投稿者: Shinagawamotkyni

Was ist ein Schüttgut-Durchflussmesser?

Schüttgut-Durchflussmesser sind Geräte, die die Durchflussmenge von Aggregaten wie Pulver oder Körnern (Puder) messen.

Pulver sind einzelne feste Partikel, können sich aber wie eine Flüssigkeit verhalten, wenn sie sich in großen Ansammlungen bewegen. Schüttgut-Durchflussmesser nutzen diese Eigenschaft von Pulvern, um die Menge des sich bewegenden Pulvers als Durchflussmenge zu erfassen und zu messen, ähnlich wie bei einer Flüssigkeit.

Schüttgut-Durchflussmesser werden je nach Art des Schüttguts und des Messortes in verschiedenen Ausführungen eingesetzt.

Anwendungen von Schüttgut-Durchflussmessern

Situationen, in denen große Mengen an Pulver oder Partikeln gemessen werden, finden sich in einer Vielzahl von Industriezweigen.

In der Lebensmittelindustrie sind diese Mehl, Milchpulver, Kakao, Zucker, Salz usw. In der Land- und Viehwirtschaft sind es Pestizide, Düngemittel, Futtermittel, Weizen, Reis usw. Im Hoch- und Tiefbau beinhaltet diese Zement, gelöschter Kalk, verbrannte Asche, Sand, etc., und in der chemischen Industrie Pigmente, Bleioxidpulver, Kalziumkarbonat, etc. Schüttgut-Durchflussmesser werden in den verschiedensten Industriezweigen zum Messen und Kontrollieren von Rohstoffen und Produkten sowie zum proportionalen Mischen von Materialien eingesetzt. In der chemischen Industrie zum Beispiel für Pigmente, Bleioxidpulver und Kalziumkarbonat.

Je nach Messobjekt ist entweder ein Volumen- oder ein Massendurchfluss erforderlich und für beide gibt es ein Durchflussmessgerät.

Funktionsweise von Schüttgut-Durchflussmessern

Es gibt verschiedene Arten von Schüttgut-Durchflussmessern, die jeweils nach einem anderen Prinzip arbeiten.

1. Kapazitiver Typ
   Die beiden Metallplatten haben die Eigenschaften eines Kondensators und während das isolierende Pulver zwischen ihnen hindurchfließt, erhöht sich die Kapazität entsprechend der relativen Dielektrizitätskonstante des Pulvers und der Durchflussmenge. Durch ständiges Messen der Kapazität zwischen den Elektroden kann die Durchflussmenge des durchströmenden Pulvers in Echtzeit gemessen werden. Diese Art von Durchflussmesser kann nur frei fallende Pulver messen.
2. Mikrowellengerät
   Dieser Typ von Schüttgut-Durchflussmessern nutzt den Doppler-Effekt. Im Transportrohr ist ein Sensor installiert, von dem aus Mikrowellen ausgesendet und die zurückgesendeten Mikrowellen empfangen werden. Die vom Transportrohr zurückgeworfenen Mikrowellen bleiben auf der Frequenz, mit der sie ausgesendet wurden, aber die Frequenz der Mikrowellen, die auf das durch das Rohr laufende Pulver treffen und zurückkommen, wird durch den Doppler-Effekt verändert. Die veränderte Frequenz ist proportional zur Anzahl der Partikel und die Amplitude dieser Frequenz ist proportional zum durchschnittlichen Volumen der Partikel, so dass die Durchflussrate des Pulvers aus der Frequenz und der Amplitude berechnet werden kann. Dieser Typ kann sowohl den Freifall- als auch den pneumatischen Pulverdurchsatz messen.
3. Coriolis-Typ
   Wenn das Pulver in ein Wägerad gegeben wird, das von einem Motor gedreht wird, bewirkt die Zentrifugalkraft, dass sich das Pulver mit dem Rad nach außen bewegt. Dabei entsteht eine Coriolis-Kraft in der zur Drehrichtung entgegengesetzten Umfangsrichtung. Da diese Coriolis-Kraft proportional zur Masse des Pulvers ist, kann der Massendurchsatz des Pulvers durch Messung der Coriolis-Kraft bestimmt werden.
   Dieser Typ ist nur für die Messung von Pulvern in der pneumatischen Förderung geeignet.

Was ist ein Luftqualitätsmonitor?

Luftqualitätsmonitore sind spezielle Instrumente zur Überwachung der Luftqualität, die bestimmte Gaskonzentrationen in der Luft, die Lufttemperatur, die Luftfeuchtigkeit, den Luftdruck und die Konzentration von Schwebstoffen wie PM2,5 in einem einzigen Gerät messen.

Zu den wichtigsten Gasen, die mit Luftqualitätsmonitoren gemessen werden können, gehören die Sauerstoffkonzentration, die Kohlendioxidkonzentration, die Kohlenmonoxidkonzentration, die Formaldehydkonzentration, die Stickstoffkonzentration, die Ozonkonzentration und die Konzentration flüchtiger organischer Verbindungen sowie gefährliche Stoffe und Schadgase. Die verschiedenen Geräte decken unterschiedliche Bereiche ab, so dass je nach Anwendung das Gerät ausgewählt werden muss, das den zu messenden Gasen entspricht.

Luftqualitätsmonitore können verwendet werden, um die Luftqualität in einer bestimmten Umgebung, z. B. in Innenräumen, zu jeder Tageszeit zu beobachten, und wenn das Gerät mit dem Internet verbunden ist, kann es unabhängig von Ort und Zeit im Internet überprüft werden.

Anwendungen von Luftqualitätsmonitoren

Luftqualitätsmonitore werden für die Wartung und Inspektion von Klimaanlagen und Innenräumen, für Reinräume, pharmazeutische und Lebensmittelproduktionsprozesse sowie für Dichtheitsprüfungen eingesetzt. Sie können auch in allgemeinen Büros als Teil von Umweltbewertungen gemessen werden. Weitere Anwendungen sind die Messung von Partikeln und die Überwachung der Luftverschmutzung, um die Ursachen der Luftverschmutzung zu ermitteln.

