投稿者: Shinagawamotkyni

Was ist ein Röntgeninspektionsgerät?

Röntgeninspektionsgeräte sind Geräte, die ein Objekt mit Röntgenstrahlen bestrahlen und die durchgelassenen Röntgenstrahlen messen und analysieren, so dass Fremdkörper oder Schäden im Inneren des Objekts erkannt werden können, ohne es zu zerstören.

Es ist auch möglich, Elemente zu identifizieren und den Gehalt an gefährlichen Stoffen genau zu messen.

Anwendungen von Röntgeninspektionsgeräten

Röntgeninspektionsgeräte werden nicht nur im medizinischen Bereich und bei der Herstellung und Verarbeitung von Lebensmitteln und elektronischen Bauteilen eingesetzt, sondern auch in der Bau- und Luftfahrtindustrie. Die folgenden Anwendungen sind typisch:

• Medizinischer Bereich: Radiographie, CT-Scans usw.
• Fertigungsindustrie: Erkennung von Fremdkörpern, Produktkontroll, etc.
• Bauindustrie: zerstörungsfreie Prüfung von Beton, etc.
• Luftfahrtindustrie: z. B. Gepäckkontrolle auf Flughäfen

Im medizinischen Bereich erscheint der Kontrast von Röntgeninspektionsgeräten in Bereichen mit höherer Intensität der durchgelassenen Röntgenstrahlen weißer, während Bereiche, in denen die eingestrahlten Röntgenstrahlen abgeschwächt wurden, schwarz erscheinen. Die Intensität der durchgelassenen Röntgenstrahlen wird von Faktoren wie der Ordnungszahl, der Dichte und der Dicke des Objektmaterials bestimmt. Je höher die Ordnungszahl, je höher die Dichte und je dicker das Material, desto stärker werden die eingestrahlten Röntgenstrahlen abgeschirmt und desto geringer ist die Intensität der durchgelassenen Röntgenstrahlen.

Die Röntgenaufnahme des menschlichen Körpers wird beispielsweise wie folgt unterschieden:

• Hochtransparent (schwarz): Luft (Lunge, Magen- und Darmgase) und Fett
• Mittel (grau): Wasser (Pleuraflüssigkeit, Aszites, Urin), Weichgewebe (Gehirn, Bauchorgane, Muskeln usw.)
• Geringe Durchlässigkeit (weiß): Knochen, Verkalkungen (z. B. Gallensteine, Nierensteine), Metalle (z. B. künstliche Gelenke)

Auf dieser Grundlage wurde auch eine Technologie entwickelt, die CT-Bilder in 3D-Farbbilder umwandelt.

Funktionsweise der Röntgeninspektionsgeräten

Röntgenstrahlen sind elektromagnetische Wellen mit Wellenlängen von etwa 10-3 nm – 10 nm und gehören zu den Strahlen. Es gibt verschiedene Arten von Strahlung, darunter α-, β- und γ-Strahlen, Röntgenstrahlen und Neutronenstrahlen. Im Gegensatz zu Teilchenstrahlen wie α-Strahlen sind Röntgenstrahlen elektromagnetische Wellen mit einer kurzen Wellenlänge, die sie für Materie sehr durchlässig machen und die meisten Materialien durchdringen können.

Wenn Röntgenstrahlen auf ein Material gestrahlt werden, kollidieren einige der Röntgenstrahlen mit den Elektronen im Material und verursachen Absorptions- und Streuungsphänomene. Die Röntgenstrahlen, die diese Phänomene nicht durchlaufen haben, sind die transmittierten Röntgenstrahlen, die die Substanz durchdrungen haben.

Aufbau des Röntgeninspektionsgeräts

Röntgeninspektionsgeräte bestehen aus einem Röntgenstrahler und einem röntgenempfindlichen Teil, zwischen denen das durchstrahlte Objekt platziert und die Intensitätsverteilung der durchgelassenen Röntgenstrahlen auf einem Film verglichen wird. Die herkömmliche Röntgen-Fotosensibilisierungseinheit besteht aus einem lichtempfindlichen Film, der zwischen zwei Stücken fluoreszierenden Sensibilisierungspapiers eingeklemmt ist und sich in einem Gehäuse, der sogenannten Kassette, befindet. Die meisten Röntgeninspektionsgeräte sind heute digital und verwenden Speicherfolien (IPs) oder Flachdetektoren (FPDs) anstelle von lichtempfindlichen Filmen.

Arten von Röntgeninspektionsgeräten

Die Röntgeninspektionsgeräte haben sich in die folgenden Haupttypen entwickelt:

1. Röntgen-TV-Systeme

Diese Geräte erfassen die inneren Zustände des Körpers in Echtzeit als bewegte Bilder und ermöglichen die Betrachtung auf einem Fernsehbild. Es können Kontrastmittel in Organe und Blutgefäße injiziert werden, und die Bilder können aufgenommen werden, während man überprüft, wie sie kontrastiert werden. Es ist auch möglich, mit einem Endoskop oder anderen Geräten zu beobachten und zu behandeln, während man mit einem Röntgenfernsehsystem fluoroskopisch beobachtet.

2. Die CT-Gepäckkontrolle

Die übliche Methode der Gepäckkontrolle auf Flughäfen besteht darin, Röntgenstrahlen vertikal einzuschießen und das Innere des Gepäcks zu betrachten. Es wurde jedoch ein Gerät entwickelt, das die Prinzipien der in der Medizin verwendeten Computertomographie nutzt, um dreidimensionale Kontrastbilder des Gepäcks zu ermöglichen. Damit kann das Gepäck untersucht werden, ohne es zu öffnen, was zu einer Entlastung der Gepäckkontrollstellen auf den Flughäfen führen dürfte. Sie wurden bereits auf einigen Flughäfen im In- und Ausland eingeführt.

3. Miniaturisierung von Röntgeninspektionsgeräten

Mit der Entwicklung von tragbaren Röntgenquellen und der Digitalisierung des lichtempfindlichen Teils wurden in der letzten Zeit verschiedene tragbare Röntgeninspektionsgeräte entwickelt und auf den Markt gebracht. Sie werden hauptsächlich als zerstörungsfreie Prüfgeräte in Fabriken und auf Baustellen eingesetzt. Sie können auf innere Risse, Sprünge, Korrosion und andere Anomalien prüfen, ohne das Prüfobjekt zu zerstören. Röntgeninspektionsgeräte werden nicht nur für Abschluss- und wiederkehrende Prüfungen in Fabriken und auf Baustellen eingesetzt, sondern auch für Unterwasserinspektionen und auf selbstfahrenden Robotern, und ihre Miniaturisierung erweitert das Anwendungsspektrum von Röntgeninspektionsgeräten.

