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Hydraulischer Drehmomentschlüssel

Was ist ein hydraulischer Drehmomentschlüssel?

Hydraulische DrehmomentschlüsselEin hydraulischer Drehmomentschlüssel ist ein Drehmomentschlüssel, der Hydraulikdruck als Kraftquelle nutzt, um große Kräfte aufzubringen.

Da sie in der Lage sind, mit geringem Kraftaufwand große Drehmomente zu erzeugen, werden hydraulische Drehmomentschlüssel hauptsächlich für die Befestigung großer Schrauben verwendet.

Hydraulische Drehmomentschlüssel bestehen aus drei Hauptteilen:

  • Hydraulischer Kolben
    Wandelt die Druckenergie des Hydrauliköls in kinetische Energie um.
  • Ratsche
    Begrenzt die Bewegungsrichtung durch einen Zahnanschlag auf eine Richtung.
  • Gehäuse
    Leitet das Öl effizient ab.

Die Hydraulikpumpe kann durch den Einsatz einer Lufthydraulikpumpe auch in explosionsgeschützten Bereichen eingesetzt werden.

Anwendungen für hydraulische Drehmomentschlüssel

Hydraulische Drehmomentschlüssel werden in den folgenden Situationen eingesetzt, in denen mittlere bis große Schrauben und Muttern angezogen oder gelöst werden müssen:

  • Energieerzeugungsanlagen
  • Petrochemische Anlagen
  • Eisenwerke
  • Schiffswerften
  • Schildvortrieb
  • Baumaschinen
  • Bau von Großstrukturen

Der Schildvortrieb macht sich unter anderem die Vorteile der Hydraulik zunutze, die auch dann eingesetzt werden kann, wenn die Stromquelle weit entfernt ist. Die Verwendung langer Hydraulikschläuche ermöglicht das Anziehen von Schrauben unter Wasser und von Flanschbolzen an Seekabeln.

Funktionsweise des hydraulischen Drehmomentschlüssels

Hydraulische Drehmomentschlüssel arbeiten nach dem Pascal’schen Prinzip, bei dem mit Hilfe von Hydraulikdruck große Drehmomente mit kleinen Kräften erzeugt werden.

1.  Pascal’sches Prinzip

Das Pascal’sche Prinzip ist ein Gesetz, das besagt, dass der Druck in alle Richtungen gleich ist, wenn eine konstante Kraft auf einen geschlossenen Flüssigkeitsbehälter ausgeübt wird, ohne dass sich das Volumen verringert.

Nehmen wir zum Beispiel an, dass der Druck und die Querschnittsfläche eines Behälters wie folgt sind:

  • Druck: 1,0 MPa
  • Querschnittsfläche am Eingang: 10 cm2
  • Querschnittsfläche am Ausgang: 100 cm2

In diesem Fall sind die folgenden Drehmomente erforderlich, um den gleichen Druck aufrechtzuerhalten:

  • Erforderliche Kraft für den Eingang: 100 kg
  • Kraft, die ausgegeben werden kann: 1000 kg

Daher kann mit einem geringen Kraftaufwand eine große Leistung erzielt werden, weshalb hydraulische Drehmomentschlüssel in Autobremsen und hydraulischen Wagenhebern sowie in hydraulischen Drehmomentschlüsseln verwendet werden.

2. Funktionsweise des Anziehens von Schrauben und Muttern

Mit hydraulischen Drehmomentschlüsseln lassen sich Schrauben und Muttern leicht anziehen:

  1. Der Druck wird durch das Hydrauliköl in der Druckpumpe erhöht.
  2. Die Kraft des hydraulischen Drucks bewegt den Hydraulikkolben.
  3. Der Hydraulikkolben drückt auf die mit der Ratsche verbundene Sperrklinke (Ratschenkugel) und wandelt sie in eine Drehkraft um.
  4. Die Rotationskraft bewegt die Sperrklinke.

Die Ratsche dreht sich nicht in einem einzigen Hub auf das angegebene Drehmoment, sondern dreht sich pro Hub um etwa 30 Grad. Der Ratschenmechanismus enthält auch eine Reaktionsplatte, die sich nur in eine Richtung bewegt. Daher dreht sich der Bolzen nicht zurück, wenn der Kolben zurückkehrt.

Weitere Informationen zu hydraulischen Drehmomentschlüsseln

1. Vor- und Nachteile der Verwendung eines hydraulischen Drehmomentschlüssels

  • Klein und leicht und daher einfach zu transportieren
  • Hohe Anzugsgenauigkeit (Genauigkeit innerhalb von ±3%)
  • Geringere Geräuschentwicklung während des Betriebs im Vergleich zu Schlagschraubern usw.

Dies sind die Vorteile der Verwendung eines hydraulischen Drehmomentschlüssels. Insbesondere der niedrige Geräuschpegel während des Betriebs ist ein einzigartiger Vorteil von hydraulischen Drehmomentschlüsseln. Wenn Sie z. B. nachts einen Tunnel ausheben wollen, stören Sie die Nachbarn wahrscheinlich weniger.

Hydraulische Drehmomentschlüssel haben jedoch den Nachteil einer langsamen Arbeitsgeschwindigkeit. Es ist jedoch möglich, die Arbeitszeit zu verkürzen, indem man zwei miteinander verbundene Geräte verwendet.

2. Verwendung eines hydraulischen Drehmomentschlüssels

  1. Verbinden Sie die Steckdose und den Hydraulikschlauch mit dem hydraulischen Drehmomentschlüssel und der Hydraulikpumpe.
  2. Überprüfen Sie den eingestellten Druck anhand der Drehmoment-Umrechnungstabelle.
  3. Stellen Sie den Druck der Hydraulikpumpe ein.
  4. Setzen Sie den hydraulischen Drehmomentschlüssel auf die anzuziehende Schraube.
  5. Schalten Sie die Hydraulikpumpe ein.
  6. Ziehen Sie die Schraube an, bis sie sich nicht mehr dreht.

Dem hydraulischen Drehmomentschlüssel liegt oft eine Umrechnungstabelle bei. Für den unwahrscheinlichen Fall, dass Sie keinen haben, gibt es im Internet Websites, auf denen Sie die Einheiten umrechnen können.

Das Anziehen ist abgeschlossen, wenn der Druck auf den eingestellten Wert angestiegen ist, sich die Ratsche aber nicht mehr dreht. Überprüfen Sie immer den Anzug, da ein unzureichender Anzug zu Unfällen und Verletzungen führen kann.

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Ölgefüllter Transformator

Was ist ein ölgefüllter Transformator?

ÖLgefüllte TransformatorenÖlgefüllte Transformatoren sind Transformatoren, die Öl als Isoliermaterial verwenden.

Als Öl wird hauptsächlich Mineralöl verwendet. Ein Transformator ist ein Gerät, das zwei Spulen zur Spannungsumwandlung verwendet. Die Spulen werden als Primär- bzw. Sekundärwicklungen bezeichnet und das Windungsverhältnis bestimmt das Verhältnis von Primär- zu Sekundärspannung.