Funktionsweise der Luftqualitätsmonitore

Die Beurteilung der Luftqualität erfordert die Messung mehrerer Parameter, so dass im Folgenden typische Elemente und Messmethoden beschrieben werden:

Kohlendioxid

Die Kohlendioxidkonzentration wird mit einem CO2-Sensor gemessen, für den mehrere Methoden zur Verfügung stehen, wobei derzeit die Methode mit einer einzigen Lichtquelle und zwei Wellenlängen am weitesten verbreitet ist. Diese wird dann in eine Konzentration umgerechnet.

Kohlenmonoxid

Kohlenmonoxid entsteht bei der Verbrennung von Brennstoffen unter Sauerstoffmangel und wird auf städtischen Straßen, in Tunneln und auf Fabrikgeländen gemessen. Zu den Methoden gehören die nichtdispersive Infrarotabsorption (NDIR), die Konstantpotentialelektrolyse und die Wasserstoffflammenionisation.

Atmosphärischer Druck

Der Atmosphärendruck wird mit barometrischen Sensoren gemessen. Die typische Methode zur Messung des atmosphärischen Drucks ist die piezoresistive Methode: eine einkristalline Si-Platte wird als druckempfindliches Element verwendet und Druckänderungen werden als Änderungen des elektrischen Widerstands erkannt. Dabei wird ein Phänomen ausgenutzt, das als piezoresistiver Effekt bekannt ist, d. h. die Änderung des Widerstandes in Abhängigkeit vom Druck.

Relative Luftfeuchtigkeit

Es gibt verschiedene Methoden zur Messung der Luftfeuchtigkeit, aber häufig werden Sensoren verwendet, die elektrische Eigenschaften nutzen, wie z. B. Feuchtigkeitssensoren auf Polymerbasis, Feuchtigkeitssensoren auf Metalloxidbasis und Feuchtigkeitssensoren auf Elektrolytbasis.

Temperatur

Die Temperatur wird mit NTC-Thermistoren gemessen, die sich die Eigenschaft zunutze machen, dass sich der Widerstandswert als Reaktion auf Temperaturänderungen um 3-5 %/ °C ändert.

Arten von Luftqualitätsmonitoren

Zu den gängigen Luftqualitätsmonitoren gehören solche, die die Außenluft messen, und solche, die die Innenraumluft messen.

Der AQI wird durch die National Ambient Air Quality Standards (NAAQS) der US Environmental Protection Agency (EPA) definiert und umfasst PM2,5, PM10, etc. Der AQI wird als Zahl zwischen 0 und 500 ausgedrückt. Ein AQI von 0-50 gilt als gut.

Der Indikator zur Bewertung der Luftqualität in Innenräumen ist IAQ (Indoor Air Quality).

Weitere Informationen zu Luftqualitätsmonitoren

Kohlendioxid ist in normaler Luft zu etwa 0,03 % (300 ppm) vorhanden. Hohe Kohlendioxidkonzentrationen in Innenräumen führen beim Menschen zu Erstickungsgefühlen, Schläfrigkeit, Müdigkeit und Kopfschmerzen. Die Kohlendioxidkonzentration nimmt zu und lag vor der Industrialisierung der Welt schätzungsweise bei 278 ppm. Für das Jahr 2021 wird jedoch eine globale Durchschnittskonzentration von 415,7 ppm angegeben (Ergebnisse einer Analyse des Greenhouse Gas World Resource Centre).

Was ist ein Amperestundenzähler?

Ein Amperestundenzähler ist ein Gerät, das den integrierten Wert des Stroms über die Zeit misst. Es wird auch als integrierendes Amperemeter bezeichnet und dient dazu, die verbrauchte und die erzeugte Strommenge zu ermitteln. Das Gerät wird immer in normalen Haushalten installiert und berechnet die monatliche Stromrechnung, indem es den verbrauchten Strom berechnet. Zum Drehen der Scheibe wird ein dem Strom proportionales Drehmoment erzeugt und die Anzahl der Umdrehungen wird als integrierter Stromwert berechnet. In den letzten Jahren wurden jedoch elektronische Amperestundenzähler entwickelt, die ohne Scheibe auskommen, und ihre Messgenauigkeit hat sich verbessert.

Anwendungen von Amperestundenzählern

Amperestundenzähler werden zur Messung der Elektrizität an verschiedenen Orten eingesetzt, am bekanntesten sind die Haushaltsstromzähler. Neben Fabriken und großen Kraftwerken gibt es auch im Haushalt immer mindestens einen Amperestundenzähler. Ihr Zweck ist es, den im Haushalt verbrauchten Strom zu berechnen. Der Amperestundenzähler errechnet den monatlichen Stromverbrauch und das Elektrizitätswerk legt auf der Grundlage dieses Wertes den Strompreis fest. Die üblicherweise verwendeten analogen Amperestundenzähler sind praktisch, weil sie nur die Wirkleistung messen, aber sie sind empfindlich gegen Erschütterungen und Stöße und müssen mit Vorsicht behandelt werden.

Funktionsweise des Amperestundenzählers

Der Amperestundenzähler ist als Messgerät für den Stromverbrauch im Haushalt weit verbreitet. Dabei handelte es sich hauptsächlich um mechanische Analoggeräte, aber in den letzten Jahren sind auch digitale elektronische Geräte aufgetaucht. In diesem Abschnitt werden die Funktionsweisen und Merkmale der beiden Typen vorgestellt.

