• Elektroden-Typ
  Besteht aus einem Behälter mit Wasser und zwei Elektroden. Das verwendete Wasser darf kein destilliertes Wasser sein, sondern muss Verunreinigungen enthalten. Im Betrieb wird beim Anlegen einer Spannung an jede der beiden Elektroden durch die Bewegung der Verunreinigungen Energie erzeugt, die das Wasser zum Verdampfen bringt, wodurch Dampf entsteht. Je nach Art des verwendeten Wassers kann das Salz an den Elektroden haften.
• Elektrothermischer Typ
  Elektrothermische Verfahren bestehen aus einem elektrischen Heizstab, der an eine Stromquelle angeschlossen ist, und einem Behälter mit Wasser. Im Betrieb erzeugt der elektrische Heizstab bei Stromzufuhr Wärme, die das Wasser zum Verdampfen bringt und Dampf erzeugt.
• Externe Wärmezufuhr
  In Anlagen mit Gasturbinen, Dampfturbinen oder Brennstofföfen wird die von diesen erzeugte Wärme zurückgewonnen und zur Erhitzung von Wasser zur Dampferzeugung genutzt. Reicht die von außen zugeführte Wärme zur Dampferzeugung nicht aus, wird eine zusätzliche Heizung eingesetzt.

Was ist ein Dampfkessel?

Dampfkessel sind Geräte, die Wasser kochen und es als heißen Dampf abgeben.

Die meisten Dampfkessel werden als Wärmequelle genutzt. Sie werden in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, von der Raumheizung bis zur Sterilisation von Lebensmitteln. Da es sich bei Dampf ursprünglich um Wasser handelt, gibt es nur wenige chemische Gefahren.

Anwendungen von Dampfkesseln

Dampfkessel werden sowohl für industrielle als auch für häusliche Zwecke verwendet. Am häufigsten werden sie jedoch für industrielle Zwecke verwendet. Zu den spezifischen Anwendungen gehören:

• Sterilisierung von Lebensmitteln in der Lebensmittelindustrie
• Erzeugung von Dampf für die Stromerzeugung
• Produkttrocknung in Chemie- und Papierfabriken
• Trocknung von Wäsche in der Reinigung
• Wärmerückhaltung in heißen Quellen und Badeeinrichtungen
• Wärmedämmung von Elektrolyten in der elektrolytischen Verhüttung
• für die Raumheizung und Warmwasserversorgung

Dampflokomotiven sind ein weiteres Beispiel für die Verwendung, da sie ebenfalls über einen eingebauten Dampfkessel zur Erzeugung von Motorleistung verfügen. Allerdings sind sie in den letzten Jahren nur noch selten anzutreffen.

Funktionsweise von Dampfkesseln

Dampfkessel erzeugen in den meisten Fällen Dampf, indem sie durch die Verbrennung von Brennstoff Wasser verdampfen. Der Kessel besteht aus einer Trommel, einer Verbrennungseinheit, einem Rauchabzug und einem Wasserversorgungssystem.

1. Trommel

In der Trommel wird reines Wasser gespeichert, das während des Betriebs ein Gemisch aus Wasser und Dampf ist. Das darin befindliche Reinwasser ist für den Rücklauf bestimmt. Das von der Verbrennungseinheit erhitzte Wasser wird in der Trommel in Dampf und reines Wasser getrennt.

2. Verbrennungseinheit

In der Verbrennungseinheit wird Brennstoff verbrannt. Der Brennstoff wird in regelmäßigen Abständen zugeführt und mit Luft zur Verbrennung vermischt. Sie verfügt über eine Funktion zur automatischen Unterbrechung der Brennstoffzufuhr im Falle von Anomalien wie schlechter Verbrennung oder niedrigem Wasserstand in der Trommel.

3. Schornstein

Der Schornstein ist ein Rohr für die Ableitung der Luft nach der Verbrennung. Der Schornstein ist mit einem Ventilator ausgestattet, um den Luftdurchsatz an die Brennstoffzufuhr anzupassen. Im Schornstein sind Staubabscheider und Entschwefelungs-/Entstickungsanlagen installiert, wenn das Rauchgas einen hohen Anteil an Staub und Oxyden aufweist.

4. Wasserversorgungssystem

Das Wasserversorgungssystem dient der Wasserversorgung der Trommel. In den meisten Fällen wird das Wasser mit einer Wasserförderpumpe oder ähnlichem gepumpt. Enthält das Wasser viele Metallionen, verschlechtert sich der Zustand des Kessels, so dass ein Wasserreinigungssystem angeschlossen werden kann.

Weitere Informationen zu Dampfkesseln

1. Dampfkessel für die gewerbliche Nutzung in der Vergangenheit

Dampf ist für alle verarbeitenden Industrien notwendig, eignet sich aber nicht für den Transport über große Entfernungen. Dampfkessel werden daher fast immer in der Nähe von Bedarfsanlagen aufgestellt.

Papierfabriken und petrochemische Anlagen verbrauchen große Mengen an Dampf, so dass in diesen Anlagen ab etwa 1970 mit fossilen Brennstoffen betriebene Dampfkessel installiert wurden. In vielen Fällen wurde die Stromerzeugung mit der Erzeugung von Elektrizität kombiniert, um den überschüssigen Dampf effektiv zu nutzen.

Seit dem Jahr 2000 ist die Zahl der Anlagen aufgrund der hohen Ölpreise und der gesellschaftlichen Impulse zur Reduzierung der Treibhausgase rückläufig. Da in petrochemischen Anlagen jedoch Öl und Gas als Nebenprodukte anfallen, werden Dampfkessel und Stromerzeugungsanlagen weiterhin effektiv genutzt.

2. Die Zukunft der gewerblichen Dampfkessel

Wasser ist ein sehr effektives Wärmeübertragungsmedium und für die Industrie unverzichtbar. Und da Dampf nach einem Leck wieder zu Wasser wird, hat es in der Regel weniger Auswirkungen auf den menschlichen Körper und die Umwelt als Chemikalien und toxische Stoffe. Außerdem ist es ein Rohstoff, der von der Natur unerschöpflich zur Verfügung steht.

Jüngsten Berichten zufolge ziehen sich einige große Hersteller aus dem Geschäft mit großen Heizkesseln für die gewerbliche Nutzung zurück. Der Grund dafür ist, dass nicht viele neue Unternehmen neue Großkessel im Lande bauen. Dampfkessel für die Stromerzeugung, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, werden unter dem Gesichtspunkt der Verringerung der Treibhausgase in Zukunft wahrscheinlich zurückgehen. Da Dampf jedoch sehr gute Eigenschaften als Wärmeübertragungsmedium hat, ist es schwer vorstellbar, dass er in Zukunft verschwinden wird.