Weitere Informationen zu Röntgeninspektionsgeräten

Qualifikationen für Röntgeninspektionsgeräte

Für den Einsatz von Röntgeninspektionsgeräten ist es unerlässlich, eine Person mit einer Röntgenaufsichtsberechtigung als verantwortliche Person zu benennen. Inhaber dieser Qualifikation sind für röntgenbezogene Wartungsarbeiten verantwortlich und haben u. a. die Aufgabe, Sperrbereiche zur Vermeidung von Strahlengefährdungen zu kontrollieren, Geräte zu inspizieren, die Röntgenbestrahlung zu koordinieren und zu leiten.

Was ist ein Schlagprüfgerät?

Ein Schlagprüfgerät ist eine Prüfmaschine, mit der Schlagprüfungen durchgeführt werden können.

Die Schlagprüfung dient dazu, zu überprüfen, ob die von uns verwendeten Produkte bei einer Schlagbeanspruchung stabil genug sind und wie sie brechen, wenn sie brechen. Einige der Produkte, die wir tagtäglich verwenden, haben Bauteile, die unter Stoßbelastungen eingesetzt werden oder die durch zufällige Einflüsse Stößen ausgesetzt sind. Um die Produktsicherheit zu gewährleisten, ist es bei der Produktentwicklung unerlässlich, die Haltbarkeit und den Bruch von Produkten unter Stoßbelastungen zu bewerten.

Es gibt zwei Hauptkategorien von Schlagprüfungen. Bei der einen handelt es sich um eine Prüfung der Schlagzähigkeit des Materials selbst, des Beschichtungsfilms und anderer Eigenschaften des Produkts, bei der anderen um eine Prüfung der Schlagzähigkeit des Produkts selbst und der Art und Weise, wie es bei einem Schlag bricht.

Die meisten der genormten Tests sind der ersten Kategorie zuzuordnen. Bei diesen Prüfungen wird das Ausmaß der Verformung, Ausdehnung, Schrumpfung, Ebenheit und der Oberflächenrisse gemessen, wenn die Probe einem Schlag ausgesetzt wird.

Anwendungen von Schlagprüfgeräten

Schlagprüfgeräte werden eingesetzt, um zu beurteilen, ob bzw. inwieweit Produkte, in Produkten verwendete Bauteile und deren Werkstoffe eine bestimmte Schlagfestigkeit aufweisen. Schlagprüfgeräte werden eingesetzt, um die Schlagfestigkeit von metallischen Werkstoffen und Harzen sowie die Schlagfestigkeit von Industrieprodukten zu prüfen.

Smartphones, die aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken sind, sind normalerweise keinen Schlagbelastungen ausgesetzt. Sie können jedoch versehentlich fallen gelassen werden. Um sicherzustellen, dass Produkte nicht zerbrechen, oder um herauszufinden, wie sie bei einem solchen versehentlichen Fallenlassen brechen, werden Schlagprüfungen mit Schlagprüfgeräten durchgeführt.

Funktionsweise der Schlagprüfgeräte

Es gibt verschiedene Methoden der Schlagprüfung, für die es jeweils eigene Prüfgeräte gibt. Die gemeinsame Funktionsweise der Schlagprüfgeräte besteht darin, dass der Prüfling und die Prüfmethode festgelegt werden, um die Wiederholbarkeit der Prüfung zu gewährleisten.

Schlagprüfgeräte üben eine Schlaglast auf das Prüfobjekt aus, und es ist wichtig, dass bei der Wiederholung der Prüfung die gleichen Bedingungen herrschen. Bei der Schlagprüfung kann das Prüfobjekt eine erhebliche plastische Verformung erleiden oder sogar brechen, aber geringe Unterschiede in der Schlagbelastung können die Ergebnisse erheblich verändern.

Variationen des Prüfobjekts selbst können sich ebenfalls auswirken. Das Prüfverfahren wird daher so definiert, dass dieselbe Schlagbelastung wiederholt und mit hoher Reproduzierbarkeit aufgebracht werden kann.

Weitere Informationen zu Schlagprüfgeräten

Arten der Schlagprüfung

Es gibt drei Haupttypen von Schlagprüfungen:

1. Die Izod-Schlagprüfgeräte
Bei der Izod-Schlagprüfung werden die Schlagwerte gemessen, indem eine Seite eines Probekörpers fixiert und die gegenüberliegende Seite mit einem Schlag belastet wird. Eine Seite des eingeschnittenen Probekörpers wird fixiert und mit einem Pendelhammer angeschlagen.

Die Bewertung erfolgt über den Winkel, in dem der Hammer auf die Probe aufschlägt und durch die Trägheit angehoben wird. Dieses Prüfverfahren wird hauptsächlich zur Bewertung der Zähigkeit und der Festigkeit von Werkstoffen verwendet.

2. Charpy-Schlagprüfgeräte
Der Charpy-Schlagversuch dient zur Beurteilung der Zerbrechlichkeit eines Werkstoffs. Die Zerbrechlichkeit bezieht sich auf die Sprödigkeit. Sie wird bewertet, indem beide Enden eines Probestücks mit einem Schnitt in der Mitte befestigt werden, ein Schlag mit einer festgelegten Kraft auf die Mitte des Probestücks ausgeübt wird und der Betrag der Verformung des Probestücks zu diesem Zeitpunkt sowie die Größe des Schlagwerts beim Bruch gemessen wird.

Die von der Probe zum Zeitpunkt des Bruchs aufgenommene Energie wird anhand der potenziellen Energie des Hammers, der nach dem Schlag hochgesprungen ist, berechnet.

3. Schlagprüfgeräte mit hoher Beschleunigung
Schlagprüfgeräte mit hoher Beschleunigung fixieren das zu messende Produkt auf einem Schlagtisch und erzeugen eine Wellenform der Schlagbeschleunigung auf dem Tisch, um zu messen, wie stark das Produkt durch den Schlag beschädigt wird. Sie werden für elektronische Geräte wie Smartphones und Laptops verwendet.

Weitere Tests sind der Kunststoff-Zugschlagfestigkeitstest, der DuPont-Fallschlagtest und der Dartschlagtest.

Was ist ein Evaluierungsboard?

Ein Evaluierungsboard ist eine Elektronikplatine mit ICs, Schaltkreisen mit bestimmten Funktionen und Eingangs-/Ausgangsanschlüssen.

Sie werden auch als Referenzplatinen bezeichnet. Es gibt CPU-Evaluierungsboards von Halbleiterherstellern und Mikrocomputer-Entwicklungsboards (Target Boards) von Mikrocomputerherstellern.

Anwendungen von Evaluierungsboards

Evaluierungsboards werden verwendet, um die Leistung der eingebauten ICs und die Kompatibilität der Schaltkreise zu prüfen, sowie für die Entwicklung von Hardware und Software. Es ist notwendig, ein Evaluierungsboard mit ICs und elektronischen Komponenten auszuwählen, die für den beabsichtigten Einsatz geeignet sind.