• Mechanischer Amperestundenzähler
  Hierbei handelt es sich um einen Amperestundenzähler, der die Leistung mechanisch über die Anzahl der Umdrehungen einer Scheibe misst. Ein der Leistung proportionales Drehmoment wird von der Spannungs- und Stromspule erzeugt, die die Scheibe in Drehung versetzt. Die Anzahl der Umdrehungen dieser Scheibe wird als summierte Leistung gemessen. Obwohl sie seit langem weit verbreitet sind, haben sie den Nachteil, dass sie sich wegen der Verwendung von Scheiben nur schwer miniaturisieren lassen. Außerdem ist er anfällig für Vibrationen und Stöße und erfordert eine sorgfältige Handhabung.
• Elektronischer Amperestundenzähler
  Hierbei handelt es sich um einen Amperestundenzähler, der Strom und Spannung aus einem im Gerät eingebauten Stromkreis misst und die Leistung berechnet. Da er keine mechanische Struktur wie eine Scheibe benötigt, kann er verkleinert und auf kleinem Raum installiert werden. Außerdem haben sie eine hohe Messgenauigkeit und können über lange Zeiträume hinweg verwendet werden. Er kann auch den stündlichen Stromverbrauch aufzeichnen. So können Informationen über Stromausfälle aufgezeichnet werden, und der Nutzer kann feststellen, wann er zu viel Strom verbraucht. Haushalte mit Stromerzeugungsanlagen können nicht nur Energie sparen, sondern auch die stündlich erzeugte Strommenge überprüfen.

Was ist ein Fremdkörperabscheider?

Ein Fremdkörperabscheider ist ein Gerät, das Fremdkörper während der Pulververarbeitung entfernt, um eine hohe Qualität zu gewährleisten.

Sie können die Anzahl der Mitarbeiter, die die Sortierung durchführen, verringern und durch menschliche Fehler verursachte Versäumnisse ausgleichen, wodurch die Arbeitsgenauigkeit verbessert und die Arbeitskosten gesenkt werden.

Zu den Methoden zur Entfernung von Fremdkörpern gehören die bildgestützte Identifizierung, die Merkmale der Pulverpartikel und Methoden, die Magnetkraft verwenden. Durch die Auswahl der effektivsten Methode entsprechend dem Produktionsprozess und den Merkmalen des Fremdkörpers ist eine zuverlässige Entfernung von Fremdkörpern möglich.

Anwendungen von Fremdkörperabscheidern

Fremdkörperabscheider werden zur Entfernung von Fremdkörpern eingesetzt, die bei der Verarbeitung von Pulver eingemischt wurden.

Sie werden in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, unter anderem in der Lebensmittelproduktion, der pharmazeutischen Produktion und der chemischen Industrie. In der Lebensmittelbranche, in der Hygiene eine wichtige Rolle spielt, werden beispielsweise Fremdkörper wie Steine, Sand, Metalle und Haare, die mit getrockneten Lebensmitteln wie Getreide und Gewürzen vermischt sind, identifiziert und entfernt.

Funktionsweise der Fremdkörperabscheider

Bei der Entfernung nach Bild wird das Pulver auf dem Förderband fotografiert und ein Sensor verwendet, um die Farbe und Form des Pulvers zu erkennen und Fremdkörper zu entfernen.

Bei Methoden, die Partikeleigenschaften nutzen, werden Fremdkörper und Pulver durch Vibrationsklassifizierung, bei der das Pulver vibriert und nach Unterschieden in der Partikelgröße gesiebt wird, und durch Sortierung nach spezifischem Gewicht, bei der Unterschiede im spezifischen Gewicht genutzt werden, unterschieden und entfernt.

Magnetische Entfernungsmethoden nutzen die magnetische Kraft, um Fremdkörper wie Metalle zu entfernen.

Was ist ein Gerät zur Fremdkörpererkennung?

Geräte zur Fremdkörpererkennung sind zerstörungsfreie Geräte, die in Produktionslinien eingesetzt werden, um das Vorhandensein verschiedener Fremdstoffe zu prüfen, die bei der Herstellung von Lebensmitteln und pharmazeutischen Produkten untergemischt werden können.

Wenn Fremdstoffe in Lebensmitteln, Medikamenten oder anderen Produkten enthalten sind, die in den menschlichen Mund gelangen, können sie Verletzungen und andere gesundheitliche Probleme verursachen. Im schlimmsten Fall besteht die Gefahr, dass das Unternehmen selbst untergeht, wenn ein Gesundheitsrisiko auftritt. Daher ist dies einer der vorrangigen Kontrollpunkte im HACCP-Konzept.

Es gibt verschiedene Arten von Fremdkörpernerkennung, z. B. Metalldetektoren und Röntgendetektoren. Organische Stoffe wie Haare wurden traditionell von Menschen visuell überprüft, aber in letzter Zeit wurden Maschinen entwickelt, die sie ebenfalls identifizieren können.

Anwendungen von Geräten zur Fremdkörpererkennung

Geräte zur Fremdkörpererkennung werden an Produktionslinien in Lebensmittel- und Pharmaunternehmen eingesetzt. In einem Betrieb, der verarbeitete Gemüseerzeugnisse herstellt, wird das Rohgemüse nach der Verarbeitung durch ein Inspektionsgerät mit optischer und Tieflauftechnik geführt, um zu prüfen, ob kleine Partikel vorhanden sind oder nicht. Das Produkt wird dann durch einen Mischprozess hergestellt und nach dem Abfüllprozess wird die Abfüllung durch Metall- und Röntgendetektoren geführt, sterilisiert und verpackt.

Somit werden mehrere Arten von Geräten zur Fremdkörpererkennung allein im Herstellungsprozess eines einzigen Produkts verwendet, wobei die Art der verwendeten Geräte variiert, da verschiedene Produkte unterschiedliche Arten von Fremdkörpern enthalten.

Funktionsweise der Geräte zur Fremdkörpererkennung

Die Funktionsweise der Geräte zur Fremdkörpererkennung unterscheidet sich zwischen den verschiedenen Typen. Bei Metalldetektoren arbeitet das System mit einem Mechanismus, bei dem elektromagnetische Wellen durch das Vorhandensein von Metall verändert werden, wenn das zu prüfende Produkt durch das System hindurchgeführt wird.

Bei Röntgendetektoren wird ein Mechanismus verwendet, bei dem die eingestrahlten Röntgenstrahlen das zu prüfende Objekt durchdringen und von einem Sensor auf der Linie gemessen werden, der ein Bild des Objekts entsprechend dem Unterschied in der Menge der durchgelassenen Röntgenstrahlen aufnimmt. Die Radiographie folgt einer ähnlichen Funktionsweise, wobei dichtere Materialien leichter zu erkennen sind. In einigen Fällen werden auch Metalldetektoren eingesetzt, da sie ebenfalls Metalle aufspüren können, aber Metalldetektoren sind genauer bei der Erkennung von Stoffen mit geringer Dichte, wie z. B. dünne oder pulverförmige Metalle.