3. Durchlaufkessel und Kesselbauerdiplom

Rechtlich gesehen muss bei Durchlaufkesseln für die gleiche Dampferzeugung eine geringere Wärmeübertragungsfläche berechnet werden als bei Feuerungsrohr-Rauchrohrkesseln und Wasserrohrkesseln. Wenn die Wärmeübertragungsfläche kleiner als der Normwert gehalten wird, kann sie daher ohne Kesselbauerschein betrieben werden. Wegen dieses Vorteils installieren und betreiben manche Unternehmen mehrere Durchlaufkessel.

Je nach Dampferzeugungsmenge und Druck, die von den Bedarfsanlagen gefordert werden, gibt es jedoch Fälle, in denen nur Durchlaufkessel nicht eingesetzt werden können. Welcher Kessel geeignet ist, wird nach Rücksprache mit dem Kesselhersteller entschieden.

Was ist ein Schichtdickenmessgerät?

Ein Schichtdickenmessgerät ist ein Gerät zur Messung der winzigen Dicke eines Objekts.

Es wird z. B. verwendet, um dünne Schichten zu untersuchen, die visuell schwer zu messen sind wie die Dicke von Farbschichten oder Metallbeschichtungen. Für Schichtdickenmessgeräte stehen mehrere Messverfahren zur Verfügung, wobei die Wahl des Messverfahrens davon abhängt, ob das zu messende Objekt lichtdurchlässig ist oder nicht, und ob berührend oder berührungslos gemessen wird.

Anwendungen von Schichtdickenmessgeräten

Schichtdickenmessgeräte werden hauptsächlich zur Messung der Dicke von lackierten Oberflächen verwendet. Viele Gegenstände des täglichen Lebens wie Haushaltsgeräte und Autos werden lackiert, um ihre Ästhetik zu erhalten und sie haltbarer zu machen.

Die Dicke des Lackfilms muss angemessen und gleichmäßig sein. Ist die Schichtdicke nicht angemessen, d. h. der Lackfilm ist zu dick, kann es zu Rissen kommen, ist er zu dünn, können Probleme wie Verfärbung, Glanzverlust und Beschädigung des Untergrunds auftreten. Ist sie nicht gleichmäßig, kann die Haltbarkeit der Beschichtung von Ort zu Ort variieren, was zu Problemen wie der Unfähigkeit, die Qualität zu halten, führt.

Eine gängige Methode zur Qualitätskontrolle ist die Verwendung von Schichtdickenmessgeräten zur Messung und Kontrolle der Dicke des Beschichtungsfilms auf verschiedenen Gegenständen. Es gibt verschiedene Arten von Schichtdickenmessgeräten und je nach dem zu messenden Objekt wird das entsprechende Gerät verwendet. Für die Messung der Dicke von transparenten dünnen Schichten werden beispielsweise Spektralinterferometer mit Breitbandlicht oder Infrarotlicht verwendet.

Diese Methoden können jedoch nicht für Metalle verwendet werden, da diese für Licht nicht durchlässig sind. Elektromagnetische Schichtdickenmessgeräte, die mit Änderungen des magnetischen Flusses arbeiten und Wirbelstrom-Schichtdickenmessgeräte, die mit Wirbelströmen arbeiten, sind für die Messung dünner Metallschichten geeignet. Berührungslose Schichtdickenmessgeräte wie z. B. Ultraschall-Schichtdickenmessgeräte werden auch verwendet, wenn der Kontakt mit dem zu messenden Objekt schwierig ist.

Funktionsweise der Schichtdickenmessgeräte

Es gibt eine Vielzahl von Schichtdickenmessgeräten mit unterschiedlichen Messmethoden und je nach Messobjekt wird das entsprechende Gerät eingesetzt. Die folgenden fünf Methoden sind typisch:

1. Spektralinterferometer

Hierbei handelt es sich um ein Schichtdickenmessgerät, das mit Lichtinterferenz arbeitet. Wenn Licht auf das zu messende Objekt fällt, wird das Licht von der Oberfläche und der Rückseite der dünnen Schicht reflektiert. Zwischen den beiden Reflexionen kommt es zu einer Phasenverschiebung, wobei die Verschiebung der Dicke der Dünnschicht entspricht. Die Wellen werden verstärkt, wenn sie sich in der gleichen Phase überlagern, und geschwächt, wenn sie sich in der entgegengesetzten Phase überlagern, so dass die Dicke durch Messung dieser Interferenzdifferenz gemessen werden kann.

2. Infrarot-Schichtdickenmessgerät

Dieses Schichtdickenmessgerät nutzt die Absorption von Infrarotstrahlen durch das zu messende Objekt. Wenn das Objekt mit Infrarotstrahlen bestrahlt wird, werden Infrarotstrahlen einer bestimmten Wellenlänge absorbiert, die vom Material und der Dicke des zu messenden Objekts abhängt. Das Prinzip besteht darin, diese Eigenschaft zur Messung der Schichtdicke auf der Grundlage des Spektrums zu nutzen, das durch Spektroskopie des durchgelassenen oder reflektierten Lichts erhalten wird. Wenn das Verhältnis zwischen der Absorptionsrate des zu messenden Materials und der Schichtdicke im Voraus gemessen wird, kann die Schichtdicke des zu messenden Objekts berechnet werden.

3. Elektromagnetisches Schichtdickenmessgerät

Hierbei handelt es sich um ein Schichtdickenmessgerät, das die Änderung der magnetischen Flussdichte nutzt. Diese Messmethode wird verwendet, wenn das zu messende Objekt auf einer magnetischen Metalloberfläche geformt ist und macht sich die Tatsache zunutze, dass sich die magnetische Flussdichte ändert, wenn der Magnet nur in die Nähe des Metalls gebracht wird oder wenn der Magnet in die Nähe des zu messenden Objekts gebracht wird, während es sich auf dem Metall befindet. Es kann jedoch nur verwendet werden, wenn das Messobjekt in Kontakt mit Metall ist und das Messobjekt nicht aus Metall besteht.

4. Wirbelstrom-Filmdickenmessgerät

Wirbelstrom-Filmdickenmessgeräte nutzen die Änderung des von einer Spule erzeugten magnetischen Flusses zur Messung der Dicke des Messobjekts. Um die stromdurchflossene Spule wird ein magnetischer Fluss erzeugt und wenn die Spule in die Nähe des zu messenden Objekts gebracht wird, ändert sich der magnetische Fluss entsprechend der Dicke des zu messenden Objekts. Die Dicke des Objekts wird gemessen, indem diese Änderung des magnetischen Flusses festgestellt wird.