Beispiele für die Anwendung von Evaluierungsboards lauten wie folgt:

• Gerätehersteller (Evaluierung)
  Zur Bewertung der Leistung der eingebauten ICs und Schaltungen und zur Überprüfung der Kompatibilität
• Gerätehersteller (Entwicklung)
  Um neue Produkte und Software in kurzer Zeit und zu geringen Kosten mit Hilfe von Evaluierungsboards zu entwickeln
• Bildungseinrichtungen, Studenten, allgemeine Öffentlichkeit
  Für die Ausbildung in den Bereichen Elektronik, elektrische Schaltungen, Programmierung, etc.

Eine große Auswahl an Evaluierungsboards ist von verschiedenen Halbleiterherstellern erhältlich.

• Kfz-Systeme
• Videokameras
• Industrieroboter
• Terrestrische/Satellitenkommunikation
• Mobile Kommunikationsendgeräte
• Luft- und Raumfahrt

Sie werden für die Bewertung einer breiten Palette von Produkten eingesetzt, die von Haushaltsgeräten bis hin zu Robotern und Satelliten reichen.

Funktionsweise von Evaluierungsboards

Die Funktionsweise besteht darin, dass der Mikrocontroller nach dem im Speicher des Mikrocontrollers geschriebenen Programm arbeitet, wenn er mit Strom versorgt wird. Das Programm kann nach Belieben umgeschrieben werden, und der Quellcode des auf einem PC erstellten Programms wird mit Hilfe einer als Writer bezeichneten Software in den Speicherbereich des Mikrocontrollers geschrieben.

Die zur Unterstützung des Debugging-Prozesses verwendete Hardware ist ein Emulator. Emulatoren werden an ein Evaluierungsboard angeschlossen.

Konfiguration des Evaluierungsboards

Ein Evaluierungsboard ist in der Regel eine einzelne Leiterplatte mit IC-Chips, Kommunikationsgeräten, Sensoren, Eingangs-/Ausgangsanschlüssen usw. Es gibt verschiedene Arten von Evaluierungsboards, je nach den darauf montierten Komponenten, aber die von den Mikrocontroller-Herstellern verkauften Evaluierungsboards sind weit verbreitet.

Evaluierungsboards für Mikrocontroller werden verwendet, um die Funktionen und Schaltungsmerkmale des Mikrocontrollers, auf dem sie montiert sind, zu testen und zu erproben.

1. Mikrocontroller

Ein Mikrocontroller ist ein LSI zum Schreiben von Programmen und zur Kombination mit anderen Schaltungen, um beliebige Operationen durchzuführen. Er besteht aus einer CPU, die verschiedene Prozesse durchführt, sowie aus Flash-Speicher und SRAM zum Schreiben von Programmen.

2. Stromversorgungs-IC

Ein IC, das die für den Betrieb eines Mikrocontrollers erforderliche Spannung aus einer 100-V-Wechselspannung erzeugt.

3. Taktgeber

Ein Oszillator mit einer bestimmten Frequenz, der den Mikrocontroller betreibt. Er ist manchmal in den Mikrocontroller eingebaut. 

4. Kommunikationsgeräte

USB-Anschlüsse und LANs für die Kommunikation mit externen PCs bei der Programmierung.

5. Eingangs-/Ausgangsanschlüsse

USB-Pins für die Kommunikation/Stromversorgung und Input/Output (I/O)-Pins zum Senden von Daten an externe Schnittstellen.

Zu den Debugging-Funktionen gehören LEDs und Reset-Tasten zur visuellen Überprüfung des Mikrocontroller-Status, Schalter für den Schaltbetrieb, Sensoren zur Messung externer Informationen und eine 7-Segment-Anzeige zur Darstellung der gesammelten Daten.

Weitere Informationen zu Evaluierungsboards

1. ICE (In Circuit Emurator)

Dieser kann die Funktionen einer CPU übernehmen und kann anstelle der CPU auf der zu entwickelnden Platine angebracht werden, um die Funktionsweise des Programms zu überprüfen. Da sich auf der Zielplatine kein Mikrocontroller befindet, verfügt der ICE selbst über einen Emulationschip und einen Speicher, während die Zielplatine für den Betrieb der Peripherieschaltungen zuständig ist. Erweiterte Debugging-Funktionen wie Echtzeit-Tracing können genutzt werden.

Im Allgemeinen sind oft Beispielprogramme für den Betrieb des Evaluierungsboards für Mikrocontroller enthalten.

2. Verwendung des Evaluierungsboards

Evaluierungsboards werden zu Evaluierungszwecken häufig an einen PC angeschlossen. Die Schnittstelle ist im Allgemeinen USB, RS232C oder andere Anschlüsse, mit denen der PC ausgestattet ist.

Die Platine kann über ein Netzteil mit Strom versorgt werden, das an eine haushaltsübliche 100-V-Steckdose angeschlossen werden kann, oder über ein Kabel, das anstelle eines Netzteils an eine Stromversorgungseinheit wie z. B. ein geregeltes Netzteil angeschlossen wird, um eine Auswertung aufgrund von Spannungsänderungen zu ermöglichen.

Die Umgebung auf dem Evaluierungs-PC wird häufig vom Hersteller des Evaluierungsboards bereitgestellt, wobei ein für dieses Evaluierungsboard spezifisches Softwarepaket verwendet wird. Der Hersteller oder eine andere Partei, die die Lieferung erhalten hat, kann jedoch auch seine eigene Auswertesoftware vorbereiten.

Da Wellenformen häufig mit Messgeräten wie Oszilloskopen und Logistik-Analysatoren gemessen werden, verfügen einige Evaluierungsboards bereits über Anschlüsse für solche Geräte.

3. Preis des Evaluierungsboards

Die Preise sind je nach Halbleiterhersteller und Verwendungszweck sehr unterschiedlich, aber einige kleine Boards, die ausschließlich für die Entwicklung von Funktechnologien wie RFID bestimmt sind, kosten weniger als 40 USD. Grundsätzlich können viele dieser Boards für bis zu etwa 1.000 USD erworben werden, so dass sich die Kosten für die Einführung zu Lernzwecken in einem vernünftigen Rahmen bewegen.

Beachten Sie, dass die Kosten für einen Auftrag zur Entwicklung eigener Produkte vom Angebot des Halbleiterherstellers abhängen.

Was ist ein Wärmeschrumpfschlauch?

Wärmeschrumpfschläuche sind Schläuche, die so verarbeitet wurden, dass sie bei Erwärmung schrumpfen.