Es werden auch verschiedene andere Geräte zur Fremdkörpererkennung entwickelt. So gibt es beispielsweise ein Gerät, das Fremdkörper durch Bestrahlung mit Nahinfrarotstrahlen aufspüren kann, die auf Unterschieden in den Absorptionswellenlängen von Feuchtigkeit und Inhaltsstoffen in Lebensmitteln beruhen. Dieses Gerät kann Fremdkörper erkennen, die die gleiche Farbe wie das Produkt haben und den Zustand des Verderbs der Lebensmittel anzeigen.

Was ist ein schrumpffreier Mörtel?

Schrumpffreier Mörtel ist ein Material, das als Teil der Wände und des Gerüsts von Gebäuden verwendet wird und zu den so genannten Mörteln gehört.

Mörtel ist ein Material, das verwendet wird, wenn Zement, Sand und Wasser gemischt werden und aushärten. Im Allgemeinen hat Mörtel die Eigenschaft, beim Aushärten zu schrumpfen, aber Mörtel, der beim Aushärten nicht schrumpft, wird als schrumpffreier Mörtel bezeichnet.

Wenn wasserhaltiger Mörtel beim Aushärten stark schrumpft, kann dies zu Rissen führen. Schrumpffreier Mörtel verhindert die Rissbildung, indem er das Schwinden während des Abbindens reduziert.

Anwendungen von schrumpffreiem Mörtel

Der schrumpffreie Mörtel wird hauptsächlich in drei Bereichen eingesetzt:

1. Fugen zwischen Stahlsockeln und Fundamenten

Die Basis eines Gebäudes mit Stahlrahmen muss auf einem Fundament, z. B. aus Stahlbeton, befestigt werden. Die Bodenplatte der Stahlsäulenfundamente wird mit Ankerbolzen am Fundament befestigt und in die Fuge wird schrumpffreier Mörtel injiziert, um die Verbindung zwischen Stahlrahmen und Fundament zu verstärken.

2. Seismische Bewehrung

Der schrumpffreie Mörtel wird für die seismische Verstärkung von Betongebäuden verwendet. Wie bei den Verbindungen zwischen Stahlstützen und Fundamenten wird schrumpffreier Mörtel an den Verankerungspunkten verwendet, die den Beton an der Bewehrung befestigen, z. B. Stahlstreben. Durch eine starke Verankerung der Bewehrung kann die Erdbebensicherheit des Gebäudes erhöht werden.

3. Die Instandsetzung von Betonstrukturen

Schrumpffreier Mörtel wird zur Instandsetzung von Betonkonstruktionen verwendet, indem er Risse, die durch Beschädigung entstanden sind, ausfüllt. Beispiele hierfür sind die Bodenverbesserung von geschwächten Böden aufgrund von übermäßiger Entnahme von Grundwasserquellen, die Verstärkung von Rissen in Betonwänden, die Verhinderung von Felsablösungen und die Auffüllung der Bewehrung von alternden RC-Strukturen.

Funktionsweise des schrumpffreien Mörtels

Die Funktionsweise der schrumpffreien Eigenschaften von schrumpffreien Mörteln besteht darin, dass sie ein Expansionsmittel enthalten. Schrumpffreie Mörtel enthalten ein Expansionsmittel auf Kalkbasis oder ähnliches, das dem Mörtel eine leicht expansive Eigenschaft verleiht.

Durch die Zugabe eines Materials mit Expansionsvermögen zu einem Mörtel mit Schwindvermögen weist das gesamte Material kein oder nur ein geringes Schwindmaß auf.

Arten von schrumpffreien Mörteln

Es gibt zwei Arten von schrumpffreien Mörteln: Fugenmörtel und Kissen. Beide werden je nach Bauweise ausgewählt.

1. Mörtelart

Fugenmörtel ist ein flüssiges Material, das in eine Form oder ähnliches gegossen wird und zum Ausfüllen eines bestimmten Raums dient. Zementmörtel hat eine hohe Fließfähigkeit, wodurch sich Lücken leicht füllen lassen und er sich zur Verstärkung von Strukturen eignet.

2. Pad-Typ

Pads werden wie gewöhnlicher Mörtel verwendet und mit einer Kelle aufgetragen. Er ist weniger flüssig als Mörtel und kann auf vertikale Wände aufgetragen werden.

Weitere Informationen zu schrumpffreien Mörtel

Bauweise von schrumpffreiem Mörtel

Die Bezeichnung schrumpffreier Mörtel bedeutet nicht, dass er sich überhaupt nicht ausdehnt. Obwohl die grundlegenden Eigenschaften wasserdicht und schwundfrei sind, kann eine leichte Ausdehnung je nach Anwendung die maximale Wirkung erzielen. Eine Bauweise, die sich die Ausdehnungseigenschaften des schrumpffreien Mörtels zunutze macht, ist die CFT-Methode. Bei der CFT-Methode des hybriden Hochbaus wird schrumpffreier Mörtel als Grundmaterial für die Verfüllung von Stahlrohren verwendet.

Das Prinzip der CFT-Bauweise beruht auf der gegenseitigen Begrenzung (Confinement-Effekt) der Ausdehnungskraft des Injektionsmörtels und der Rückhaltekraft der Stahlrohre. Sie hat in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen, weil sie billiger ist als die stahlgefüllte Methode und darüber hinaus eine relativ hohe Festigkeit aufweist. Wie Beton hat jedoch auch der schrumpffreie Mörtel die Eigenschaft, dass seine Festigkeit durch Neutralisierung verringert wird.

Bei der Neutralisierung von Beton handelt es sich um ein Phänomen, bei dem sich Beton, der von Natur aus stark alkalisch ist, durch das Eindringen von Kohlendioxid aus der Atmosphäre in den Beton der Neutralität nähert. Dieses Phänomen führt zu einer Korrosion der Stahlbewehrung im Inneren. Da das maschinelle Kneten für den Bau unabdingbar ist, ist die Beschaffung von Geräten unerlässlich, und Festigkeit und Dauerhaftigkeit sind nur möglich, wenn der Beton luftdicht ist.