5. Ultraschall-Schichtdickenmessgerät

Ultraschall-Schichtdickenmessgeräte sind Schichtdickenmessgeräte, die sich die Reflexion von Ultraschallwellen zunutze machen. Wenn Ultraschallwellen von der Oberfläche des zu messenden Objekts ausgesendet werden, durchlaufen sie das Innere des Objekts und werden auf der Rückseite reflektiert. Anhand der Zeit, die für diese Reflexion benötigt wird, kann die Dicke gemessen werden.

Bei der Messung der Dicke von transparenten dünnen Schichten wie Glas werden zum Beispiel Spektralinterferometer mit Breitbandlicht oder Infrarotlicht verwendet. Andererseits können diese Schichtdickenmessgeräte nicht für Materialien verwendet werden, die kein Licht durchlassen, wie z. B. Metalle.

Elektromagnetische Schichtdickenmessgeräte, die mit Änderungen des magnetischen Flusses arbeiten und Wirbelstrom-Schichtdickenmessgeräte, die mit Wirbelströmen arbeiten, werden zur Messung dünner Metallschichten eingesetzt. Berührungslose Schichtdickenmessgeräte wie z. B. Ultraschall-Schichtdickenmessgeräte werden auch verwendet, wenn der Kontakt mit dem zu messenden Objekt schwierig ist.

Arten von Schichtdickenmessgeräten

Schichtdickenmessgeräte können in drei Typen eingeteilt werden: berührend, berührungslos und mit Querschnittsmessung:

1. Berührende Schichtdickenmessgeräte

Bei berührenden Schichtdickenmessgeräten ist der Sensorteil über ein Kabel mit dem Gehäuse des Messgeräts verbunden und der Sensorteil wird zur Messung der Schichtdicke mit dem Messobjekt in Kontakt gebracht. Zu den berührenden Schichtdickenmessgeräten gehören elektromagnetische Induktions-, Überstrom-, Ultraschall- und Tastermessgeräte. Dies sind die gebräuchlichsten Schichtdickenmessgeräte, die je nach Leistung für mehrere tausend bis 2000 USD zu haben sind.

Berührende Schichtdickenmessgeräte sind einfach zu handhaben: Man muss nur den Sensor an die zu messende Substanz anlegen, und der Wert wird angezeigt. Da verschiedene Substanzen jedoch unterschiedlich schnell reagieren, müssen Sie unter Umständen einige Sekunden warten, bis das Sensorteil reagiert. Bei den berührenden Schichtdickenmessgeräten muss zwischen dem elektromagnetischen Induktionsverfahren und dem Überstromverfahren unterschieden werden, je nachdem, auf welchem Untergrund sich das zu messende Objekt befindet.

Das elektromagnetische Induktionsverfahren wird bei magnetischen Werkstoffen wie Eisen und Stahl angewandt, während das Überstromverfahren bei nichtmagnetischen Werkstoffen wie Aluminium und Edelstahl eingesetzt wird. Es sind auch Doppeltypen erhältlich, die mit beiden Methoden messen. Der Doppeltyp kann sowohl magnetische als auch nichtmagnetische Materialien messen.

2. Berührungslose Schichtdickenmessgeräte

Berührungslose Schichtdickenmessgeräte strahlen Licht aus dem Schichtdickenmessgerät selbst aus und messen die Schichtdicke, indem sie die Interferenz der Wellenlängen des von der Oberfläche der Schicht reflektierten oder in die Schicht eindringenden Lichts als Spektrum erfassen. Die Grundform wird an Stellen eingesetzt, die für die menschliche Hand unzugänglich sind und ist in den Ausführungen Reflexionsspektralmessung, Infrarotmessung, kapazitive Messung und Strahlungsmessung erhältlich. Sie verwenden hochpräzise Halbleiterelemente im Detektionsteil und sind daher teurer als kontaktbehaftete Systeme.

3. Schichtdickenmessgeräte mit Beobachtungsquerschnitt

Schichtdickenmessgeräte zur Querschnittsbeobachtung sind Elektronenmikroskope wie TEM und SEM. Sie werden zur Messung sehr kleiner Materialien verwendet, die mit berührenden oder berührungslosen Methoden nicht gemessen werden können. Sie werden jedoch häufig in der Forschung und technologischen Entwicklung eingesetzt und sind in der Praxis selten zu finden.

Was Ist Ein Druckprüfer?

Druckprüfgeräte werden verwendet, um zu prüfen, ob verschiedene Arten von Geräten, z. B. Haushaltsgeräte, dielektrische Festigkeit besitzen, wenn Hochspannung an sie angelegt wird.

Sind die Geräte nicht durchschlagsfest und kommt es beim Anlegen von Hochspannung zum Durchschlag, kann der Benutzer einen Stromschlag erleiden oder behindert werden. Außerdem kann es zu einem Brand oder im schlimmsten Fall zu einer Explosion des Geräts kommen.

Um eine solche Situation zu vermeiden, schreibt der Gesetzgeber für jedes Gerät die einzuhaltende Stehspannung vor.

Mit Druckprüfgeräten wird geprüft, ob die Geräte die Spannungsfestigkeit einhalten.

Einsatzmöglichkeiten von Druckprüfgeräten

Wenn eine Person ein Gerät berührt, das einen dielektrischen Durchschlag erlitten hat, wird ein Weg für einen elektrischen Strom geschaffen, der durch das Gerät fließt. Der Strom fließt vom Gerät über den menschlichen Körper zur Erde und kann einen elektrischen Schlag verursachen.

Eine Gegenmaßnahme gegen Stromschläge besteht darin, das Gerät vollständig zu isolieren, damit der Strom nicht aus dem Gerät nach außen fließt. Eine andere Methode besteht darin, einen Strompfad mit einem Widerstandswert möglichst nahe Null zu schaffen, falls der Strom aus dem Gerät herausfließt. Im Allgemeinen werden diese Maßnahmen in der Entwurfsphase des Geräts getroffen.

Im Anschluss an die Auslegung wird das Gerät mit einem Druckprüfgerät getestet, um festzustellen, ob es die vorgesehene Isolationswiderstandsspannung aufweist.

Prinzip Des Druckprüfgeräts

Die Prüfung mit dem Druckprüfgerät erfolgt durch Anlegen einer Wechsel- oder Gleichspannung von mehreren Kilovolt, also dem Zehnfachen der normalerweise verwendeten Spannung.