Es gibt verschiedene Arten von Transformatoren, aber ölgefüllte Transformatoren werden am häufigsten für Stromversorgungsanwendungen verwendet.

Anwendungen von ölgefüllten Transformatoren

Ölgefüllte Transformatoren werden in einer Vielzahl von Anwendungen und Sektoren eingesetzt. Die wichtigste Anwendung ist die Stromübertragung und -verteilung. Der in Kraftwerken erzeugte Strom hat im Allgemeinen eine hohe Spannung.

Dieser Strom wird dann an die Übertragungsleitungen weitergeleitet, die von Masten und anderen Strukturen getragen werden. Mit Hilfe von ölgefüllten Transformatoren kann dieser Hochspannungsstrom umgewandelt und in Niederspannungsleitungen eingespeist werden.

Der Niederspannungsstrom wird dann zu den Verbrauchsstellen wie Haushalten, Fabriken und Gewerbebetrieben geleitet. An diesen Abnahmestellen werden ebenfalls ölgefüllte Transformatoren eingesetzt, um die Spannung auf ein bedarfsgerechtes Niveau zu bringen. In Haushalten werden Spannungen wie 100 V AC oder 200 V AC verwendet, während in Fabriken und Gewerbebetrieben 200 V AC oder 400 V AC verwendet werden können.

Funktionsweise der ölgefüllten Transformatoren

Ein ölgefüllter Transformator besteht aus einem Eisenkern, Spulen, einem Öltank und Isolieröl:

1. Eisenkern

Im Zentrum des Transformators befindet sich der Eisenkern. Der Eisenkern wird durch das Laminieren von Siliziumstahlplatten und anderen Materialien hergestellt, um einen magnetischen Kreis zu bilden. Der mehrschichtige Aufbau minimiert die magnetischen Verluste und ermöglicht eine effiziente Energieumwandlung.

2. Spulen

Um den Eisenkern herum befinden sich die Wicklungen für die Hochspannungs- bzw. Niederspannungsseite. Sie bestehen aus Kupfer- oder Aluminiumdraht und erzeugen ein Magnetfeld, wenn Strom durch sie fließt. In einem typischen Abspanntransformator ist die Hochspannungsseite mit weniger Windungen und die Niederspannungsseite mit mehr Windungen gewickelt.

3. Öltank

Diese Bauteile sind in Stahltanks untergebracht. Die Tanks sind mit Isolieröl gefüllt, das die Struktur des Transformators schützt und gleichzeitig den Innenraum isoliert. Die Tanks sind häufig mit Rippen versehen, die die Zirkulation des Kühlöls und die Wärmeableitung unterstützen.

4. Isolieröl

Mineralöl wird häufig als Isolieröl verwendet. In den letzten Jahren werden aus Gründen des Umweltschutzes auch Transformatoren mit Sonnenblumen- oder Rapsöl verkauft. Sie sind zwar teuer, können aber die Umweltverschmutzung durch Leckageunfälle verhindern.

Der Verfall von Transformatoren kann auch durch die Analyse der Konzentration organischer Gase im Isolieröl überwacht werden. Wenn ein Transformator überhitzt, entstehen Ethylen und Ethan und durch Teilentladung werden Acetylen und Wasserstoff erzeugt. Acetylen ist ein organisches Gas, das nicht nachgewiesen werden darf, auch nicht in kleinsten Mengen, da es sich um ein Gas handelt, das bei internen Transformatorstörungen entsteht.

Arten von ölgefüllten Transformatoren

Ölgefüllte Transformatoren werden in selbstkühlende und zwangsgekühlte unterteilt:

1. Selbstgekühlter Typ

Selbstgekühlte Transformatoren werden auf natürliche Weise durch internes Öl und ein Kühlsystem gekühlt. Die Wärme wird über einen Kühler oder ähnliches abgeleitet, der auf dem Tank montiert ist. Ölgefüllte Transformatoren sind die am weitesten verbreitete Form von Transformatoren und werden häufig in Stromübertragungs- und -verteilungssystemen eingesetzt.

2. Zwangsgekühlter Typ

Zwangsgekühlte Transformatoren sind Transformatoren, bei denen das Öl durch ein Kühlsystem zwangsumgewälzt wird. Die Zwangszirkulation kann die Kühlwirkung verbessern. Das Öl wird häufig durch Pumpen oder Lüfter umgewälzt und eignet sich für den Einsatz unter hohen Lasten und hohen Temperaturen.

Weitere Informationen zu ölgefüllten Transformatoren

1. Zulässige Temperaturen für ölgefüllte Transformatoren

Bei Überhitzung eines Ölgefüllten Transformators besteht die Gefahr eines Isolationsversagens aufgrund einer erzwungenen Zersetzung des Isolieröls. Im schlimmsten Fall kann dies zu einem Brand führen. Die Betriebstemperatur unter dem zulässigen Wert zu halten, ist daher ein wichtiger Punkt für das Management.

Die maximal zulässige Temperatur für Ölgefüllte Transformatoren, die im Allgemeinen weit verbreitet sind, beträgt 105 °C. Da sie jedoch auch von den Außentemperaturen und Temperaturunterschieden abhängt, wird sie auf etwa 95 °C oder darunter geregelt.

2. Behandlung von ölgefüllten Transformatoren 

Bei dem in ölgefüllten Transformatoren verwendeten Mineralöl handelt es sich im Allgemeinen um Erdöl. Da das Isolieröl in großen ölgefüllten Transformatoren 2000 Liter übersteigt, wird das Öl allein als Gefahrgut eingestuft. 

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Wasserzähler

Was ist ein Wasserzähler?

WasserzählerEin Wasserzähler ist ein Instrument zur Messung des Durchflusses einer Flüssigkeit, eines Körpers oder einer anderen Masse oder eines Volumens.

Bei der Auswahl eines Geräts, das auch als Durchflussmesser bezeichnet wird, sollte der Verwendungszweck klar definiert und die erforderliche Genauigkeit, der Messbereich und die Sensoren ausgewählt werden. Eine hohe Genauigkeit ist für die Überwachung oder Kontrolle des Wasserdurchflusses nicht erforderlich, wohl aber für die Kontrolle der Ausbringungs- oder Sprühmenge.

Es gibt zwei Messmethoden: den Volumendurchfluss, der die Veränderung des Volumens pro Stunde misst, und den Massendurchfluss, der die Veränderung der Masse pro Stunde misst. Die Kontrolle der Wassermenge ist wichtig für die Qualitätskontrolle, die frühzeitige Erkennung von Gerätefehlern, den Schutz der Geräte und die Kostenreduzierung durch die Kenntnis der Wassermenge.