Was ist ein Wirbelstromprüfgerät?

Ein Wirbelstromprüfgerät ist ein Gerät, das Wirbelströme zur Messung von Fehlern in Objekten verwendet.

Sie können verwendet werden, um Metallprodukte zerstörungsfrei auf Fehler wie Risse, Brüche und Kratzer zu prüfen. Es gibt verschiedene Arten von Rissprüfgeräten, darunter Magnetpulver-, Penetrations- und Ultraschallprüfgeräte sowie Wirbelstromprüfgeräte.

Wirbelstromprüfgeräte sind einfach zu bedienen und messen berührungslos. Sie werden auch bei der Inspektion von Flugzeugen und Automobilen sowie bei der Prüfung der Leitfähigkeit und der Dicke von dünnen Schichten eingesetzt. Denn nicht nur Fehler, sondern auch Leitfähigkeit und Schichtdicke hängen mit Veränderungen der Wirbelströme zusammen.

Anwendungen von Wirbelstromprüfgeräten

Wirbelstromprüfgeräte werden hauptsächlich zur Prüfung von Metallproduktoberflächen auf Fehler und Defekte eingesetzt. Neben der Fehlerprüfung können sie auch zur Prüfung der Schichtdicke von Lacken und Beschichtungen eingesetzt werden. Wirbelstromprüfgeräte werden für die folgenden fünf Zwecke eingesetzt:

1. Prüfung von Oberflächenfehlern und inneren Fehlern in der Nähe der Oberfläche von Metallerzeugnissen

Sie werden zur Prüfung auf Oberflächenrisse in Schmiedestücken, einem Verfahren zur Verarbeitung von Metallerzeugnissen, auf durch Wärmebehandlung verursachte Risse, auf Risse und Späne in Sinterteilen, auf Oberflächenfehler in Walzdraht, Rohren und Rundstäben sowie zur Oberflächenprüfung von Lagerkugeln und Walzen eingesetzt.

2. Sortierung von verschiedenen Materialien in Metallprodukten

Zur Erkennung von Änderungen im Mischungsverhältnis von Legierungen und zur Feststellung, ob die Legierung abgeschreckt ist oder nicht.

3. Qualitätssicherung von Metallerzeugnissen

Die Prüfung auf Wandverdünnung bei Rohrprodukten, Risse unter lackierten Oberflächen und Risse in Schweißnähten im Brücken- und Stahlbau gehören zu den Anwendungen für Wirbelstromprüfgeräte.

4. Prüfung von Änderungen der Lack- und Beschichtungsdicke

Die Dicke von Anstrichen und Beschichtungen muss gleichmäßig sein. Wirbelstromprüfgeräte können Dickenänderungen erkennen. 

5. Metallverunreinigung von Harz und anderen Materialien

Die Metallverunreinigung von Harzprodukten kann mit einem Wirbelstromprüfgerät untersucht werden.

Funktionsweise des Wirbelstromprüfgeräts

Bei einem Wirbelstromprüfgerät wird zunächst ein elektrischer Strom an eine Spule angelegt, um einen magnetischen Fluss zu erzeugen. Wenn die Spule, die einen magnetischen Fluss erzeugt hat, in die Nähe des zu prüfenden Objekts gebracht wird, wird auf der zu messenden Oberfläche ein Wirbelstrom erzeugt. Dies ist auf die magnetische Induktion zurückzuführen.

Die auf dem zu prüfenden Objekt erzeugten Wirbelströme hängen vom Vorhandensein oder Fehlen von Kratzern oder Defekten ab. Denn Oberflächenfehler verursachen Verzerrungen in den Wirbelströmen, die gleichmäßig sein sollten. Das Wirbelstromprüfgerät bestimmt daher das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein und die Größe eines Fehlers anhand der Veränderungen der im untersuchten Objekt erzeugten Wirbelströme.

Messverfahren wie das Wirbelstromprüfgerät ermöglichen eine berührungslose, zerstörungsfreie Prüfung des Objekts. Diese Prüfmethode eignet sich für die kontinuierliche Produktprüfung und ist in der Flugzeug- und Automobilindustrie weit verbreitet. Sie wird auch zur Prüfung von Kratzern und Oberflächenbeschaffenheit von Metallprodukten eingesetzt.

Da sie jedoch mit elektromagnetischer Induktion arbeitet, ist es nicht möglich, außerhalb des Wirkungsbereichs des erzeugten Magnetfelds zu prüfen. Eine berührungslose Prüfung ist möglich, aber der Prüfbereich ist nur auf die Umgebung der Produktoberfläche beschränkt.

Merkmale der Wirbelstromprüfgeräte

Wirbelstromprüfgeräte weisen sechs Hauptmerkmale auf:

1. Auch Nichteisenmetalle können geprüft werden

Das Wirbelstromprüfgerät kann jedes leitfähige Material prüfen. Es können nicht nur magnetische Materialien wie Eisenwerkstoffe, sondern auch nichteisenhaltige, nichtmagnetische Materialien geprüft werden.

2. Oberflächen- und oberflächennahe Prüfung

Wirbelstromprüfgeräte können nicht nur Oberflächen, sondern auch oberflächennahe Fehler prüfen. Magnetische Werkstoffe können bis zu einer Tiefe von 0,1 mm von der Oberfläche und nichtmagnetische Werkstoffe bis zu einer Tiefe von 2 mm von der Oberfläche geprüft werden. 

3. Geeignet für die Prüfung von Produkten wie Stangen, Drähten und Rohren

Lange Produkte können in kurzer Zeit inspiziert werden. Auch für die Online-Inspektion geeignet, wenn sie in die Produktionslinie integriert ist.

4. Berührungslose Prüfung

Wirbelstromprüfgeräte sind nicht nur zerstörungsfrei, sondern auch berührungslos und berühren das Produkt nicht. Die Prüfung erfolgt in einem Abstand von weniger als 1 mm zu dem zu prüfenden Objekt.