Konkret wird ein Kurzschluss zwischen zwei Stromversorgungsklemmen hergestellt, und zwischen den Klemmen und dem Äußeren des Geräts, z. B. dem Gehäuse oder dem Schrank, wird für eine bestimmte Zeit eine Hochspannung angelegt.
Nach dem Anlegen der Hochspannung wird der Betrieb des Geräts überprüft, und das Gerät hat die Prüfung bestanden, wenn der gleiche Betriebszustand wie vor der Prüfung bestätigt werden kann.

Druckprüfer sind verpflichtet, Prüfungen in Übereinstimmung mit Sicherheits- und anderen Gesetzen durchzuführen, um zu bestätigen, dass die Geräte die Normen erfüllen, daher ist eine genaue Prüfung erforderlich. Die Prüfung ist bedeutungslos, wenn der angelegte Spannungswert und die angelegte Zeit nicht genau sind.

Aus diesem Grund müssen die Druckprüfgeräte regelmäßig kalibriert werden. Dazu wird ein Standardgerät vorbereitet, das korrekte Werte anzeigt, es wird überprüft, ob die vom Prüfgerät angezeigten Werte vom Standardgerät abweichen, und es werden Anpassungen vorgenommen. In der Regel wird ein Aufkleber mit dem Datum der Kalibrierung auf dem kalibrierten Prüfgerät angebracht, um die korrekte Verwaltung des Geräts sicherzustellen.

Was sind Isolierlacke?

Isolierlacke sind Speziallacke mit elektrisch isolierenden Eigenschaften.

Ihr Hauptzweck ist die elektrische Isolierung und wird verwendet, um z. B. elektrische Kontaktunfälle mit leitenden Teilen zu verhindern. Es werden hochisolierende Rohstoffe verwendet, und es gibt Produkte aus natürlichen und synthetischen Harzen, Ölen und Fetten.

Viele Beschichtungen haben nicht nur isolierende Eigenschaften, sondern auch eine ausgezeichnete Hitze- und Chemikalienbeständigkeit. Isolierende Eigenschaften sind bei elektrischen Produkten sehr wichtig. Wenn Elektrizität zu unbeabsichtigten Teilen fließt, kann dies zu Verletzungen und Ausfällen führen. Isolierlacke sind in vielen Situationen nützlich, da sie durch einfaches Auftragen für elektrische Isolierung sorgen.

Das Auftragen von Isolierlacken kann spezielle Kenntnisse und Fähigkeiten erfordern. Es ist wichtig, die richtigen Anbringungsmethoden und Trocknungszeiten zu beachten. Es muss auf die Qualität und die richtige Anwendung der Farbe geachtet werden, um die isolierenden Eigenschaften zu gewährleisten.

Verwendungszwecke von Isolierlacken

Isolierlacke werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Insbesondere werden sie häufig für Produkte verwendet, die Strom verbrauchen, wie z. B. Elektrogeräte und Haushaltsgeräte.

1. Elektrische Produkte

Sie werden zur Isolierung von Schaltkreisen und Bauteilen in elektronischen Geräten wie PCs verwendet. Dadurch werden Kurzschlüsse und Leckagen verhindert und die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Geräte verbessert.

2. Haushaltsgeräte

Dieses Produkt wird auch in elektrischen Haushaltsgeräten wie Fernsehern und Kühlschränken verwendet. Es dient der Isolierung von elektrischen Leitungen und Anschlüssen. Die internen Stromkreise werden ordnungsgemäß von der Außenwelt isoliert und die Sicherheit wird verbessert.

3. Automobil

Wird auch in der Automobilindustrie verwendet, um elektrische Systeme und Kabelbäume zu isolieren. Sie erhöhen die Zuverlässigkeit der elektronischen Systeme des Fahrzeugs und verhindern elektrische Katastrophen.

Das Prinzip von Isolierlacken

Isolierlacke bestehen aus zwei Komponenten: Isoliereigenschaften und Oberflächenschutz.

1. Vermittlung von Isoliereigenschaften

Isolierlacke bestehen aus Materialien (hauptsächlich auf Polymer- oder Kautschukbasis), deren Eigenschaften sie weniger leitfähig machen. Diese Materialien behindern die Übertragung elektrischer Ladungen und den Stromfluss und sorgen so für eine elektrische Isolierung.

2. Oberflächenschutz

Neben der elektrischen Isolierung tragen sie auch zum Schutz und zur Haltbarkeit der aufgebrachten Oberfläche bei. Sie schützen die Oberflächen vor äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit, Umwelteinflüssen und physischen Schäden.

Isolierlacke werden in flüssiger Form geliefert und werden gleichmäßig auf die Oberfläche aufgetragen, auf die sie aufgebracht werden sollen. Nach dem Auftragen trocknen oder härten sie aus und bilden eine dünne Isolierschicht.

Arten von Isolierlacken

Es gibt verschiedene Arten von Isolierlacken. Im Folgenden sind Beispiele für weit verbreitete Arten von Isolierlacken aufgeführt.

1. Acrylharzfarbe

Lacke auf Acrylharzbasis wurden um 1950 entwickelt. Sie zeichnen sich durch ihre farblose Transparenz und ihren Glanz aus. Abgesehen von ihren elektrischen Isolationseigenschaften weisen sie auch eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit auf und werden vor allem in Automobilen und Haushaltsgeräten eingesetzt.

Der Vorteil ist, dass es kostengünstig ist und eine gute Farbe und einen guten Glanz aufweist. Ein Nachteil ist jedoch, dass es anfällig für UV-Strahlen ist und schnell abbaut.

2. Epoxidharzfarbe

Epoxidharz ist der Hauptbestandteil dieser Anstriche. Es zeichnet sich durch einen netzartigen Vernetzungseffekt aus, der durch die Reaktion zwischen dem Epoxidharz als Hauptbestandteil und einem Härter entsteht.

Sie ist eine der klebrigsten unter den Isolierlacken und spiegelt die Eigenschaften des Epoxidharzes wider, mit einer ausgezeichneten Wasser- und Korrosionsbeständigkeit. Sie wird daher für Rohre und Lagertanks verwendet. Wegen seiner hohen Härte und Abriebfestigkeit ist es auch ein Rohstoff für die Imprägnierung von Spulen in Trockentransformatoren.

3. Silikonbeschichtungen

Hierbei handelt es sich um spezielle Anstriche, die Silizium als Hauptbestandteil enthalten. Sie zeichnen sich durch hervorragende Hitzebeständigkeit und elektrische Isolationseigenschaften aus. Es ist sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Temperaturen stabil und wird häufig in Klima- und Heizgeräten wie Klimaanlagen und Heizungen verwendet.