Verwendungszwecke von Wasserzählern

Wasserzähler werden in Fabriken und Produktionsstätten eingesetzt, um den Wasserdurchfluss von Rohrleitungen wie Wasserversorgungs- und Abwasserleitungen usw. zu kontrollieren. Bei der Installation im Freien sollten Geräte gewählt werden, die für die Außenumgebung geeignet sind, oder Geräte mit großem Durchmesser und höherem Durchfluss und Druck.

Die Durchflusskontrolle von Kühl- und Reinigungswasser in Metallverarbeitungs- und Halbleiterproduktionsstätten ist auch aus Sicht der Qualitätskontrolle wichtig, und die Geräte können nach Verstopfung, Wartungsfreundlichkeit und Genauigkeit ausgewählt werden.

Bei anderen Beschichtungsflüssigkeiten und Schmierölen als Wasser werden Modelle, die eine präzisere Durchflussregelung ermöglichen, unter dem Gesichtspunkt der Prozesssteuerung ausgewählt. Weitere Einsatzgebiete sind die Produktion in der Lebensmittel-, Chemie- und Papierindustrie.

Prinzip von Wasserzählern

Das Prinzip von Wasserzählern hängt von der Messmethode ab.

1. Ultraschall-Durchflussmesser

Ultraschallwellen werden von zwei Punkten auf dem Rohr gesendet und empfangen, und der Unterschied in der Laufzeit wird gemessen.

2. Elektromagnetischer Durchflussmesser

Misst die Wassermenge durch Messung der elektromotorischen Kraft, die durch die Bewegung einer leitenden Flüssigkeit in einem Magnetfeld erzeugt wird. Als Messprinzip wird das Faradaysche Gesetz der elektromagnetischen Induktion verwendet.

3. Flächendurchflussmesser/Schwimmerdurchflussmesser

Misst das Wasservolumen an der Position der Schwimmer, die sich auf und ab bewegen.

4. Coriolis-Durchflussmesser

Wasser fließt durch ein u-förmiges Rohr, und die Menge des durchfließenden Wassers wird durch den Vergleich der Verdrehung des Rohrs gemessen.

5. Karman-Wirbel-Durchflussmesser

Misst die Wassermenge, indem er die Anzahl der Wirbel erfasst, die entstehen, wenn das Wasser durch einen säulenförmigen Wirbelgenerator fließt.

6. Flügelrad-Durchflussmesser

Die durch die Drehung des Flügelrads erzeugten Impulse werden in ein Spannungssignal umgewandelt und zur Messung des Wasservolumens verwendet.

7. Differenzdruck-Durchflussmesser/Blenden-Durchflussmesser

Sie messen die Wassermenge, indem sie die Druckdifferenz vor und nach dem Durchgang des Wassers durch das Drosselventil ermitteln. Die Quadratwurzel aus dem Differenzdruck zwischen zwei Punkten wird gemäß dem Satz von Bernoulli gezogen, so dass die Wassermenge genau berechnet werden kann.

Arten von Wasserzählern

Es gibt eine Vielzahl von Arten von Wasserzählern, die sich nach dem Messprinzip richten. Jede Methode hat unterschiedliche Merkmale, Vor- und Nachteile.

1. Ultraschall-Durchflussmesser

Ultraschall-Durchflussmesser werden an der Außenseite von Rohrleitungen installiert und dienen zur Messung in Außenleitungen. Da es keine beweglichen Teile gibt, ist die Wartung einfach, und sie können digital oder analog sein. Sie sind jedoch anfällig für Fehler aufgrund von Luftblasen und anderen Einflüssen.

2. elektromagnetischer Durchflussmesser

Geringer Druckabfall und kann die Durchflussrichtung messen.

3. Flächen-Durchflussmesser/Schwimmer-Durchflussmesser

Einfache Konstruktion und geringe Einführungskosten, aber nicht sehr genau.

4. Coriolis-Durchflussmesser

Weniger empfindlich gegenüber Viskositäts- und Dichteänderungen und mit schneller Ansprechzeit. Sie sind jedoch teuer und haben einen hohen Druckabfall.

5. Karman-Wirbel-Durchflussmesser

Einfache Konstruktion ohne bewegliche Teile, aber anfällig für Vibrationen.

6. Flügelrad-Durchflussmesser

Wird in großen Wasserzählern verwendet.

7. Differenzdruck-Durchflussmesser oder Blenden-Durchflussmesser

Einfach, preiswert und leicht zu installieren und zu entfernen. Andererseits erzeugen sie einen Druckabfall und eignen sich nicht für die Messung von mit Feststoffen vermischten Flüssigkeiten oder kleinen Durchflussmengen.

Wie wählt man einen Wasserzähler aus?

Da es viele verschiedene Arten von Wasserzählern gibt, ist es notwendig, das richtige Produkt für den richtigen Zweck auszuwählen. Legen Sie zunächst den Zweck der Messung fest und bestimmen Sie die vom Wasserzähler geforderte Genauigkeit. Die Überwachung des Volumendurchflusses zeigt beispielsweise den momentanen Durchfluss an und erfordert keinen hohen Genauigkeitsgrad. Und wenn der Fehler, der einen Alarm auslöst, zu klein ist, dann ist er im Gegenteil nicht nützlich.

Der nächste Schritt besteht darin, die detaillierten Bedingungen der tatsächlichen Installationsumgebung zu berücksichtigen. Insbesondere die Stromversorgung, das Ausgangssignal und der Installationsort sind wichtig.

Schließlich werden die Kosten verglichen und entschieden. Nicht nur der Preis des Hauptgeräts, sondern auch der Preis der zugehörigen Ausrüstung, die Installationskosten, die Kosten für Wartungsarbeiten usw. müssen insgesamt verglichen werden, bevor eine Entscheidung getroffen wird.

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Wasserdruckmessgeräte

Was ist ein Wasserdruckmessgeräte?

WasserdruckmessgeräteEin Wasserdruckmessgerät ist ein Gerät zur Messung des Drucks von Wasser und anderen Flüssigkeiten, die in einer Leitung, z. B. einer Wasserleitung, fließen. Das Messgerät wird an einen Abzweig einer Wasserleitung angeschlossen, und der Druck der in der Leitung fließenden Flüssigkeit kann gemessen werden. Es wird verwendet, um zu messen, ob eine bestimmte Wassermenge bei Tiefbauarbeiten oder bei der Installation von Toiletten oder Wasserleitungen fließt. Es gibt Produkte, die nicht mit elektrischer Energie, sondern ausschließlich mit mechanischer Energie betrieben werden und die Messdaten mehrere Stunden lang speichern können.

Verwendungszwecke von Wasserdruckmessgeräten

Wasserdruckmessgeräte werden im Bauwesen, z. B. im Wohnungsbau, und in Fabriken, in denen Flüssigkeiten verwendet werden, eingesetzt. Beispiele für spezifische Anwendungen sind die Überprüfung von Rohrleitungen wie Toiletten, Wasserversorgungs- und Entwässerungsleitungen im Hoch- und Tiefbau, die Überprüfung von Wasserversorgungsanlagen bei der Errichtung von Fabriken und die Kontrolle des Wasserdrucks von fließenden chemischen Lösungen in Fabriken. Bei der Auswahl eines Wasserdruckmessgeräts sind der messbare Druckbereich, die Art der Flüssigkeit, die es verarbeiten kann, ㏗ und andere Merkmale, die Wartungsfreundlichkeit und die Anschlussmöglichkeiten an andere Geräte zu berücksichtigen.