5. Geeignet für die Prüfung von Produkten mit hohen Temperaturen, feinen Drähten und Bohrungen

Das Wirbelstromprüfgerät nutzt die magnetische Induktion zur Prüfung, so dass die Temperatur des Produkts keine Rolle spielt. Es können auch Produkte mit hohen Temperaturen geprüft werden, z. B. Stangen direkt nach dem Ziehen. Je nach Form der Prüfspule eignen sich Wirbelstromprüfgeräte auch für die Prüfung von Feindrähten und Bohrungen. 

6. Geeignet für die automatisierte Prüfung

Die Prüfergebnisse von Wirbelstromprüfgeräten werden als elektrische Signale ausgegeben. Durch die Einrichtung eines Programms zur Erkennung von Veränderungen in den elektrischen Signalen usw. kann diese Prüfmethode leicht automatisiert werden.

Was ist ein Nukleinsäureextraktor?

Nukleinsäureextraktoren werden zur Trennung und Reinigung von Nukleinsäuren aus Proben verwendet.

Nukleinsäuren sind ein Sammelbegriff für Ribonukleinsäure (RNA) und Desoxyribonukleinsäure (DNA), Biopolymere, die aus Nukleotiden bestehen, die durch Phosphodiesterbindungen verbunden sind. In vivo sind sie für die Codierung der genetischen Information verantwortlich.

Die Identifizierung und Analyse von Nukleinsäuren kann zur Aufklärung biologischer Funktionen, zur Klärung von Krankheitsmechanismen und zur Erstellung klinischer Diagnosen verwendet werden, erfordert jedoch die Extraktion von Nukleinsäuren aus Proben und Präparaten. Nukleinsäureextraktoren automatisieren und verbessern die Effizienz der Nukleinsäureextraktion, die traditionell manuell durchgeführt wurde.

Es gibt verschiedene Arten von Nukleinsäureextraktoren. Da sich die Arten der zu verarbeitenden Nukleinsäuren, die Anzahl der Proben, die Extraktionszeit usw. unterscheiden, ist es wichtig, das für den jeweiligen Zweck am besten geeignete Gerät auszuwählen.

Anwendungen von Nukleinsäureextraktoren

Die Nukleinsäureextraktion wird zum Zweck der Analyse der extrahierten Nukleinsäuren durchgeführt. Im Bereich der Forschung und Entwicklung wird diese Technologie eingesetzt, um die Mechanismen biologischer Funktionen und Krankheiten aufzuklären, während sie im klinischen Bereich zur genetischen Diagnose und Analyse verwendet wird.

1. Forschung und Entwicklung

Im Bereich Forschung und Entwicklung wird die Nukleinsäureextraktion aus kultivierten Zellen, E. coli, Prokaryoten und Pflanzen durchgeführt. Die extrahierten Nukleinsäuren werden mittels Echtzeit-PCR oder Sequenzierern der nächsten Generation amplifiziert und zur Sequenzidentifizierung und -analyse verwendet.

2. Klinischer Bereich

Im klinischen Bereich wird die Nukleinsäureextraktion aus peripheren Blutproben und formalinfixierten, in Paraffin eingebetteten (FFPE) Proben von Darmgewebe durchgeführt. Die extrahierten Nukleinsäuren können analysiert werden, um genetische Mutationen nachzuweisen.

Es wird auch verwendet, um bakterielle und virale Nukleinsäuren aus Proben für die Diagnose von Infektionskrankheiten zu extrahieren. Bei der Diagnose von COVID-19 wird beispielsweise virale RNA aus Proben wie Rachen- und Nasenabstrichen von Patienten extrahiert und mittels PCR-Reaktion für den Test amplifiziert.

3. Forensische Medizin

In der Gerichtsmedizin kann die DNA-Extraktion aus Haaren, Speichel, Blut, Knochen und Zähnen zur Identifizierung von Personen in Fällen und Unfällen erforderlich sein.

Funktionsweise von Nukleinsäureextraktoren

Nukleinsäureextraktoren sind Geräte, die Aufgaben der Nukleinsäure-Extraktion, die früher manuell mit Hilfe von Kits durchgeführt wurden, genauer und automatisch erledigen. Sie sind mit Funktionen wie Zentrifugieren, Erhitzen, Schütteln und Pipettieren ausgestattet. Sie können alles von der Probenzerkleinerung bis zur Extraktion und Aufreinigung vollautomatisch durchführen, und einige von ihnen messen sogar die Konzentration (Reinheit) und führen vollautomatisch Tests durch.

Die in vielen Nukleinsäureextraktoren verwendeten Funktionsweisen sind die Magnetic-Bead-Methode und die Silicamembran-Methode.

1. Magnetic-Bead-Methode

Bei der Magnetic-Bead-Methode werden die Nukleinsäuren durch Bindung von Magnetkügelchen in Anwesenheit eines chaotropen Salzes oder einer anderen Substanz aufgetrennt. Ein Chaotrop ist eine Substanz, die die Wechselwirkung zwischen den Wassermolekülen verringert und dadurch deren Struktur destabilisiert.

Mit anderen Worten, der chaotrope Effekt, der durch eine ausreichend große Anzahl chaotroper Substanzen hervorgerufen wird, bewirkt, dass die in wässriger Lösung suspendierten Nukleinsäuren an die Beads gebunden werden. Diese Methode ist leicht zu automatisieren, da die Beads durch magnetische Kraft getrennt werden können. Die an die Beads gebundenen Nukleinsäuren werden durch Waschen und Eluieren extrahiert.

2. Silikamembran-Methode

Bei der Silikamembran-Methode wird DNA oder RNA adsorbiert und durch Einstellen der Salzkonzentration und des pH-Werts eluiert. Bei den Nukleinsäureextraktoren mit Silikamembran wird die gelöste Probe zunächst an eine Spin-Säule mit einer Silikamembran adsorbiert.

Anschließend wird der Silikamembranfilter mit den im Kit enthaltenen Reagenzien gewaschen, und schließlich werden die Zielnukleinsäuren eluiert. Es gibt keine Verschleppung und darüber hinaus stellt eine Beladungskontrolle sicher, dass Probe, Reagenzien, Röhrchen usw. korrekt beladen sind.