4. Polyurethanharzlacke

Diese Anstriche enthalten als Hauptbestandteil ein Kunstharz namens Polyurethan. Polyurethan ist eine Art Polymer und wird durch eine chemische Reaktion hergestellt.

Neben seinen elektrischen Isolationseigenschaften weist es eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit auf und wird häufig in Haushaltsgeräten und Telekommunikationsanlagen verwendet. Es hat auch eine sehr hohe Abriebfestigkeit und eine ausgezeichnete Haltbarkeit. Daher wird es für Oberflächenbeschichtungen von Böden und Möbeln verwendet. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Beschichtung angelötet werden kann, ohne dass der Lackfilm entfernt werden muss.

Was ist ein Viskosimeter?

Ein Viskosimeter ist ein Messgerät, das hauptsächlich zur Bestimmung der Viskosität von Flüssigkeiten verwendet wird.

Viskosimeter werden z. B. in der chemischen Industrie verwendet, um die Viskosität von Klebstoffen und Lacken zu bestimmen. Auch in der Lebensmittelindustrie und in der Getränkeindustrie ist die Viskosität sehr wichtig. Viskosimeter werden häufig in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie eingesetzt, da ein und dasselbe Lebensmittelprodukt möglicherweise nicht lebensfähig ist, wenn es eine unterschiedliche Viskosität aufweist.

Sie lassen sich in zwei Haupttypen unterteilen: solche, bei denen die Flüssigkeit einfach von oben eingefüllt und die Durchlaufzeit gemessen wird und solche, bei denen eine Spindel gedreht wird.

Anwendungen von Viskosimetern

Viskosimeter werden zur Messung der Viskosität von Produkten in der Lebensmittel-, Getränke- und chemischen Industrie verwendet.

Wenn der Geschmack gleich bleibt, aber die Viskosität sich ändert, ist das Gefühl beim Einfüllen des Produkts in ein Gefäß oder die Art und Weise, wie es die Kehle hinunterläuft, wenn man es tatsächlich trinkt, anders und macht es zu einem völlig anderen Lebensmittel. Die Viskosität ist daher ein wichtiger Indikator für Lebensmittel. Auch in der chemischen Industrie ist die Viskosität ein wichtiger Indikator. Ist die Viskosität hoch, tropft zum Beispiel ein Klebstoff, der auf eine Wand aufgetragen wird, nicht herunter und ist leicht zu verarbeiten, andererseits ist das Produkt aber auch schwer zu handhaben und zu verarbeiten.

Funktionsweise des Viskosimeters

Ein Viskosimeter ist ein Gerät zur Messung der Viskosität einer Flüssigkeit und es werden verschiedene Prinzipien verwendet, aber die wichtigsten Prinzipien sind:

1. Dämpfung von Schwingungen

Die Viskosität einer Flüssigkeit wird durch Messung der Dämpfung von Schwingungen durch einen schwingenden Körper gemessen. Wenn ein schwingender Körper in einer Flüssigkeit schwingt, wird die Schwingung durch den in der Flüssigkeit erzeugten viskosen Widerstand gedämpft. Durch Messung des Dämpfungsgrads wird die Viskosität der Flüssigkeit berechnet.

2. Druckverlust

Die Viskosität einer Flüssigkeit wird durch Messung der Fließgeschwindigkeit und des Druckabfalls der Flüssigkeit beim Durchströmen eines Rohrs gemessen. Die Flüssigkeit wird durch ein Rohr geschüttet, das mit einer konstanten Strömungsgeschwindigkeit betrieben wird und der Druckabfall wird gemessen. Wenn die Viskosität der Flüssigkeit hoch ist, ist der Druckabfall groß und die Viskosität kann gemessen werden.

3. Fallende Geschwindigkeit (Zeit)

Die Viskosität einer Flüssigkeit wird gemessen, indem man die Geschwindigkeit einer kleinen Kugel, die in die Flüssigkeit fällt, und die Zeit, die die Flüssigkeit zum Abfließen benötigt, misst. Da die Geschwindigkeit der fallenden Kugel und die Zeit, die die Flüssigkeit zum Fließen benötigt, von der Viskosität der Flüssigkeit abhängen, wird die Viskosität der Flüssigkeit durch Messung dieser Geschwindigkeiten berechnet.

Arten von Viskosimetern

Die Methoden zur Messung der Viskosität variieren von Gerät zu Gerät, mit unterschiedlichen Eigenschaften und Messbereichen. Die wichtigsten Viskosimeter werden u. A. in Kapillarviskosimeter, Viskositätsbecher und Kugelfallviskosimeter unterteilt:

1. Kapillarviskosimeter

Kapillarviskosimeter sind eine der einfachsten und unkompliziertesten Methoden zur Messung der Viskosität. Eine Flüssigkeit wird bei konstanter Temperatur in ein Kapillarrohr gegossen und es wird die Zeit gemessen, die die Flüssigkeit benötigt, um das Kapillarrohr zu durchlaufen. Es ist sehr einfach aufgebaut, aber wenn die Viskosität zu hoch ist, braucht die Flüssigkeit sehr lange, um durch das Gefäß zu fließen, oder sie fließt aufgrund von Druckverlusten überhaupt nicht. Je nach Form gibt es verschiedene Typen wie den Cannon-Fenske-, den Uberode- und den Ostwald-Typ.

2. Viskositätsbecher

Viskositätsbecher messen wie Kapillarviskosimeter die Zeit, die die Flüssigkeit benötigt, um aus dem Becher zu fließen. Jeder Becher hat einen bestimmten Viskositätsbereich und kann fast jede Viskosität messen, hat aber den Nachteil, dass die Messabweichung groß ist.

3. Kugelfallviskosimeter

Kugelfallviskosimeter wie das Heplersche Kugelfallviskosimeter füllen einen Behälter mit Flüssigkeit und messen die Fallzeit der Kieselsteine, die zwischen die Linien fallen. Die Viskosität wird mit Hilfe der Stokes’schen Gleichung bestimmt. Der Viskositätsbereich ist groß, aber Farbe und Tinte können nicht gemessen werden, da die Kügelchen nicht sichtbar sind.

4. Viskosimeter Typ B

Das Viskosimeter vom Typ B, ein Rotationsviskosimeter, wird am häufigsten in der Industrie eingesetzt. Es dreht einen rotierenden Körper, die Spindel, in einer Flüssigkeit und wandelt das Drehmoment in einen Viskositätswert um. Es ist sehr einfach zu bedienen, kann aber je nach Dicke der Spindel etwas ungenau sein.