Der geformte Harzschlauch ist strahlenbehandelt und wird vor allem zum Schutz und zur Isolierung von elektrischen Leitungen verwendet. Zur Verwendung werden die Drähte einfach durch den Wärmeschrumpfschlauch geführt und mit einer Heißluftpistole oder ähnlichem erhitzt. Das Verfahren ist einfach und kann in jeder Arbeitsumgebung eingesetzt werden.

Anwendungen von Wärmeschrumpfschläuchen

Wärmeschrumpfschläuche sind ein Material, das so schrumpft, dass es sich dem ummantelten Draht anpasst. Sie werden hauptsächlich zum Schutz, zur Isolierung, zur Abdichtung und zum Schutz vor Korrosion von Drähten und Bauteilen verwendet.

Spezifische Anwendungen sind wie folgt:

• Interne Verdrahtung in Haushaltsgeräten
• Interne Verdrahtung in elektronischen Produkten
• Stromversorgungskabel in Industrieanlagen
• Kabelbäume für Kraftfahrzeuge
• Chirurgische Geräte für die laparoskopische Chirurgie

Funktionsweise der Wärmeschrumpfschläuche

Wärmeschrumpfschläuche werden aus polymeren Werkstoffen wie Polyethylen und verschiedenen Elastomeren hergestellt. Diese Materialien haben die Eigenschaft, unter Wärmeeinwirkung zu schrumpfen und dabei ihre Flexibilität beizubehalten.

Bei der Herstellung der Schläuche werden die genannten Polymere mit Elektronenstrahlen bestrahlt, um eine Vernetzungsreaktion auszulösen. Wenn der Schlauch nach der Vernetzungsreaktion erwärmt und gedehnt wird, verfestigt er sich, während er gedehnt bleibt, und wenn er erneut erwärmt wird, schrumpft er wieder auf seine Größe vor der Dehnung. Das ist die Funktionsweise der Wärmeschrumpfschläuche.

Arten von Wärmeschrumpfschläuchen

Wärmeschrumpfschläuche können je nach Aufbau in einlagige und zweilagige Schrumpfschläuche unterteilt werden.

Bei Wärmeeinwirkung schrumpfen sie in Richtung des Durchmessers mit einem Schrumpfungsverhältnis von 2:1 bis 3:1. Zu den Materialien gehören Gummi, PE, Fluorkunststoff und Silikonharz. Da es viele Arten von Wärmeschrumpfschläuchen gibt, ist es wichtig, den richtigen Typ zu wählen.

1. Einschichtige Wärmeschrumpfschläuche

Einschichtige Wärmeschrumpfschläuche sind eine gängige Art von Schläuchen und werden je nach Dicke des Schlauchs in dünnwandige, mittelwandige und dickwandige Schläuche unterteilt. Der Zweck von einschichtigen Wärmeschrumpfschläuchen ist die Isolierung oder der teilweise Schutz. Die Schläuche sind in verschiedenen Farben erhältlich und können zur Kennzeichnung verwendet werden.

2. Zweischichtige Wärmeschrumpfschläuche

Zweischichtige Wärmeschrumpfschläuche bestehen aus zwei Schichten, einer Innenschicht und einer Außenschicht. Er wird zur elektrischen Isolierung und zum mechanischen Schutz verwendet. Aufgrund der dickeren Schichten kann er auch zum Schutz gegen Feuchtigkeit und korrosive Umgebungen verwendet werden. Wie einlagige Wärmeschrumpfschläuche werden sie in verschiedenen Farben verkauft und können zur Kennzeichnung verwendet werden.

Weitere Informationen zu Wärmeschrumpfschläuchen

1. Verwendung von Wärmeschrumpfschläuchen

Die Größe des Wärmeschrumpfschlauchs sollte so gewählt werden, dass der Innendurchmesser nach der Schrumpfung dünner ist als der vorgesehene Gegenstand. Auch die Länge schrumpft geringfügig, daher sollten Sie eine etwas größere Länge wählen und abschneiden. Die Schrumpfungsraten variieren auch je nach Material, daher sollten Sie vor der Verarbeitung die Heizbedingungen überprüfen. Beim Schneiden ist es wichtig, dass die Schnittflächen sauber und ausgerichtet sind, da durch Schnitte an der Schnittfläche Schäden entstehen können.

Allgemeine Wärmeschrumpfschläuche schrumpfen ab ca. 120 °C, daher sollte eine Heißluftpistole als Heizgerät verwendet werden. Niedertemperaturtypen schrumpfen ab ca. 80 °C, so dass sie mit einem Fön verarbeitet werden können. Bei kleinen Durchmessern und geringen Mengen kann stattdessen auch ein Lötkolben verwendet werden. In diesem Fall muss darauf geachtet werden, dass die Spitze des Lötkolbens nicht mit der Umgebung in Berührung kommt.

2. Vorsichtsmaßnahmen für Wärmeschrumpfschläuche

Bei der Arbeit mit Wärmeschrumpfschläuchen wird ein Heizgerät verwendet. Für eine sichere Verwendung ist es unerlässlich, darauf zu achten, dass Verbrennungen vermieden werden und das Gerät sachgemäß verwendet wird. Insbesondere beim Erhitzen mit offener Flamme, z. B. mit einem Gasbrenner, schmilzt der Schlauch durch Überhitzung, so dass die Flamme rechtzeitig ausgeschaltet werden muss.

Außerdem ist es bei der Umhüllung von Gegenständen mit guter Wärmeleitfähigkeit, wie z. B. Metallen, schwierig, sie zu schrumpfen, da sie beim Erhitzen leicht Wärme verlieren, was durch eine längere Wärmezufuhr als üblich vermieden werden kann. Elektrolytkondensatoren und wiederaufladbare Batterien sollten nicht verwendet werden. Sie können nämlich durch Erhitzung platzen. Daher sollte auch die Arbeit in der Nähe dieser Geräte so weit wie möglich vermieden werden.

Was ist ein Blattschalter?

Blattschalter sind Schalter, die Strom leiten, indem sie zwei oder drei dünne Kupferplatten miteinander in Kontakt bringen. Wie andere Schaltertypen haben sie eine EIN-AUS- oder EIN-EIN-Funktion.

Einige Blattschalter haben freiliegende Kontakte, während andere mit einer Kunststoffabdeckung versehen sind. Beide sind einfach konstruiert und bestehen aus wenigen Teilen, so dass sie im Falle eines Kontaktausfalls durch einfache Wartungsmaßnahmen wie Polieren der Kontakte und Auftragen eines Kontaktbelebungsmittels wiederhergestellt werden können.

Anwendungen von Blattschaltern

Blattschalter werden im Allgemeinen zur Erkennung der Position des Tonabnehmerkörpers oder des Motors eines CD-Spielers verwendet. Blattschalter mit erhöhter Staubbeständigkeit und längerer Lebensdauer werden auch in Drucktastenschaltern in Aufzügen verwendet.