Funktionsprinzip von Wasserdruckmessgeräten

In diesem Abschnitt wird das Funktionsprinzip von Wasserdruckmessgeräten beschrieben. Ein Wasserdruckmessgerät besteht aus einem Drucksensor, einem Anschluss an die Wasserleitung und einer Anzeige. Das Verbindungsstück hat die Form einer Schraube und wird an einem Abzweig der Wasserleitung angebracht, um den Wasserdruck zu messen. Digitale Wasserdruckmessgeräte können die vom Sensor gewonnenen Daten speichern oder an andere Geräte übertragen und als Schalter für andere Geräte fungieren.

Zum Zeitpunkt der Übernahme misst der Drucksensor den Wasserdruck. Der zu messende Druck ist der statische Druck. Der statische Druck kann gemessen werden, indem die Messstrecke senkrecht zur Fließrichtung durch die Wasserleitung installiert wird. Der Drucksensor besteht aus einem piezoelektrischen Element, das sich je nach Druck verformt und ein elektrisches Signal überträgt, das als elektrisches Signal ausgegeben wird. Bei der Messung des Wasserdrucks in einer Wasserleitung wird der Wasserdruck während des Abflusses gemessen, da der vorgegebene Wasserdruck bei abfließendem Wasser eingehalten werden muss. In diesem Fall ist zu beachten, dass der Wasserdruck niedriger sein kann als der Wasserdruck, wenn das Wasser nicht abgelassen wird.

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Feuchtemessgeräte

Was ist ein Feuchtemessgeräte?

FeuchtemessgeräteEin Feuchtemessgerät ist ein Gerät, das den Feuchtigkeitsgehalt einer Substanz misst.

Es gibt Geräte, die Feuchtigkeit in gasförmiger, flüssiger oder fester Form messen können. Typische Arten von Feuchtemessgeräten sind die Trockenmethode, die Karl-Fischer-Methode, die Infrarotabsorptionsmethode und die Dielektrizitätskonstantenmethode, wobei die Trockenmethode oder die Karl-Fischer-Methode die in den Labors am häufigsten verwendeten Methoden sind.

Feuchtemessgeräte werden auch nach ihrer Anwendung eingeteilt und zur Messung der Feuchtigkeit in Lebensmitteln, Böden und Beton verwendet. Einige Messverfahren zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts in Lebensmitteln sind durch offizielle Methoden wie ISO und JAS festgelegt, und einige Feuchtemessgeräte sind mit diesen Normen kompatibel.

Verwendungszwecke von Feuchtemessgeräten

Feuchtemessgeräte werden in einer Vielzahl von Industriezweigen zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts von Materialien verwendet und kommen bei einer Vielzahl von Messobjekten zum Einsatz, von Lebensmitteln über Industrieprodukte bis hin zu Holz. Insbesondere die Form, der Feuchtigkeitsgehalt und die Kontrollwerte von Lebensmitteln variieren von Produkt zu Produkt, so dass das verwendete Feuchtemessgerät und das Messverfahren jedes Mal auf das Produkt optimiert werden müssen.

In der Lebensmittelindustrie, z. B. bei Reis und Weizen, werden Feuchtemessgeräte nach dem Trocknungsverfahren eingesetzt, die auch mit einer Waage und einem Trockner ausgestattet sind. Die Karl-Fischer-Methode hingegen wird häufig in der Lebensmittelindustrie, z. B. bei Miso und Öl, und von Materialherstellern verwendet, die mit Materialien arbeiten, die sich in organischen Lösungsmitteln auflösen.

Andere Arten von Feuchtemessgeräten sind die Tensiometermethode zur Messung der Bodenfeuchte und hochfrequente kapazitive Feuchtemessgeräte zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts von Beton.

Grundlagen der Feuchtemessgeräte

Feuchtemessgeräte unterscheiden sich stark in ihren Messmethoden, darunter die Trocknungsmethode, bei der der Feuchtigkeitsgehalt anhand von Massenänderungen geschätzt wird, die Karl-Fischer-Methode, bei der der Feuchtigkeitsgehalt durch eine quantitative chemische Reaktion mit Wasser bestimmt wird, und die Kapazitätsmethode, bei der der Feuchtigkeitsgehalt anhand von Änderungen der elektrostatischen Kapazität der Probe bestimmt wird.

1. Trocknungsmethode

Bei der Trocknungsmethode handelt es sich um ein sehr einfaches Verfahren, bei dem die Masse der Probe vor dem Trocknen gemessen und dann etwa drei Stunden lang in einem auf ca. 100 °C aufgeheizten Thermostatofen belassen wird, damit das Wasser verdampfen kann; anschließend wird die Masse gemessen und aus der Differenz der Feuchtigkeitsgehalt bestimmt.

Es gibt auch Feuchtemessgeräte, die einen Trockner mit einer Präzisionswaage kombinieren, so dass die Messungen unter Kontrolle von Temperatur und Zeit durchgeführt werden können. Die Trocknungsmethode wird häufig als offizielle Prüfmethode für Getreide und andere Lebensmittel angegeben.

2. Die Karl-Fischer-Methode

Bei der Karl-Fischer-Methode der Feuchtemessgeräte wird die Wassermenge bestimmt, die quantitativ mit Schwefeldioxid und Jod in Gegenwart eines Alkohols mit niedriger Kohlenstoffzahl wie Methanol und einer organischen Base wie Pyridin reagiert.

Die Wasserbestimmung wird häufig mit der coulometrischen Titrationsmethode durchgeführt, die auf dem Verbrauch von Iod basiert, das aus Iodidionen an der Anode gebildet wird. Man beachte, dass reduzierende Verbindungen wie Ascorbinsäure nicht mit der Karl-Fischer-Methode zur Wasserbestimmung gemessen werden können, da sie Iod in einer anderen chemischen Reaktion verbrauchen.

3. Tensiometer

Tensiometer sind eine Methode zur Messung der Bodenfeuchtigkeit.

Man misst, wie viel Feuchtigkeit in den Boden eingedrungen ist, indem man einen porösen, gebackenen Becher an ein Rohr klebt, ihn mit Wasser füllt und die Druckveränderung misst, während der Becher in den Boden eingeführt wird. Beachten Sie, dass Tensiometer in trockenen Böden keine sehr genauen Messungen durchführen können, da sie zur Bildung von Lücken neigen.

4. Kapazitätsmethode

Diese Methode wird zur Messung von Wasser in Materialien wie Boden oder Beton verwendet, deren relative Dielektrizitätskonstante im Vergleich zu Wasser ausreichend klein ist.