Durch Wechsel der entsprechenden Kits und Protokolle kann die Aufreinigung von Plasmid-DNA, genomischer DNA, viralen Nukleinsäuren, RNA und sogar Proteinen automatisch durchgeführt werden.

Arten von Nukleinsäureextraktoren

Nukleinsäureextraktoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie mehrere Proben gleichzeitig verarbeiten können. Die Anzahl der Proben, die verarbeitet werden können, reicht von wenigen oder 16 Proben bis hin zu 48 oder 96 Proben. Die Probenmenge, die verarbeitet werden kann, hängt ebenfalls vom Gerät ab, kann aber von etwa 100 µl bis zu 5 ml oder 10 ml reichen. Je nach Modell kann die Nukleinsäureextraktion in einer kurzen Zeitspanne von etwa 25 bis 60 Minuten abgeschlossen werden.

Zu den in den Extraktionsgeräten verwendeten Trennmethoden gehören die Magnetic-Bead-Methode oder die Silikamembran-Methode unter Verwendung von Spin-Säulen. Es ist zu beachten, dass die Art des verwendeten Extraktionskits auch von der Maschine abhängt. Je nach Gerät gibt es verschiedene Typen, z. B. solche, die die Arbeit nur mit der Aufreinigung abschließen, solche, die bis zur Reinheitsmessung reichen, und solche, die es ermöglichen, die Probe direkt in das nachfolgende Analysegerät zu überführen, z. B. für eine PCR-Reaktion.

Was ist ein Tribometer?

Ein Tribometer ist ein Gerät, das verschiedene Reibungskräfte misst.

Reibung ist eine Art von Widerstandskraft, die auftritt, wenn zwei Objekte miteinander in Kontakt sind, und kann in statische und dynamische Reibungskräfte unterteilt werden. Die statische Reibungskraft ist die Reibungskraft, die auf ein stationäres Objekt ausgeübt wird, während die dynamische Reibungskraft die Reibungskraft ist, die auf ein sich bewegendes Objekt ausgeübt wird.

Durch die Messung des Haftreibungskoeffizienten lässt sich daher der Bewegungs- und Gleitwiderstand des Objekts im Stillstand beurteilen. Der Gleitreibungskoeffizient hingegen gibt die Reibungskraft zwischen sich bewegenden Objekten an und kann daher zur Beurteilung der Gleitfähigkeit oder des Verschleißes eines Objekts während der Bewegung verwendet werden.

Anwendungen von Tribometern

Tribometer werden zur Prüfung und Bewertung der Leistung verschiedener Materialien und Produkte eingesetzt.

1. Bewertung von Materialien

Ein Beispiel ist die Bewertung von Gummi und Kunststoff. Harze wie Gummi und Kunststoffe werden häufig als Stoßdämpfer und Sicherheitsvorrichtungen verwendet. Die Lebensdauer und Sicherheit des Materials wird daher durch Messung der Reibungskraft mit einem Tribometer überprüft.

2. Auswertung im Automobilbereich

Tribometer werden auch zur Bewertung von lackierten Oberflächen eingesetzt. Bei der Lackierung von Autokarosserien und anderen Oberflächen müssen diese so haltbar sein, dass sie einer gewissen Reibung standhalten. Wenn eine Oberfläche beschichtet wird, muss sie außerdem kratz- und abblätternsicher sein. Tribometer sind ebenfalls nützlich, um diese Leistungen zu bewerten.

3. Bewertung im Bereich der Baumaterialien

Die Bewertung von Beschichtungen auf Baumaterialien ist eine weitere Anwendung für Tribometer. Sie werden verwendet, um die Gleitfähigkeit von Holzböden in Turnhallen und Häusern sowie die Kratzfestigkeit von Farben und anderen Beschichtungen zu messen.

4. Bewertung im medizinischen Bereich

Im medizinischen Bereich werden Reibungsmessgeräte auch zur Messung der Reibung von künstlichen Gelenken und Injektionsnadeln verwendet.

Funktionsweise der Tribometer

Wie bereits erwähnt, gibt es zwei Arten von Reibungskräften: „statische Reibungskraft“ und „dynamische Reibungskraft“. Es gibt zwei Arten von Tribometern: solche, die den „Haftreibungskoeffizienten“ messen und solche, die den „kinetischen Reibungskoeffizienten“ messen.

1. Typ zur Messung des Haftreibungskoeffizienten

Diese Art von Tribometern wird zur Bestimmung des Haftreibungskoeffizienten verwendet. Er wird häufig zur Messung des Haftreibungskoeffizienten von Papier und Kunststofffolien verwendet. Es gibt zwei Messmethoden: die geneigte Methode und die horizontale Methode. Bei der Neigungsmethode werden Gewichte auf die Probe gelegt und diese geneigt.

Der Haftreibungskoeffizient kann dann aus dem Neigungswinkel berechnet werden, bei dem das Gewicht auf der geneigten Fläche zu gleiten beginnt. Der Haftreibungskoeffizient kurz bevor das Gewicht nach unten zu rutschen beginnt, wird als maximaler Haftreibungskoeffizient bezeichnet und ist ein Indikator für die Gleitfähigkeit bzw. Nicht-Gleitfähigkeit des Objekts. Bei der horizontalen Methode wird ein Gewicht auf die Probe gelegt, eine Last aufgebracht, um sie in Richtung der Oberfläche zu ziehen, und der Reibungswiderstand, wenn sie sich zu bewegen beginnt, wird ermittelt, um den Haftreibungskoeffizienten (maximaler Haftreibungskoeffizient) zu messen.

Diese Methode kann auch zur Messung des Gleitreibungskoeffizienten im bewegten Zustand verwendet werden. Die horizontale Methode wird zur Bewertung von Papier- und Kunststofffolien sowie von Leder verwendet.

2. Art der Messung des dynamischen Reibungskoeffizienten

Während horizontale Reibungsmesser auch den Gleitreibungskoeffizienten messen können, gibt es viele andere Arten von Reibungsmessern, die auf die Messung des Gleitreibungskoeffizienten spezialisiert sind. Tribometer, die den Gleitreibungskoeffizienten messen, messen im Wesentlichen den Gleitreibungskoeffizienten, indem sie ein bestimmtes Gegenmaterial über eine Probe gleiten lassen.