Wenn sich der Tonabnehmerkörper zum Ende hin bewegt, berührt er den Blattschalter und der Kontakt schaltet sich ein. Dadurch wird der Aufnehmerkörper so gesteuert, dass er sich nicht weiter bewegt, wenn Strom durch ihn fließt. Wenn der Blattschalter einen schlechten Kontakt hat, kann er nicht erkennen, dass sich der Aufnehmerkörper bis zum Ende bewegt hat, und versucht, sich gewaltsam zu bewegen, was eine Störung verursacht.

Funktionsweise von Blattschaltern

Blattschalter bestehen aus zwei oder drei dünnen Kupferplättchen, die auf einem Sockel befestigt sind und in einer langen, vorstehenden Position stehen. Die Kupferplatten haben eine Kontaktstelle am Ende und einen Anschluss auf der anderen Seite. Die dünnen Kupferplatten verbiegen sich schon bei leichter Krafteinwirkung leicht, und wenn die Kontaktstellen miteinander in Berührung kommen, fließt Strom durch sie. Durch die Erfassung dieses Stroms auf der Schaltungsseite kann die Position des gewünschten Objekts erkannt werden.

Bei einem Blattschalter mit zwei Kupferplatten ist der Schalter ausgeschaltet, wenn sie weit voneinander entfernt sind, und eingeschaltet, wenn sie sich berühren; bei einem Blattschalter mit drei Platten ist die mittlere Kupferplatte ursprünglich in Kontakt mit einer Seite, so dass der Schalter dort schaltet, wo Strom fließt.

Blattschalter sind einfach aufgebaut, da der Strom durch die Kupferplatten fließt, wenn sie miteinander in Kontakt kommen, aber mit der Zeit können die Kontakte abgenutzt und korrodiert werden. Wenn die Kontakte korrodiert bleiben, fließt kein Strom, selbst wenn sie in Kontakt sind, was zu einem schlechten Kontakt führt. Als Gegenmaßnahme wird Gold, das korrosionsbeständiger ist als Kupfer, in Blattschaltern verwendet, die unter rauen Bedingungen eingesetzt werden.

Was ist ein Wechselstrommagnet?

Der Begriff Wechselstrommagnet bezieht sich auf Magnete, die bei Anlegen einer Wechselspannung funktionieren. Eine Magnetspule ist ein spiralförmig gewickelter Leiter aus Kupfer und anderen Materialien, der Elektrizität leitet, und wird allgemein als Spule bezeichnet.

Während eine Spule im Allgemeinen als Spule bezeichnet wird, z. B. eine flache oder dreidimensionale Spule, wird eine spiralförmig gewickelte Spule als Magnetspule oder kurz als Solenoid bezeichnet.

Anwendungen von Wechselstrommagneten

Die häufigste Anwendung für Wechselstrommagnete sind Magnetventile. Magnetventile werden so bezeichnet, da sie immer eine Magnetspule in ihrer Konstruktion verwenden.

Magnetventile werden hauptsächlich in Ventilen verwendet, die Flüssigkeiten wie Wasser oder Öl stoppen oder durchströmen oder die Richtung des Flüssigkeitsstroms umschalten, auch bekannt als 2-Wege- oder 3-Wege-Ventile, und werden am häufigsten in verschiedenen Stellantrieben für den Einsatz in Fahrzeugen und in Haushaltsgeräten wie Kühlschränken, Klimaanlagen und Wärmepumpen-Wasserheizungen verwendet, die einen Flüssigkeits-Kälte-Wärme-Zyklus verwenden. Im Haushalt werden sie in Kühlschränken, Klimaanlagen, Wärmepumpen-Wassererhitzern und anderen Geräten eingesetzt, die den Kälte-Wärme-Kreislauf nutzen.

Funktionsweise von Wechselstrommagneten

Die Funktonsweise von Wechselstrommagneten beruht auf der Kraft, die durch einen elektrischen Strom und ein Magnetfeld erzeugt wird. Diese Beziehung zwischen Strom, Magnetfeld und Kraft wird auch durch Elektromagnete und die elektromotorische Kraft erklärt, die durch elektromagnetische Induktionserscheinungen erzeugt wird.

Die meisten von uns haben schon einmal von diesem Prinzip gehört, das sich aus dem berühmtesten Gesetz über Elektrizität, Magnetfelder und Kräfte ableitet, der Flemingschen Regel der linken Hand, dem ersten Gesetz, das man in der Physik über elektromagnetische Kräfte lernt.

Um es im Detail zu erklären: Das Prinzip besagt, dass, wenn Mittelfinger, Zeigefinger und Daumen der linken Hand in einer spiralförmigen Spule im rechten Winkel zueinander stehen, ein Strom (Spule) in Richtung Mittelfinger fließt und ein magnetischer Fluss (Eisenkern oder Magnet) in Richtung Zeigefinger entsteht, eine Kraft in Richtung Daumen erzeugt wird.

Dieses physikalische Phänomen, dass sich der Eisenkern durch Umschalten der Stromrichtung und Ein- und Ausschalten der Stromversorgung bewegt, wird in Aktoren wie verschiedenen Magnetventilen genutzt. Flemings Linke-Hand-Regel ist eigentlich ein Prinzip, das allen elektrischen Aktuatoren, einschließlich Motoren und Magnetventilen, gemeinsam ist.

Das Gegenteil von Flemings rechter Regel ist übrigens das Gesetz des Generators, der eine von außen zugeführte Kraft in Elektrizität umwandelt. In jedem Fall beruht es auf der elektromagnetischen Induktion, die besagt, dass eine Kraft durch Elektrizität und ein Magnetfeld erzeugt wird.

Arten von Solenoiden

Wie oben erläutert, handelt es sich bei einer Wechselstrommagnete um eine spiralförmig gewickelte Spule, bei der die angelegte Kraft durch das Gesetz der elektromagnetischen Induktion in eine Antriebskraft für den mechanischen Antrieb im Eisenkern umgewandelt wird.

1. Wechselstrommagnete

• Der durch Wechselstrom verursachte Einschaltstrom neigt zum Auftreten und das erzeugte Geräusch ist relativ hoch
• Starker Zug auf den beweglichen Eisenkern (Plunger) während des Einschaltstroms, was zu Stabilitätsproblemen führt
• Der Magnet selbst hat hervorragende Eigenschaften wie Betriebsgeschwindigkeit und Zugkraft

2. Gleichstrommagnet

• Konstanter Stromwert und stabiler Betrieb
• Im Gegensatz zu Wechselstrommagneten gibt es keinen
• Einschaltstrom und die Geräuschentwicklung ist relativ gering

Der Magnet selbst hat aufgrund der langsamen Betriebsgeschwindigkeit, des geringen Stroms und der Anzugskraft des Ankers schlechtere Eigenschaften als Wechselstrommagnete.