Eine Probe wird zwischen zwei Elektroden gelegt und eine Spannung angelegt, um die Kapazität zu messen. In der Vergangenheit hatte diese Methode den Nachteil, relativ ungenau zu sein, aber in letzter Zeit hat sich die Genauigkeit verbessert und die Messung ist einfach, so dass sie häufig auf Baustellen eingesetzt wird.

Weitere Informationen über Feuchtemessgeräte

Zu beachtende Punkte bei der Verwendung von Feuchtemessgeräten

Feuchtigkeit ist nicht nur in der Luft und in den Proben enthalten, daher ist bei der Verwendung eines Feuchtemessgeräts auf die Messumgebung zu achten. Insbesondere bei der Messung von Spurenfeuchte können Veränderungen in der Luftfeuchtigkeit des Labors oder der Kontaktzeit der Probe mit der Atmosphäre zu Veränderungen der Messwerte führen.

Außerdem müssen bei der Karl-Fischer-Methode die Verbindungen fest angezogen werden, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit durch Spalten in Rohrverbindungen usw. eindringt, und Feuchtigkeit, die in Inertgasen wie Stickstoff enthalten ist, die während der Messung ausgespült werden, muss ebenfalls im Voraus mit Trockenmitteln wie Silikagel entfernt werden.

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Feuchtigkeitssensor

Was ist ein Feuchtigkeitssensor?

Feuchtigkeitssensoren werden in vielen Bereichen eingesetzt, um den Feuchtigkeitsgehalt von Holz, Kohle, Lebensmitteln und Fasern zu messen. Feuchtigkeitssensoren verwenden eine Vielzahl von Messmethoden, darunter Kapazität, elektrischer Widerstand, Mikrowellen, Nahinfrarot und Neutronen. Elektrizität, Neutronen und Nahinfrarotstrahlen werden auf das zu messende Objekt angewendet, und der Feuchtigkeitssensor erkennt und bestimmt die Menge an Feuchtigkeit. Je nach Methode gibt es zwei Arten: solche, die direkt mit der Probe in Kontakt kommen, und solche, die eine berührungslose Messung ermöglichen.

Anwendungen von Feuchtigkeitssensoren

Wie bereits erwähnt, werden Feuchtigkeitssensoren zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts verschiedener Objekte verwendet. Sie werden von Herstellern und Fabriken von Holz, Papier, Kohle, Lebensmitteln, Textilien usw. verwendet. Sie werden häufig zur Überprüfung der Qualität von Produkten vor deren Versand eingesetzt. Manchmal werden sie auch von Kosmetikherstellern verwendet, um den Feuchtigkeitsgehalt der Haut zu messen. Feuchtigkeitssensoren können den Feuchtigkeitsgehalt verschiedener Substanzen messen, aber es ist notwendig, den richtigen Sensor und das richtige Modell für den beabsichtigten Zweck und das Objekt auszuwählen.

Funktionsweise von Feuchtigkeitssensoren

Zu den Messmethoden gehören die folgenden:

Elektrischer Kapazitätstyp
Elektrizität (Wechselstrom) wird an das Messobjekt angelegt, und die Kapazität (Änderung der elektrischen Kapazität) wird in die Feuchtigkeitsmenge umgerechnet. Die Vorteile dieser Methode liegen darin, dass sie leicht miniaturisiert werden kann und das Messobjekt nicht beschädigt. Da es jedoch von der Dicke und der Dichte beeinflusst wird, ist es notwendig, unter den richtigen Bedingungen zu messen.
Elektrische Widerstandsmessung
An das zu messende Objekt wird Strom angelegt, und der Widerstandswert wird in die Feuchtigkeitsmenge umgerechnet. Da er nicht so leicht von der Dichte des Messobjekts beeinflusst wird, eignet er sich für die Messung von Objekten, deren Dichte sich leicht ändert, hat aber den Nachteil, dass eine Nadel eingeführt werden muss, die das Objekt beschädigen kann.
Mikrowellengerät
Der Feuchtigkeitsgehalt wird anhand der Abschwächung von Mikrowellen gemessen, wenn diese durch das zu messende Objekt geleitet werden. Mit diesem Verfahren kann die Feuchtigkeit im Inneren des Objekts schnell gemessen werden, es erfordert jedoch die Installation eines großen Geräts.
Nah-Infrarot-Typ
Nahes Infrarotlicht wird auf das zu messende Objekt gestrahlt. Da Feuchtigkeit das Nahinfrarotlicht gut absorbiert, wird umso weniger Licht reflektiert, je höher der Feuchtigkeitsgehalt ist. Nach diesem Prinzip wird der Feuchtigkeitsgehalt anhand des Reflexionsgrads des eingestrahlten Nahinfrarotlichts bestimmt. Der Vorteil dieser Methode ist, dass sie einfach zu installieren ist und das Messobjekt nicht beschädigt. Nachteilig ist, dass nur ein kleiner Teil der Oberfläche gemessen werden kann und die Farbe des Messobjekts die Messung beeinflusst.
Neutronen-Methode
Die Menge der schnellen Neutronen, die in thermische Neutronen umgewandelt werden, ist proportional zur Menge des Wasserstoffs. Das Objekt wird mit schnellen Neutronen bestrahlt, um die Menge an thermischen Neutronen zu messen, und die Feuchtigkeitsmenge wird aus der Wasserstoffmenge berechnet. Auch die im Inneren enthaltene Feuchtigkeit kann gemessen werden. Andererseits ist zu beachten, dass die Geräte eine kurze Lebensdauer haben und zerbrechlich sind. Da es mit Strahlung arbeitet, ist eine spezielle Ausbildung erforderlich.

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Kunststoff-Ventile

Was ist ein Kunststoff-Ventile?

Kunststoff VentileKunststoff-Ventile sind Ventile, die aus Kunststoffen wie PVC oder PTFE bestehen.

Einige Ventile aus rostfreiem Stahl oder Gusseisen bestehen ebenfalls aus Kunststoff, aber bei Kunststoff-Ventilen sind sie vollständig aus Kunststoff.

Daher können diese Ventile in korrosiven Umgebungen eingesetzt werden, in denen nur Kunstharz verwendet werden kann, oder in Leitungen, in denen Metall nicht verwendet werden kann.

Da sie jedoch aus Harz bestehen, ist ihre absolute Festigkeit geringer als die von Metall. Sie können sich auch verschlechtern und an Festigkeit verlieren, wenn sie über längere Zeit unter Sonnenlicht verwendet werden.

Verwendungszwecke von Kunststoff-Ventilen

Kunststoff-Ventile werden aufgrund ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien häufig in korrosiven Leitungen eingesetzt. Kunststoff-Ventile eignen sich besonders für den Einsatz in Leitungen mit hochkonzentrierter Salzsäure (z. B. 35 %), wo keine Festigkeitsprobleme auftreten.