5. Stimmgabel-Vibro-Viskosimeter

Stimmgabel-Vibro-Viskosimeter sind eine weitere Art von Viskosimetern. Es bringt einen Oszillator in einer Flüssigkeit zum Schwingen und bestimmt die Viskosität anhand der Erregungskraft, die erforderlich ist, um den Oszillator mit konstanter Amplitude zu bewegen. Die Geräte sind sehr empfindlich und können eingesetzt werden, wenn präzise Messungen erforderlich sind.

Sie können auch zur Inline-Viskositätsmessung eingesetzt werden, wobei Änderungen der Schwingungen als Viskosität erkannt werden. Inline-Viskosimeter können die Viskosität in fließenden Flüssigkeiten kontinuierlich messen und werden daher in Leitungen und Tanks eingesetzt, wo eine konstante Viskositätsmessung erforderlich ist.

Was ist ein Pulvermischer?

Pulvermischer sind Geräte zum gleichmäßigen Mischen von Pulvern, die in vielen Industriezweigen wie der Lebensmittel- und Pharmaindustrie unverzichtbar sind.

Je nach Form und Prinzip gibt es verschiedene Typen. Es ist wichtig, die Eigenschaften der einzelnen Typen zu kennen und den am besten geeigneten Mischer unter Berücksichtigung der Art, des spezifischen Gewichts und des Gewichts des zu verarbeitenden Pulvers auszuwählen. Hat das Pulver zum Beispiel eine große Partikelgröße oder ist es stark klebrig, ist ein Mischer mit starker Rührleistung wünschenswert.

Je nach Verwendungszweck sollten auch kontinuierliche oder chargenweise arbeitende Mischer ausgewählt werden. Durchlaufmischer haben eine hohe Produktionseffizienz und können große Pulvermengen verarbeiten, während Chargenmischer eine hohe Mischgenauigkeit aufweisen und für das Mischen kleiner Pulvermengen geeignet sind.

Die Wahl des Pulvermischers hat einen erheblichen Einfluss auf die Produktqualität und -effizienz und muss sorgfältig überlegt werden. Die Wahl des richtigen Mischers kann die Produktqualität verbessern und die Kosten senken. Der Einsatz von Pulvermischern ermöglicht eine effiziente Pulververarbeitung in einer Vielzahl von Branchen.

Anwendungen für Pulvermischer

Pulvermischer werden in vielen Bereichen eingesetzt, unter anderem in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie.

1. Lebensmittelindustrie

Pulvermischer spielen eine wichtige Rolle bei der Herstellung von pulverförmigen Lebensmitteln. Die Qualität von Produkten wie pulverisierten Bonitoflocken, Furikake, Arare und Dashi-Brühe hängt direkt mit dem gleichmäßigen Mischen der verschiedenen Zutaten zusammen.

Pulvermischer sind bei der Herstellung dieser Produkte nützlich, um die Gleichmäßigkeit der Zutaten zu gewährleisten.

2. Pharmazeutischer Sektor

Die Gleichmäßigkeit der Hauptbestandteile der Darreichungsform ist äußerst wichtig. Da sie dem menschlichen oder tierischen Körper verabreicht wird, muss sie sicher und wirksam sein. Pulvermischer werden eingesetzt, um diese Gleichmäßigkeit in der pharmazeutischen Produktion zu erreichen und zu einer besseren Produktqualität beizutragen.

3. Chemischer Sektor

Pulvermischer werden bei der Herstellung von Harzpulvern, Sprengstoffen, Uranpulvern, Agrochemikalien und Pulverlacken eingesetzt. Auch für diese Produkte ist der Einsatz von Pulvermischern unerlässlich, da die Gleichmäßigkeit der Inhaltsstoffe für die Qualität und Sicherheit entscheidend ist.

Das Prinzip der Pulvermischer

Pulvermischer sind Geräte zum effizienten und gleichmäßigen Mischen von Pulvern, und ihr Prinzip lässt sich in zwei Hauptkategorien unterteilen. Jedes dieser Geräte funktioniert nach einem eigenen Prinzip und hat unterschiedliche Eigenschaften und Vorteile.

Die Wahl des richtigen Mischers kann die Produktqualität verbessern und die Kosten senken, was zu einer effizienten Pulververarbeitung in einer Vielzahl von Branchen führt.

1. Behälter-rotierender Typ

Der Behälter wird gedreht, um das Pulver darin zu mischen. Der Raum im Inneren des Behälters kann effektiv genutzt werden, so dass das Pulver gleichmäßig durchmischt wird.

Da keine Schaufeln verwendet werden, kann das Pulver mit so wenig Störungen wie möglich gemischt werden. Typische Typen mit rotierendem Behälter sind W-Mischer, V-Mischer und Trommelmischer.

2. Rührwerkstyp

Die Schaufeln sind in einem Behälter installiert und das Pulver wird durch die Drehung der Schaufeln gemischt. Rührwerksmischer benötigen keinen großen Einbauraum und sind sehr sicher. Bandmischer und konische Schneckenmischer sind typische Beispiele für Rührwerksmischer.

Weitere Informationen zu Pulvermischern

Maschinen, die in Kombination mit Pulvermischern verwendet werden

Pulvermischer werden zum gleichmäßigen Mischen von Pulvern eingesetzt, können aber auch in Kombination mit anderen Maschinen wie Mühlen, Sieben und Abfüllmaschinen verwendet werden, um ihre Effizienz und Wirksamkeit weiter zu verbessern.

1. Brecher
Eine Mühle wird manchmal als Vorstufe zu einem Pulvermischer eingesetzt. Pulverisierer zerkleinern Rohstoffe auf eine vorgegebene Partikelgröße, so dass Pulver mit einer für das Mischen geeigneten Partikelgröße erhalten werden können. Sie verbessern die Mischwirkung im Mischer und gewährleisten eine gleichbleibende Produktqualität.

2. Seilscheibenmaschine (Siebmaschine)
Eine Scheibenmaschine (Siebmaschine) wird manchmal als Nachbearbeitungsschritt nach dem Pulvermischer eingesetzt. Eine Siebmaschine versetzt das Pulver in Schwingungen, um Pulver unterschiedlicher Korngrößen auszusortieren.

Durch die Sortierung des Pulvers nach dem Mischen in einer Siebmaschine kann ein Produkt mit einheitlicher Partikelgröße erzielt und die Produktqualität verbessert werden.

3. Abfüllmaschine
Abfüllmaschinen werden als letzter Schritt im Kommerzialisierungsprozess eingesetzt. Abfüllmaschinen füllen das gemischte Pulver in Behälter oder Säcke und sind in der Lage, eine festgelegte Menge des Produkts genau abzufüllen. Der Einsatz von Abfüllmaschinen gewährleistet eine konstante Menge des Produkts und erleichtert die Qualitätskontrolle.