Daher wird bei der Auswahl eines Magneten aufgrund seiner Eigenschaften ein Wechselstrommagnet verwendet, der jedoch bei übermäßiger Belastung durchbrennen kann, so dass Sicherheitsmaßnahmen wie Thermosicherungen und Überstromschutzschaltungen in Betracht gezogen werden müssen.

Je nach Betriebsart des beweglichen Eisenkerns (Plunger) werden Magnete auch in Druckmagnete (die den Eisenkern aus der Spule herausdrücken) und Zugmagnete (die den Eisenkern in die Spule hineinziehen) unterteilt. Es gibt auch Push-Pull-Typen, die beide Betriebsarten beherrschen.

Eine charakteristische Art von Magneten ist der selbsthaltende Typ, der Permanentmagnete verwendet, um die Position des Ankers zu fixieren. Dieser Typ eignet sich für Anwendungen, bei denen der Stromverbrauch minimiert werden muss (z. B. bei batteriebetriebenen Geräten), da nur in dem Moment Strom zugeführt werden muss, in dem der Anker bewegt wird, und während der Haltezeit kein Strom erforderlich ist.

Magnete sind in einer Vielzahl von Spezifikationen erhältlich, und es ist wichtig, dass Sie die Spezifikationen für Ihre Anwendung sorgfältig prüfen, bevor Sie einen Magneten auswählen.

Was ist ein Kühlkörper?

Ein Kühlkörper ist ein Bauteil, das zu Kühlzwecken an einem Gerät angebracht ist. Er wird hauptsächlich in elektronischen Geräten verwendet, um einen übermäßigen Temperaturanstieg zu verhindern. Er wird auch als Kühlkörper bezeichnet.

Sie sind vom Prinzip und Aufbau her sehr einfach und erfordern keine physikalischen Maßnahmen. Dies hat den Vorteil, dass sie weniger anfällig für Störungen sind.

Anwendungen von Kühlkörpern

Kühlkörper werden in Verbindung mit elektronischen Komponenten verwendet, die Wärme erzeugen. Ein typisches Beispiel ist die CPU-Kühlung in Personalcomputern.

Elektronische Bauteile wie CPUs verwenden im Inneren Halbleiter und Leiterbahnen. Diese Teile erzeugen während des Betriebs ständig Wärme, und wenn die Wärme unkontrolliert bleibt, steigt die Temperatur im Inneren elektronischer Produkte an, wodurch der umgebende Lack schmilzt und die Halbleiterkomponenten durchbrennen. Die Ableitung dieser wärmeerzeugenden Teile durch einen Kühlkörper hilft, Ausfälle aufgrund von Überhitzung zu vermeiden.

In einer normalen CPU wird ein Kühlkörper installiert und dann mit einem Lüfter gekühlt. Diese werden als CPU-Kühler bezeichnet.

Funktionsweise von Kühlkörpern

Ein Kühlkörper besteht aus Metall, das in einer kammartigen Struktur angeordnet ist. Die Kammabschnitte werden als Lamellen bezeichnet und die Kammform vergrößert die Oberfläche und verbessert die Wärmeableitungsleistung. Die Funktionsweise von Kühlkörpern ist der zweite Hauptsatz der Thermodynamik. Dies ist der sehr einfache Grundsatz, dass Wärme immer von heißen zu kalten Materialien fließt.

Wenn ein Kühlkörper allein betrieben wird, kann er daher nicht unter die atmosphärische Temperatur abgesenkt werden. Sie werden daher für kleine elektronische Bauteile und Geräte mit hoher Wärmebeständigkeitstemperatur verwendet. Die Kühleffizienz kann durch eine Zwangsumwälzung mit einem Lüfter oder einer Pumpe in Verbindung mit dem Kühlkörper verbessert werden.

Bei hoher Wärmeentwicklung sollten Geräte mit noch höherer Kühleffizienz verwendet werden, z. B. Peltier-Elemente oder Wärmepumpen.

Weitere Informationen zu Kühlkörpern

1. Leistung von Kühlkörpern

Die Leistung eines Kühlkörpers wird hauptsächlich durch seinen Wärmewiderstand angegeben. Der Wärmewiderstand ist ein Wert, der angibt, wie schwierig die Temperaturübertragung ist, und bedeutet, um wie viel Grad die Temperatur ansteigt, wenn einem Gegenstand ein Watt Wärme zugeführt wird. Die Einheiten des Wärmewiderstands sind K/W oder °C/W.

Der Wärmewiderstand hängt von der Oberfläche des Kühlkörpers und dem verwendeten Material ab, wobei kleinere Werte zu einer höheren Leistung führen. Größere Oberflächen reduzieren den Wärmewiderstand am effizientesten, daher werden Kühlkörper in Kamm- oder Balgform konstruiert.

Ein weiterer Wert, der die Leistung eines Kühlkörpers angibt, ist der Druckabfall. Der Druckabfall ist der Widerstand von Luft oder Kühlwasser durch den Kühlkörper; je niedriger der Wert, desto höher die Leistung.

2. Material des Kühlkörpers

Kühlkörper werden aus Metallen mit hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt. Es werden Kupferwerkstoffe wie Aluminiumlegierungen, Messing und Bronze oder Metalle wie Silber und Eisen verwendet. Kupfermaterial ist der beste Wärmeleiter, aber es ist schwer und teuer. Daher wird es nur selten als Material für Kühlkörper verwendet.

Im Gegensatz dazu ist Aluminium leicht und kostengünstig. Aluminium hat außerdem eine hohe Eigenwärmeableitung, so dass es in einigen Umgebungen mit geringem Luftstrom besser geeignet ist als Kupfer.

Aluminium ist das am häufigsten verwendete Material für Kühlkörper. Andere Materialien werden in Betracht gezogen, wenn Aluminium die erforderlichen Spezifikationen nicht erfüllt.

Was ist ein Barcode Drucker?

Barcode Drucker sind Geräte, die Strichcodes, die verschiedene Arten von Informationen in Form von Strichen und Zahlen darstellen, auf ein bestimmtes Blatt Papier drucken.

Der Strichcode besteht aus 13 Ziffern. Die ersten beiden Ziffern sind der Ländercode, die nächsten sieben Ziffern sind der Herstellercode und die nächsten drei Ziffern sind der Artikelcode. Die letzte Ziffer ist ein Code zur Lesebestätigung. Sie dient dazu, Fehler zu vermeiden.

Anwendungen von Barcode Druckern

Barcode Drucker werden verwendet, um Barcodes mit Produktinformationen auf verschiedene Produkte zu drucken. Barcodes enthalten Informationen wie Chargen- und Produktinformationen sowie Preise für Industrieprodukte.

Da Barcodes in vielen verschiedenen Situationen verwendet werden, haben Barcode Drucker ein sehr breites Anwendungsspektrum.