Für Schwefelsäure kann SGP für hohe Konzentrationen verwendet werden, nicht aber für Salzsäure, so dass Harz zwangsläufig die erste Wahl ist.

Kunststoff-Ventile werden auch häufig verwendet, wenn korrosive Flüssigkeiten beim Mischen verschiedener Flüssigkeiten fließen. Ventile aus Kunststoff mit sehr geringer Elution können auch problemlos in Reinwasserleitungen eingesetzt werden.

Prinzip von Kunststoff-Ventilen

Kunststoff-Ventile werden fast vollständig aus PVC oder PTFE hergestellt, was ihnen eine hohe Korrosionsbeständigkeit verleiht.

Dies hat neben der Korrosionsbeständigkeit noch weitere Vorteile: Da sie im Wesentlichen aus Harz bestehen, sind sie sehr leicht und belasten die Rohrleitungen weniger.

Es gibt auch Ventile aus rostfreiem Stahl mit PFA-Beschichtungen oder Gummiauskleidungen, aber diese sind im Allgemeinen sehr schwer und erfordern mehr Arbeit, da sie ausgekleidet werden müssen. Außerdem geht bei einer Beschädigung der Beschichtung oder Auskleidung die Korrosionsbeständigkeit des betreffenden Teils verloren, und die Korrosion kann schnell voranschreiten.

Kunststoff-Ventile hingegen wiegen weniger und das Material selbst ist ebenfalls korrosionsbeständig, was ein großer Vorteil ist.

Aufgrund der Eigenschaften von Kunstharz kann es jedoch unter UV-Licht Schaden nehmen. So wie Kunststoff oft weiß wird, wenn er im Freien gelagert wird, verschlechtert sich PVC allmählich und verliert seine Festigkeit. Wenn es im Freien verwendet wird, muss es daher regelmäßig ausgetauscht werden.

Da es sich um einen Kunststoff handelt, ist auch seine Schlagfestigkeit gering. Daher muss die Verwendung von Leitungen, bei denen die Gefahr von Wasserschlägen usw. besteht, sorgfältig überlegt werden, und es muss sichergestellt werden, dass die Rohre abgestützt sind.

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Horizontalfräsmaschine

Was ist eine Horizontalfräsmaschine?

Horizontale FräsmaschinenEine Fräsmaschine ist eine Maschine, bei der ein Messer, der so genannte Fräser, auf einer Spindel montiert ist und gedreht wird, um einen an der Maschine befestigten Gegenstand zu bearbeiten.

Fräsmaschinen, bei denen die Spindel quer zum Boden montiert ist, werden als Horizontale Fräsmaschinen oder Horizontalfräsmaschinen bezeichnet. Sie können weiter unterteilt werden nach der Richtung, in der die Spindel montiert ist sowie nach Unterschieden in der Arbeitsweise, z. B. ob der Tisch bewegt wird oder die Spindel.

Während es sich bei den meisten Maschinen um Vertikalfräsmaschinen handelt, eignen sich Horizontalfräsmaschinen für die Bearbeitung von Nuten und Löchern, zum Schneiden usw. und können Seitenflächen bearbeiten, was mit anderen Fräsmaschinen nicht möglich ist.

Die an der Spindel befestigten Schneidwerkzeuge lassen sich grob in Bohrungen und Schäfte einteilen und die Art der Bearbeitung, die mit einer Fräsmaschine durchgeführt werden kann, lässt sich durch den Wechsel der Schneide ändern.

Anwendungen von Horizontalfräsmaschinen

Der Bohrungstyp ist ein scheibenförmiges Werkzeug mit Schneiden am Umfang. Horizontalfräsen verwenden Flach-, Scheiben- oder Vierkantfräser, aber Flachfräser werden nicht oft zum Planfräsen verwendet, da Planfräsen mit einem Horizontalfräser nicht effizient ist.

Scheibenfräser werden häufig auf Horizontalfräsmaschinen eingesetzt, da sie Nuten und Stufen fräsen und die Seiten bearbeiten können. Die Bearbeitung kann variiert werden, indem die Form der gleichmäßigen Schneiden auf beiden Seiten verändert wird.

Vierkantfräsen haben am Umfang abgewinkelte Schneiden und können V-förmige Nuten bearbeiten, indem sie an zwei Stellen gleichzeitig schneiden.

Der Schafttyp ist ein stangenförmiges Werkzeug, z. B. ein Schaftfräser, mit einer Schneide an der Spitze zum Schneiden von Löchern und Nuten.

Funktionsweise der Horizontalfräsmaschinen

Bei einer Fräsmaschine wird der Gegenstand an der Maschine befestigt und ein Messer, der so genannte Fräser, auf die Spindel montiert, die horizontal zum Boden und in einer Linie mit der zu bearbeitenden Fläche angeordnet ist.

Beim Fräsen mit einer Fräsmaschine wird der Bezugspunkt als Fläche genommen, der Fräser wird in leichten Kontakt mit dem Objekt gebracht und der leicht abgeschliffene Teil wird als Nullpunkt festgelegt und die gesamte Fläche wird zur Bearbeitung abgeschliffen.

Der Aufbau einer Horizontalfräsmaschine unterscheidet sich von dem einer Vertikalfräsmaschine dadurch, dass die Spindel seitlich zum Boden gedreht wird, um die Richtung und die Kraftübertragung zu ändern, und neben der Bearbeitung tiefer Löcher, die mit einer Vertikalfräsmaschine nicht möglich ist, kann nur eine Horizontalfräsmaschine eine Seitenbearbeitung durchführen.

Außerdem gibt es bei den Horizontal-Bearbeitungszentren, die von den Horizontalfräsmaschine abgeleitet sind, Bearbeitungszentren, bei denen sich der Tisch NC-gesteuert um 360° drehen kann, was eine Vierseitenbearbeitung durch Drehen des Tisches ermöglicht.

Der Vorteil des Horizontal-Bearbeitungszentrums besteht darin, dass die Rückseite bearbeitet werden kann, ohne dass das Werkstück aus der Vertikalfräsmaschine entnommen werden muss, während bei einer Vertikalfräsmaschine das Werkstück für die Bearbeitung der Rückseite einmal entnommen werden muss.

Weitere Informationen zu Horizontalfräsmaschinen

1. Merkmale von Horizontalfräsmaschinen

Horizontalfräsmaschinen zeichnen sich dadurch aus, dass die Spindel waagerecht zum Werkstück arbeitet, so dass sich die bei der Bearbeitung anfallenden Späne nicht auf dem Werkstück oder auf der Vorrichtung, an der es befestigt ist, ansammeln.

Wenn sich zu viele Späne auf dem Werkstück ansammeln, treten verschiedene Nachteile auf, wie z. B. eingeschränkte Sicht, Kratzer auf der Vorrichtung und dem Werkstück, Schäden am Schneidwerkzeug und das Auftreten von Bauteilschneiden, die regelmäßig gereinigt oder mit einem Gebläse weggeblasen werden müssen.