Darüber hinaus lassen sich diese Tribometer zur Messung des Gleitreibungskoeffizienten grob in zwei Typen unterteilen: rotierende Typen, bei denen die Bewegungsrichtung in der Rotationsrichtung liegt, und hin- und hergehende Typen, bei denen die Bewegungsrichtung in der linearen Hin- und Herrichtung liegt. Die folgenden Methoden werden zur Messung des dynamischen Reibungskoeffizienten verwendet, der bei den oben genannten Gleitbewegungen auftritt.

• Methoden, bei denen Dehnungsmessstreifen oder Kraftmessdosen verwendet werden, um die Reibungskraft direkt mit einem Drehmomentmesser zu messen und zu berechnen.
• Methoden, die die Lastleistung des Antriebsmotors messen und in eine Berechnung umsetzen
• Methoden, die aus dem Schwingungsdämpfungsverhalten aufgrund von Reibung berechnen.

Arten von Tribometern

Es gibt zwei Haupttypen von Tribometern, die sich auf die Messung des Gleitreibungskoeffizienten spezialisiert haben: Rotations- und Pendelreibungsmesser. Beide Typen sind als Punktkontakt-, Linienkontakt- und Oberflächenkontaktmessgeräte erhältlich.

1. Punkt-Kontakt-Methode

Die beiden Arten des Punkt-Kontakt-Typs sind Kugel-auf-Platte und Kugel-auf-Scheibe. Bei diesen Prüfverfahren ist die Kugel ein kugelförmiges, vorgeschriebenes Gegenstück. Eine Scheibe hingegen bezieht sich auf einen scheibenförmigen Prüfling und eine Platte auf eine aus dem Prüfling bestehende Platte. Wenn es sich bei der Probe um eine Scheibe handelt, wird der Reibungskoeffizient also durch Rotation gemessen, während bei einer Platte der Reibungskoeffizient durch Hin- und Hergleiten gemessen wird.

Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass aufgrund des Punktkontakts leicht ein Treffer erzielt werden kann. Sie hat jedoch den Nachteil, dass sich die Kontaktfläche verändert und die Reibungskraft nicht korrekt gemessen werden kann, wenn die verwendeten Kugeln oder Stifte aufgrund von Verschleiß rasiert sind.

2. Linearer-Kontakt-Methode

Es gibt zwei Arten von Linearkontakten: die Block-auf-Ring-Methode und die Stiftblockmethode. Bei der Block-auf-Ring-Methode wird der Reibungskoeffizient gemessen, indem eine blockförmige Probe gegen die Seite eines zylindrischen Gegenstücks gedrückt wird.

Bei der Stift-Block-Methode zur Messung des Reibungskoeffizienten wird eine stiftförmige Probe zwischen einem Paar blockförmiger Gegenmaterialien eingeklemmt und durch Drehen des Stiftes innerhalb des Paares gemessen. Mit anderen Worten, sowohl die Block-auf-Ring-Methode als auch die Pin-Block-Methode sind Rotationsverfahren.

Die Stiftblockmethode wird häufig zur Messung der Reibungskraft von Schmierstoffen wie Öl verwendet.

3. Oberflächen-Kontakt-Methode

Es gibt drei Arten von Oberflächenkontakten: Block-auf-Platte, Stift-auf-Scheibe und Druckzylinder. Bei dieser Methode ist der Stift ein zylindrisches Gegenstück. Bei der Druckzylindermethode wird der Reibungskoeffizient gemessen, indem die Stirnfläche eines zylindrischen Gegenkörpers gegen eine Probe auf einer flachen Platte gedrückt wird.

Bei der Block-auf-Platte-Methode handelt es sich um eine reziproke Methode, während die Stift-auf-Scheibe- und die Druckzylinder-Methode rotierend sind. Der Vorteil des Oberflächenkontakts besteht darin, dass der Kontakt auf einer Oberfläche hergestellt wird und die an der Reibung beteiligte Fläche größer und dauerhafter ist.

Was ist ein Kontaktüberwachungsgerät?

Kontaktüberwachungsgeräte sind Geräte, die Informationen wie Fehlermeldungen und Betriebssignale von einem Terminal in einem Netzwerk überwachen und kontrollieren.

Es wird an ein Terminal mit einem Kontakteingang angeschlossen und empfängt Signale über eine Netzwerkumgebung; da es webbasiert ist, kann es aus der Ferne überwacht werden und abnormale Situationen können schnell erkannt werden.

Anwendungen von Kontaktüberwachungsgeräten

Kontaktüberwachungsgeräte werden zur Zentralisierung und Überwachung von Endgeräten mit mehreren entfernten Kontakteingängen eingesetzt.

Sie werden zur Überwachung und Steuerung von kontaktbehafteten Geräten wie Kameras, Leuchten und Schaltern sowie von Client-Terminals in Überwachungszentren oder zur Überwachung der verteilten Verarbeitung auf Servern an entfernten Standorten eingesetzt. Weitere Einsatzgebiete sind die Überwachung von Wasserstandsanomalien mit Hilfe von Schaltern sowie Kriminalitäts- und Sicherheitsmaßnahmen in Verbindung mit der Bewegungserkennung durch Webcams und Sensoren.

Im Falle einer abnormalen Situation kann gleichzeitig eine Warnung per E-Mail oder Server an das Terminal ausgegeben und eine verknüpfte Ausgabesteuerung durchgeführt werden.

Funktionsweise der Kontaktüberwachungsgeräte

Kontaktüberwachungsgeräte haben eine Struktur mit einem eingebauten Kommunikationsmodul und mehreren Kontaktein- und -ausgängen.

Mit dem eingebauten Kommunikationsmodul können mehrere Terminals über ein Netzwerk fernüberwacht werden. Eine Anomalie kann an einem entfernten Standort erkannt werden, und mehrere PCs und Mobiltelefone können gleichzeitig über die Anomalie informiert werden, z. B. per E-Mail.