Funktionsweise von Barcode Druckern

Die Funktionsweise eines Barcode Druckers hängt von seinem Druckverfahren ab. Es gibt verschiedene Druckverfahren für Barcode Drucker, die sich grob in die folgenden fünf Typen einteilen lassen:

1. Aufschlagverfahren

Aufschlagsysteme können weiter unterteilt werden in Trommelaufschlagsysteme und Nadelschlagsysteme.

Trommelschlagverfahren
Das Trommelschlagverfahren ist ein herkömmlich verwendetes Verfahren. Ein Aufdruck, ein so genanntes Barcodezeichen, das ein Barcodemuster bildet, wird im Voraus auf dem äußeren Umfang der Drucktrommel angebracht, und das Muster wird durch Aufschlagen auf das Trägerpapier übertragen. Dieses Verfahren wird jedoch heutzutage aufgrund von Problemen wie der komplizierten Wartung nur noch selten verwendet.

Nadelschlagverfahren
Das Nadelschlagverfahren druckt nach dem gleichen Prinzip wie die Anschlagdrucker, die in gewöhnlichen OA-Druckern verwendet werden. Es wird Druck auf den Teil des Farbbandes des Druckers ausgeübt, der dem Barcode-Muster entspricht, und das Muster wird auf das Trägerpapier übertragen. Dieses Verfahren wird wegen seiner geringen Betriebskosten immer noch verwendet.

2. Thermisches Verfahren

Bei der Thermomethode ist ein wärmeerzeugendes Element (Heizelement), das das Strichcode-Muster darstellt, ein so genannter Thermokopf, in den Druckkopf eingebaut, der zum Drucken des Strichcodes erhitzt wird.

Das Thermopapier wird in Kontakt mit dem Druckkopf gebracht, und wenn nur während des Barcodedrucks ein elektrischer Strom an das Heizelement angelegt wird, wird das Barcodemuster auf das Thermopapier gedruckt.

Da das Thermopapier, auf das der Barcode gedruckt wird, direkt die Farbe wechselt, benötigt das System keine Verbrauchsmaterialien wie Farbbänder, die bei allgemeinen Druckverfahren erforderlich sind, und kann kostengünstig betrieben werden. Derzeit werden die meisten Strichcodes im Lebensmittelbereich mit diesem Verfahren gedruckt.

3. Thermotransferverfahren

Das Thermotransferverfahren ist dem Thermodruckverfahren ähnlich. Während bei der Thermomethode Thermopapier verwendet wird, wird beim Thermotransferverfahren ein Farbband zwischen den Thermokopf und das Trägerpapier eingelegt.

Mit anderen Worten: Wenn ein elektrischer Strom an den Thermokopf angelegt wird, schmilzt nur der Teil des Farbbandes, der dem Muster des Thermokopfes entspricht, und haftet auf dem Trägerpapier, was zu einem Druck führt. Mit dieser Methode kann nicht nur auf Papier, sondern auch auf Polyester, Vinylchlorid und Aluminiumfolie gedruckt werden.

4. Elektrostatisches Verfahren

Das elektrostatische Verfahren nutzt das gleiche Prinzip, das in Fotokopierern (PPS) für Büroautomationsgeräte zum Drucken von Strichcodes verwendet wird. Auf der lichtempfindlichen Trommel wird entsprechend dem Strichcode-Muster ein elektrostatisches Druckbild erzeugt, auf dem der Toner haftet. Dieser Toner wird dann auf das Trägerpapier übertragen.

Es wird das gleiche Prinzip wie bei Fotokopierern der Büroautomation (OA) verwendet, was einen qualitativ hochwertigen Druck mit hoher Dichte ermöglicht.

5. Inkjet-Verfahren

Das Inkjet-Verfahren nutzt das Prinzip eines Tintenstrahldruckers zum Drucken von Barcodes. Mit anderen Worten, der Strichcode wird durch die Steuerung der Tinte ausgedrückt, die mit hoher Geschwindigkeit aus den Tintendüsen des Druckkopfes durch den Spalt zwischen den Ablenkplatten an die gewünschte Druckstelle gestrahlt wird.

Tintenstrahlsysteme haben niedrige Betriebskosten, da die Tinte direkt auf Papier oder andere Substrate gedruckt wird. Ein weiteres Merkmal dieses Systems ist, dass es neben Papier auch Kunststoffe, Metalle, Glas usw. direkt bedrucken kann.

Weitere Informationen zu Barcode Druckern

1. Handgehaltene Barcode Drucker

Barcode Drucker gibt es auch als leicht tragbare Handgehaltenen-Typen, darunter Thermo- und Tintenstrahldrucker.

Sie können Informationen von PCs, Smartphones und Tablets lesen und Barcodes an Ort und Stelle drucken. Barcodes können an Ort und Stelle in Lagern und an anderen Orten ausgegeben werden, was zu einer verbesserten Arbeitseffizienz und zur Vermeidung menschlicher Fehler beiträgt.

2. Zu beachtende Punkte bei der Verwendung des Barcode Druckers

Je nach Zeitraum, in dem der Strichcode angebracht werden soll, muss zwischen Thermo- und Thermotransfersystemen unterschieden werden. Thermische Barcodeleser verwenden Thermopapier. Wenn der Barcode über einen längeren Zeitraum angebracht wird, verbrennt das Thermopapier und der Barcode wird schwer lesbar.

Daher werden Barcode Drucker mit Thermotransferdrucker für den Langzeiteinsatz empfohlen. Thermotransfer-Barcodedrucker drucken durch thermische Übertragung der Tinte vom Farbband auf das Trägerpapier, so dass sie nicht ausbrennen, selbst wenn der Barcode über einen langen Zeitraum angebracht ist. Wenn der Barcode nicht über einen längeren Zeitraum angebracht werden soll, sind Thermo-Barcode-Drucker zu empfehlen, da sie kein Farbband benötigen und kostengünstig sind.

Was ist ein Reinraum?

Ein Reinraum ist ein Raum, in dem die Reinheit der Luft kontrolliert wird.

Es handelt sich um einen Raum, in dem luftgetragene Partikel und Mikroorganismen unterhalb eines bestimmten Reinheitsgrades kontrolliert werden. Die erforderliche Reinheit der zugeführten Materialien, Chemikalien, des Wassers usw. wird ebenfalls aufrechterhalten, und bei Bedarf werden auch die Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit und Druck kontrolliert.

Die Reinheit der Luft kann durch Zählen der Größe und Anzahl der Partikel in der Luft mit Hilfe von Partikelsensoren überprüft werden. Reinräume werden für die Herstellung von Produkten verwendet, bei denen Staub und Partikel ein großes Problem darstellen. Reinräume haben je nach Verwendungszweck verschiedene Bezeichnungen, wie z. B. staubdichte Räume, Sterilisationsräume und biologisch reine Räume.