Die Spänespeicherfähigkeit von Horizontalfräsmaschinen wird bei Anwendungen genutzt, bei denen die Bearbeitung kontinuierlich über einen relativ langen Zeitraum erfolgt, wie z. B. beim Gravieren von Gesenken.

Die Funktion des automatischen Palettenwechsels ermöglicht einen kontinuierlichen, mannlosen Betrieb, ohne dass die Aufspannungen gewechselt werden müssen.

2. Wissenswertes über Horizontalfräsmaschinen

Wenn Sie es gewohnt sind, mit einer Vertikalfräsmaschine zu arbeiten, kann es leicht passieren, dass Sie die X/Y-Richtung verwechseln; das Betätigen des Griffs und die Überprüfung der X/Y-Richtung während der Arbeit helfen, Unfälle zu vermeiden.

Wenn ein schweres Schneidewerkzeug mit einem langen Halter montiert ist, wird es sich aufgrund der horizontalen Befestigung des Schneidewerkzeugs unter der Schwerkraft durchbiegen, was zu einem Verlust an Genauigkeit und Steifigkeit führt. Daher muss die Länge des Halters so kurz wie möglich sein, um den Fräser zu spannen, im Vergleich zu Vertikalfräsmaschinen.

Auch die Richtung und der Druck des Kühlmittels müssen so eingestellt werden, dass die Schwerkraft es dem Kühlmittelstrahl aus der Spindel erschwert, die Schneide zu erreichen – eine Schwäche, die nur bei Horizontalfräsmaschinen auftritt.

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Kalibriergeräte

Was ist ein Kalibriergeräte?

KalibriergeräteEin Kalibriergerät ist ein Gerät oder Instrument, das zur Kalibrierung von Messgeräten verwendet wird.

Bei der Kalibrierung wird die Genauigkeit eines Messgeräts mit einer Referenz verglichen und es werden Abweichungen von den Werten festgestellt, die es anzeigen sollte. Die Abweichung wird als “Instrumentenfehler” bezeichnet und ist wie eine individuelle Differenz in einem Messgerät. Da alle Messgeräte kleine Abweichungen aufweisen, ist es wichtig, diese Abweichungen zu verstehen.

Die Messabweichung schwankt auch aufgrund von Umwelteinflüssen und Alterung. Daher ist es notwendig, sie regelmäßig zu kalibrieren. Die Kalibrierung gewährleistet die Zuverlässigkeit der mit dem Messgerät gemessenen Ergebnisse.

Prinzip der Kalibriergeräte

Die Kalibrierung erfolgt durch Messung der Eigenschaften des Kalibrators selbst (z. B. Masse, Abmessungen) oder des Ausgangs des Kalibrators (z. B. Strom) mit dem zu kalibrierenden Messgerät. Zum Beispiel wiegt eine elektronische Waage (Messgerät) ein Gewicht (Kalibriergerät) oder ein Mikrometer (Messgerät) misst ein Endmaß (Kalibriergerät).

Die Differenz zwischen dem erhaltenen Messwert und dem vom Kalibriergerät zugewiesenen Wert ist die instrumentelle Abweichung. Die Kalibrierung ist abgeschlossen, wenn die instrumentelle Differenz bekannt ist. Der Kalibriervorgang setzt voraus, dass das Kalibriergerät richtig bewertet ist.

Verwendungszweck eines Kalibriergeräts

Kalibriergeräte werden verwendet, um den Zustand des zu kalibrierenden Messgeräts zu bestimmen. Die Kalibrierung wird in der Regel in regelmäßigen Abständen durchgeführt.

Aber auch das Kalibriergerät selbst muss kalibriert werden. Da die Wartung des Kalibriergeräts sehr aufwändig ist, besteht eine Möglichkeit darin, die regelmäßige Kalibrierung an einen Spezialisten auszulagern. Andererseits können Kalibriergeräte auch zur Selbstüberprüfung von Messgeräten eingesetzt werden, was jedoch eine andere Bedeutung als die ursprüngliche Kalibrierung hat.

Während bei der täglichen Kontrolle sichergestellt wird, dass es zu keinen nennenswerten Genauigkeitsverlusten kommt, kann die formale Kalibrierung etwa alle sechs Monate durchgeführt werden. Auch in diesem Fall muss das Kalibriergerät regelmäßig kalibriert werden.

Weitere Informationen über Kalibriergeräte

1. Kalibriergeräte und Rückführbarkeit

Kalibriergeräte haben die Eigenschaft, Normale für die Kalibrierung von Messgeräten zu sein. Da sie Normale sind, benötigen sie eine Referenz, um das Normal (den entsprechenden Wert) anzugeben. Das bedeutet, dass das Kalibriergerät durch ein übergeordnetes Normal kalibriert worden sein muss.

Die übergeordneten Normale werden dann durch die nächsthöheren Normale kalibriert, bis hin zum höchstrangigen Normalinstrument des Landes. Das Messwesen (Metrologie) wird vom Staat kontrolliert, und die höchsten nationalen Normale des Landes werden ebenfalls vom Staat kontrolliert (nationale Messnormale).

Diese Verbindung zu den Normen wird als “Rückverfolgbarkeit” bezeichnet. Das bedeutet, dass die Ergebnisse ähnlicher Messungen überall im Lande verglichen werden können. Die Länder, darunter auch Japan, bestätigen die Austauschbarkeit ihrer Normale, z. B. mit dem Internationalen Komitee für Maß und Gewicht.

2. Genauigkeit des Kalibriergeräts

Es werden Kalibriergeräte verwendet, die genauer sind als die zu kalibrierenden Geräte. Der Grund dafür ist, dass dies eine angemessenere und praktischere Kontrolle ermöglicht. Mit anderen Worten, eine ungenaue Bestimmung der Größe der Diskrepanz hilft nicht bei der Messung mit der Genauigkeit, die die zu kalibrierenden Geräte ursprünglich aufweisen können.

3. Beispiel einer Mikrometer-Kalibrierung

Als Beispiel für eine Kalibrierung sei die Bügelmessschraube das Messgerät und der Blockkäfig das Kalibriergerät.

  • Messgerät: Bügelmessschraube
  • Kalibriergerät: Blockkaliber

Die kleinste Einheit eines Mikrometers ist 1 μmm => “1/1000stel eines Millimeters”. Die Bedingung für ein Kalibriergerät ist, dass es genauer sein muss als ein Messgerät, daher ist die kleinste Einheit für ein Endmaß 0,1 µmm => “1/10000stel Millimeter”.

Auf diese Weise wird das Kalibriergerät, der Messblock, genauer. Vor und nach der Messung kann die Messschraube mit einem Endmaß kalibriert werden, um den Fehler zu bestimmen. Die zuverlässigsten Kalibrierungsergebnisse erhält man, wenn man dies vor und nach der Messung durchführt.