Was ist ein Rohrofen?

Rohröfen sind Öfen mit einer langen rohrförmigen (zylindrischen) Struktur.

Häufig handelt es sich um einen Elektroofen, bei dem Heizelemente und hitzebeständige Materialien um das Rohr herum im Ofeninneren angeordnet sind. Das rohrförmige Innenrohr des Ofens ermöglicht eine gleichmäßige Erwärmung, eine präzise Temperaturregelung und eine variable Temperaturverteilung.

Durch die direkte Zuführung der Wärmequelle und des Brennstoffs zum Innenrohr kann eine effiziente Erwärmung und Verarbeitung erreicht werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Form des Rohrs die Kontrolle des Materialflusses und der Reaktionen erleichtert.

Die spezifische Auslegung und Konstruktion von Rohröfen hängt jedoch von der beabsichtigten Verwendung und anderen Faktoren ab. Daher unterscheiden sich der Aufbau und die Funktionsweise von Rohröfen häufig je nach den spezifischen Konstruktionsbedingungen.

Anwendungen von Rohröfen

Rohröfen werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Zu den spezifischen Anwendungen gehören Wärmebehandlungsprozesse, Pilotversuche an Produktionslinien sowie Forschung und Entwicklung.

1. Wärmebehandlungsprozesse

Rohröfen werden in Wärmebehandlungsprozessen für metallische und keramische Werkstoffe und bei Wärmebehandlungsprozessen wie dem Vergüten von Stahlwerkstoffen eingesetzt. Die Hochtemperaturumgebung kann kontrolliert und das Mikrogefüge und die physikalischen Eigenschaften der Werkstoffe verändert werden.

2. Forschung und Entwicklung

In der Forschung und Entwicklung werden sie in der Forschung zur Wärmebehandlung von Halbleitern und bei der Entwicklung von Brennstoffzellenmaterialien und auch bei der Entwicklung von Katalysatoren für die Ölraffination und die Petrochemie eingesetzt. Da Rohröfen  in Verteilersysteme eingebaut werden können, können sie auch in der chemischen Prozessentwicklung eingesetzt werden, um die tatsächlichen Bedingungen in der Produktionslinie nachzuahmen und die Leistung zu überprüfen.

3. Glas- und Halbleiterproduktion

Sie können auch in der Glasproduktion und der Halbleiterherstellung eingesetzt werden. Bei der Glasherstellung werden die Rohstoffe bei hohen Temperaturen geschmolzen und zu Glasprodukten geformt. In der Halbleiterherstellung werden sie zum Formen und Kühlen von Oxidschichten verwendet.

Funktionsweise von Rohröfen

Rohröfen bestehen aus einem Heizelement, einem Kernrohr und hitzebeständigen Werkstoffen:

1. Heizelement

Das Heizelement ist der Teil, der die Wärme im Rohrofen liefert. In der Regel werden elektrische Widerstandsheizungen verwendet. Die Wahl hängt von der Anwendung ab, insbesondere von Nichromdraht, Kanthal-Draht (Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung) oder Siliziumkarbid.

Grundsätzlich kann ein Metalldraht wie z. B. Kupferdraht als Heizgerät verwendet werden, indem man einfach Strom durch ihn hindurchleitet. Wird er hingegen in einem Ofen verwendet, muss er eine angemessene Haltbarkeit und Temperaturbeständigkeit aufweisen.

Die maximalen Betriebstemperaturen von Nichrom- und Kanthal-Drähten liegen bei 1200 °C bzw. 1350 °C. Um die hohen Temperaturen zu verkraften, werden die Öfen hauptsächlich mit Stromversorgungen von 100 V AC~200 V betrieben. Für größere Anlagen werden auch Stromversorgungen von 300 V oder mehr verwendet.

2. Kernrohr

Das Kernrohr ist eine röhrenförmige Struktur, die das Heizelement umgibt. Es schützt das Heizelement vor hohen Temperaturen und chemischen Reaktionen und dient dazu, eine gleichmäßige Wärmeabstrahlung und eine effiziente Wärmeübertragung auf das Objekt zu gewährleisten.

Ofenrohre werden aus Quarz oder Keramik hergestellt, die hohen Temperaturen standhalten können. Ist die Betriebstemperatur niedrig, z. B. 500 °C, können auch Metallrohre wie Edelstahl verwendet werden.

3. Hitzebeständige Werkstoffe

In Rohröfen werden hitzebeständige Werkstoffe verwendet, da sie in Hochtemperaturumgebungen arbeiten. Die hitzebeständigen Materialien werden an der Außenseite des Ofenrohrs angebracht und dienen der Isolierung und Wärmespeicherung. Zu den hitzebeständigen Materialien gehören Keramikfasern, hitzebeständige Steine und hitzebeständige Beschichtungen.

Arten von Rohröfen

Es gibt zwei Arten von Rohröfen: offene und geschlossene Öfen. Beide eignen sich aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften für unterschiedliche Anwendungen. Je nach dem spezifischen Produktionsverfahren und den Materialanforderungen ist es wichtig, den geeigneten Rohrofentyp zu wählen.

1. Offen-geschlossener Typ

Offene und geschlossene Rohröfen sind an einem oder beiden Enden offen und ermöglichen einen einfachen Zugang zu Materialien und Gasen. Sie zeichnen sich auch durch eine einfache Bedienung, Wartung und Instandhaltung des Ofens aus. Sie können vertikal oder horizontal aufgestellt werden.

Sie eignen sich auch eher für kleine Experimente und Forschungszwecke als für kontinuierliche Prozesse. Durch Einführen eines Temperaturmessgeräts von außerhalb des Ofens, z. B. eines Thermoelements kann die Temperaturverteilung im Rohr und in der Probe in jeder axialen Richtung gemessen werden.

2. Geschlossene Rohröfen

Geschlossene Rohröfen sind an beiden Enden abgedichtet. Der Kontakt mit der äußeren Atmosphäre wird kontrolliert und das Gas und die Temperatur im Inneren des Ofens können aufrechterhalten werden. Sie zeichnen sich durch minimale Wärmeverluste und eine gleichmäßige Umgebung aus.

Sie werden dort eingesetzt, wo Redoxreaktionen oder Hochtemperatur-Wärmebehandlungen erforderlich sind und sind geeignet für Anwendungen wie die Halbleiterherstellung und das Wachstum hochwertiger Kristalle, die eine hochpräzise Wärmebehandlung und Reaktionskontrolle erfordern.

Was ist ein Klemmenblock?

Ein Klemmenblock ist ein Gerät zum Anschluss elektrischer Leitungen.