Je nach Ihrer Messkontrollpolitik möchten Sie vielleicht regelmäßig statt bei jeder Messung kalibrieren und ein Protokoll zu Referenzzwecken führen. Die regelmäßige Kalibrierung ermöglicht es Ihnen, den Zustand des Systems in der Zwischenzeit abzuschätzen.

Werden hingegen Messungen ohne jegliche Kalibrierung durchgeführt, sind die Messwerte unzuverlässig, da die Fehler nicht bekannt sind. Außerdem muss die Kalibrierung des Endmaßes, das als Kalibriergerät dient, mit einem Kalibriergerät durchgeführt werden, das noch genauer ist als das Endmaß.

4. System zur Registrierung von Kalibrierdienstleistern

Das vom japanischen Messgesetz vorgeschriebene Rückverfolgbarkeitssystem (Japan Calibration Service System, JCSS) beinhaltet ein Registrierungssystem für Kalibrierdienstleister. Die Registrierung ist freiwillig, aber die Kriterien für die Registrierung sind die Einhaltung der Anforderungen des Gesetzes über das Messwesen und des internationalen Messstandards ISO/IEC 17025.

JCSS nimmt am System der gegenseitigen Anerkennung (MRA) der Asia-Pacific Accreditation Cooperation (APAC) und der International Laboratory Accreditation Cooperation (ILAC) teil, und seine Kalibrierungsergebnisse werden in den Mitgliedsländern dieser Systeme der gegenseitigen Anerkennung anerkannt.

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Trennschalter

Was ist ein Trennschalter?

TrennschalterEin Trennschalter ist ein Gerät, das zum Öffnen oder Schließen eines Stromkreises dient, in dem kein Laststrom fließt.

Er wird auch als Trennschalter bezeichnet und kann einen Laststromkreis vom Stromnetz trennen. Es ist jedoch nicht möglich, einen Trennschalter in einem Stromkreis zu öffnen, in dem ein Laststrom fließt. Wird der Laststrom durch einen Trennschalter geöffnet, besteht ein hohes Risiko einer Explosion oder eines Brandes aufgrund eines Lichtbogens. Sie werden daher in Verbindung mit Leistungsschaltern verwendet, die Lastströme unterbrechen können.

Verwendungszwecke von Trennschaltern

Trennschalter sind spezielle elektrische Hochspannungsgeräte oder spezielle Hochspannungsgeräte und werden daher nur in der Industrie eingesetzt.

Trennschalter werden bei der Überprüfung oder Reparatur von Hochspannungsgeräten verwendet, damit der Trennschalter geöffnet werden kann und Personen ihn ohne die Gefahr eines Stromschlags berühren können. Ein Trennschalter dient dazu, einen Stromkreis von der Stromversorgung zu trennen.

Prinzip des Trennschalters

Ein Trennschalter besteht aus einem Messer, einer Klinke, einem Sockel und einem Stützisolator.

1. Messer und Klinke

Die Klinge und die Klinke sind leitende Punkte. Das Messer ist leitend, wenn es in die Klinke eingreift, und öffnet sich, wenn es sich entfernt. Sie besteht hauptsächlich aus feuerverzinktem Kupfer oder einem ähnlichen Material. Die Klinge ist mit einem Hakenbeschlag versehen, an dem eine Betätigungsstange, Giskonstange genannt, eingehängt werden kann.

2. Sockel

Der Sockel ist der Befestigungspunkt des Gehäuses. Er dient der Befestigung des Schaltgeräts an der Hochspannungsschalttafel usw. und besteht aus Stahl oder ähnlichem Material.

3. Stützisolator

Stützisolatoren werden zur Isolierung des Sockels und der leitenden Teile verwendet. Sie werden aus Isolierharz oder Porzellan hergestellt.

Arten von Trennschaltern

Es gibt zwei Arten von Trennschaltern: V-Typ-Trennschalter und 3-polige verriegelte Einweg-Trennschalter. Nach der Betriebsspannung werden sie in spezielle Hochspannungstrennschalter und Hochspannungstrennschalter unterteilt.

1. Trennschalter vom Typ V

Trennschalter, die nur eine Phase separat abschalten. Sie werden als V-Typ Trennschalter bezeichnet, weil die Stützisolatoren den Schnapper in zwei Richtungen stützen, wodurch er ein V-förmiges Aussehen erhält. Sie sind kompakt und wirtschaftlich.

2. 3-polige, verriegelte Trennschalter mit einfachem Auslöser

Dreiphasige Trennschalter sind verriegelt und ermöglichen die Abschaltung von drei Phasen in einem einzigen Vorgang. Sie sind zwar leicht zu bedienen, aber aufgrund des Aufbaus des Betätigungsmechanismus etwas größer. Bei Trennschaltern mit automatischer Verriegelung, wie unten beschrieben, handelt es sich häufig um dreipolige verriegelte Einweg-Trennschalter.

Zwischen speziellen Hochspannungstrennschaltern und Hochspannungstrennschaltern gibt es keinen großen Unterschied in der Konfiguration der Trennschalter. Allerdings sind die Bauteile für den speziellen Hochspannungseinsatz größer, da größere Isolationsabstände und eine höhere Robustheit erforderlich sind.

Weitere Informationen zu Trennschaltern

Vorsichtsmaßnahmen für den Betrieb von Trennschaltern

Hochspannungstrennschalter werden hauptsächlich von Hand geöffnet und geschlossen. Sie werden mit einem isolierenden Kunststoffstab, dem sogenannten Trennstab, betätigt. Der Trennstab wird zum Öffnen und Schließen in den Hakenbeschlag des Messers gesteckt. Da er in direktem Kontakt mit dem Aufladeteil steht, muss der Trennstab über ausgezeichnete Isolier- und Wasserdichtigkeitseigenschaften verfügen.

Trennschalter verfügen nicht über eine Lichtbogenlöschfunktion wie Leistungsschalter. Wenn der Laststrom durch einen Trennschalter geöffnet wird, kann es zu einem Explosionsunfall aufgrund von Lichtbogenbildung kommen. Dies kann zu Stromausfällen in den Übertragungsleitungen des Energieversorgungsunternehmens führen und Probleme verursachen. Außerdem besteht die Gefahr von Personenschäden.

Deshalb ist die größte Vorsichtsmaßnahme beim Einsatz von Trennschaltern die falsche Unterbrechung des Laststroms. Es müssen Maßnahmen ergriffen werden, um dies zu verhindern. Im Allgemeinen können Unfälle durch die Erstellung eines schriftlichen Verfahrens verhindert werden. Mehrere Personen überprüfen das Verfahrenshandbuch, um sicherzustellen, dass die Vorgänge des Leistungsschalters in der richtigen Reihenfolge ausgeführt werden.

Es können Geräte mit einer automatischen Verriegelungsfunktion verwendet werden. Dabei handelt es sich um einen Mechanismus, der den Trennschalter verriegelt, so dass er nur dann betätigt werden kann, wenn der Laststrom durch den Leistungsschalter unterbrochen wird.