Sie werden hauptsächlich in Elektroinstallationen und Kontrollsystemen verwendet, um elektrische Leitungen effizient und sicher zu verbinden. Klemmenblöcke können mehrere Drähte und Kabel an einer Stelle zusammenfassen.

Dadurch wird ein Durcheinander der Leitungen vermieden und die Kontrolle und Wartung der Leitungen erleichtert. Außerdem lassen sich durch die organisierte Verdrahtung die erforderlichen Verbindungen schnell herstellen.

Klemmenblöcke tragen auch dazu bei, die Zuverlässigkeit bei der Übertragung von Signalen und Energie zu erhöhen. Durch einen angemessenen Anschluss- und Verdrahtungsschutz können Unfälle wie Kurzschlüsse und Drahtbrüche vermieden werden. Sie minimieren Signalverschlechterungen und Stromkreisausfälle und sorgen für stabile Stromkreise.

Anwendungen von Klemmenblöcken

Klemmenblöcke werden in einer Vielzahl von Situationen in Industrie und Infrastruktur eingesetzt. Ein bekanntes Beispiel sind feste Telefonleitungen.

In der Regel gibt es Hunderte oder Tausende von Telefonleitungen, die in die Telefonzentrale eingespeist werden, die die Telefonleitung steuert. Im Gegensatz dazu sind es bei einer Telefonzentrale oft nur zwei Leitungen.

Bei der Verteilung von Telefonleitungen in verschiedene Gebiete werden von der Telefonzentrale aus Hunderte von mehradrigen Leitungen verlegt. Diese mehradrigen Leitungen werden von einem Klemmenblock weitergeleitet, und zu jedem Ort werden zwei Telefonleitungen verlegt. Durch die Installation von Klemmenblöcken als Relais kann der Arbeitsaufwand für die Verlegung von Leitungen reduziert werden.

Sie werden auch zur Weiterleitung von Steuerleitungen für Industrieanlagen verwendet. Es ist nicht ungewöhnlich, dass Industrieanlagen mehrere hundert Sensoren pro Gerät verwenden. Daher werden die mehradrigen Kabel gemeinsam verlegt und am Klemmenblock weitergegeben, bevor die Kabel zu den einzelnen Sensoren verlegt werden. Dadurch wird der Arbeitsaufwand für die Verlegung der Leitungen reduziert.

Funktionsweise der Klemmenblöcke

Ein Klemmenblock besteht aus einem Gehäuse und einer Klemmenleiste.

1. Gehäuse

Klemmenblöcke sind in einem oder mehreren Gehäusen untergebracht. Sie bestehen in der Regel aus Metall und können aus Aluminium oder Stahl gefertigt sein. Metallgehäuse sind langlebig und schützen die interne Verdrahtung und die Anschlüsse vor äußeren Einflüssen und Umwelteinflüssen.

Gehäuse sind in der Regel auch kastenförmig. Sie bestehen aus einem Rahmen oder einer Platte, an deren Vorderseite eine Tür oder ein Deckel angebracht ist. Türen und Abdeckungen sind häufig mit Schlössern oder anderen Verriegelungen versehen, um unbefugten Kontakt oder falsche Handhabung zu verhindern.

Gehäuse können als Außen- oder Innengehäuse klassifiziert werden. Für die Verwendung im Freien wird häufig ein Entwässerungsdach an der oberen Platte angebracht. Zur Verbesserung der Witterungs- und Korrosionsbeständigkeit kann rostfreier Stahl verwendet werden.

2. Klemmenleisten

Die Klemmenleiste ist das Bauteil, das als Verbindung zwischen den Drähten dient. Sie besteht in der Regel aus einem Metallsockel, an dem mehrere Klemmleisten oder Anschlussklemmen befestigt sind. Die Reihenklemme ist der Ort, an dem die Drähte verbunden oder verzweigt werden, und dient dazu, die Drähte miteinander zu verbinden und sie potenzialgleich zu machen.

Klemmleisten haben auch Anschlüsse, an denen Leiter befestigt werden, um Drähte und Kabel zu verbinden. Für die Verbindungen werden in der Regel Schrauben oder Klemmen verwendet. Dadurch wird sichergestellt, dass die Leiter sicher verbunden sind und die Übertragung von Signalen und Energie gewährleistet ist.

Um die Identifizierung und Kontrolle der Verbindung zu erleichtern, können Markierungen angebracht werden. Jede Klemme wird nummeriert oder symbolisiert, um ihre Verbindung mit dem entsprechenden Stromkreis oder Gerät zu kennzeichnen. Die Kennzeichnung gewährleistet eine geordnete Verdrahtung und genaue Anschlüsse.

Arten von Klemmenblöcken

Es gibt verschiedene Arten von Klemmenblöcken, z. B. für schwachen Strom, für industrielle Anwendungen und für die Erdung.

1. Schwache elektrische Klemmenblöcke

Klemmenblöcke für schwachen Strom werden in der Telekommunikationsindustrie und in Telefonanlagen verwendet. Ihr Hauptzweck ist der Anschluss und die Verwaltung von Telekommunikationskabeln. Sie sind mit Klemmen und Steckern für den ordnungsgemäßen Anschluss von Signalen und Strom, z. B. Telefonleitungen, ausgestattet.

Klemmenblöcke für schwache Leistung bieten auch Verdrahtungsfunktionen, um verschiedene Drähte zu verzweigen und sie über Rangierfelder an verschiedenen Stellen anzuschließen.

2. Industrielle Klemmenblöcke

Industrieklemmenblöcke sind Klemmenblöcke, die in Industrieanlagen und -geräten eingesetzt werden. Sie dienen in erster Linie der Verdrahtung und Steuerung von Steuerungssystemen und werden für den Anschluss von Sensoren, Aktoren und anderen Steuergeräten verwendet.

Sie gewährleisten die zuverlässige Übertragung von Signalen und Energie und tragen zur Steuerung und Überwachung von Anlagen bei. Sie können auch mit Funktionen wie Umweltbeständigkeit, Staub- und Wasserdichtigkeit ausgestattet sein.

3. Klemmenblöcke für die Erdung

Erdungsklemmenblöcke dienen der Erdung von elektrischen Geräten und Gebäuden. Die Erdung ist wichtig, um die elektrische Sicherheit und den ordnungsgemäßen Betrieb des Systems zu gewährleisten.

Ein Klemmenblock ist mit einem Erdungsstab oder einem Erdungsdraht verbunden, der dazu dient, abnormale elektrische Ströme in die Erde abzuleiten. Klemmenblöcke können auch zur Erkennung von Erdungsfehlern und zum Anschluss von Schutzschaltungen verwendet werden.