Anwendungen von Reinräumen

Reinräume werden bei der Herstellung von Industrieprodukten wie Halbleitern, Flüssigkristallen und elektronischen Bauteilen verwendet. Denn selbst kleinste Staubpartikel können die Produktqualität erheblich beeinträchtigen.

Insbesondere bei den Front-End-Prozessen von Halbleitern werden Reinräume mit dem höchsten Reinheitsgrad, ISO Standard Class 3 bis 4, eingesetzt. Fabriken, die Präzisionsgeräte wie elektronische Komponenten und optische Maschinen herstellen, sowie solche, die mit Chemikalien und Lebensmitteln umgehen, benötigen Reinräume der ISO-Klasse 5-7.

Auch in anderen Industriezweigen wie der Druck-, Farben-, Linsen- und Folienindustrie sind Reinräume weit verbreitet.

Funktionsweise der Reinräume

1. Vermeidung von Partikeln durch den Menschen

Reinräume sorgen für Sauberkeit, indem sie das Eindringen von vom Menschen verursachten Partikeln in das Innere verhindern und diese mit Hochleistungsfiltern auffangen. Um die Reinheit eines Reinraums aufrechtzuerhalten, müssen zunächst Staub, Schmutz und Bakterien, wie Schweiß, Haare und andere vom Menschen abgegebene Partikel, reduziert werden.

Je nach gefordertem Reinheitsgrad ziehen die Mitarbeiter spezielle weiße staubdichte Kleidung und Schuhe an, tragen Handschuhe und Mützen, um das Austreten von Haaren zu verhindern. Darüber hinaus können Schutzbrillen und Masken verwendet werden. Beim Betreten der Reinräume wird dann eine Luftdusche mit Luft verwendet, um die Verunreinigungen vom ganzen Körper zu spülen.

2. Reinigung der Raumluft

Die von den Ansaugöffnungen des Reinraums angesaugte Luft wird umgewälzt und durch Hochleistungsfilter, so genannte HEPA-Filter, die in den Luftauslässen installiert sind, von Partikeln und anderen Verunreinigungen gereinigt. Die Sauberkeit des Reinraums kann durch Partikelsensoren überwacht werden.

Der Reinraum ist außerdem luftdicht und so konzipiert, dass das Eindringen überschüssiger Partikel von außen verhindert wird, indem der Luftdruck im Raum reguliert wird.

Arten von Reinräumen

Reinräume können in zwei Hauptkategorien unterteilt werden: solche, die für die Herstellung von Präzisionsgeräten verwendet werden, oder solche, die für die Lebensmittelproduktion und die medizinische und biowissenschaftliche Forschung genutzt werden. Reinräume, die in medizinischen und biowissenschaftlichen Forschungseinrichtungen verwendet werden, werden speziell als biologisch reine Räume oder sterile Räume bezeichnet.

In industriellen Anwendungen soll der Staub in der Luft eliminiert werden, in biologisch reinen Räumen muss darüber hinaus auch die Kontamination mit Mikroorganismen wie Bakterien und Viren verhindert werden.

Weitere Informationen zu Reinräumen

1. Reinraum-Normen

Reinräume werden weiter danach klassifiziert, wie viele Partikel pro Volumeneinheit in der Luft enthalten sind. Generell werden verschiedene Arten von Normen für diese Klassifizierungen verwendet: die US-Bundesnorm (FED), die ISO-Norm und andere.

US-Bundesnorm für die Reinheit der Luft FED 209E
Die US-Bundesnorm für Luftqualität, FED 209E, wurde 2001 abgeschafft und durch die ISO-Norm 14644-1 ersetzt, aber die Industrie verwendet häufig die weit verbreitete FED.

FED
Der FED ist in sechs Kategorien unterteilt, von Klasse 1 bis Klasse 100 000, wobei die Klassennummer die Anzahl der Partikel pro Volumeneinheit angibt. Mit anderen Worten: je kleiner die Klassennummer, desto höher der Reinheitsgrad.

ISO-Normen
Die ISO-Normen sind zusätzlich zu den sechs Klassen, die den FED-Normen entsprechen, in neun (ISO) Klassen unterteilt, von Klasse 1 bis Klasse 9.

2. Reinraum-Systeme

Je nachdem, wie die Luft umgewälzt wird, d. h. wie der Luftstrom erzeugt wird, unterscheidet man zwei Arten von Reinraumsystemen: Systeme mit unidirektionaler Strömung und Systeme mit turbulenter Strömung.

Unidirektionales Strömungssystem
Beim System mit unidirektionaler Strömung sind die Luftauslässe und -einlässe einander gegenüber installiert, um einen gleichmäßigen Luftstrom zu erzeugen. Wenn ein Deckenauslass und ein Bodeneinlass installiert sind, kann ein gleichmäßiger Luftstrom in vertikaler Richtung erzeugt werden, und wenn ein Wandauslass an einer Wand und ein Einlass an der gegenüberliegenden Wand installiert ist, kann ein gleichmäßiger Luftstrom in horizontaler Richtung erzeugt werden.

Systeme mit unidirektionaler Strömung können ein hohes Maß an Sauberkeit aufrechterhalten, da der Luftstrom ständig zirkuliert.

Systeme mit turbulenter Strömung
Die Turbulenzmethode ist eine Methode, bei der der Luftauslass an der Decke und der Lufteinlass an der Wand installiert ist. Da es Bereiche gibt, in denen der Luftstrom stagniert, ist die Sauberkeit geringer als beim System mit unidirektionaler Strömung, aber der Vorteil ist, dass es mit relativ geringen Kosten installiert und betrieben werden kann.

Was ist ein Manometer?

Manometer sind Geräte zur Messung des Drucks von Flüssigkeiten wie Luft oder Wasser.

Der Druck wird hauptsächlich durch die Messung des Betrages gemessen, um den der elastische Körper im Inneren des Manometers durch den Druck verformt wird. Für die Messung der Verformung wurden verschiedene Prinzipien entwickelt, darunter die Rohrfeder, die Plattenfeder und der Balg.

Es gibt verschiedene Arten von Druck, wie z.B. konstanter Druck, schwankender Druck und pulsierender Druck, und je nachdem, wie der Nullpunkt gemessen wird, gibt es Absolutdruck, Manometerdruck und Differenzdruck, so dass es notwendig ist, ein geeignetes Manometer auszuwählen, indem man die Art des zu messenden Drucks und die vom Manometer ausgegebene Druckanzeigemethode berücksichtigt.

Manometer, die einen positiven Überdruck messen, werden übrigens als Manometer bezeichnet, während man Manometer, die einen negativen Überdruck messen, als Vakuummeter bezeichnet.

Anwendungen von Manometern

Manometer werden in unter Druck stehenden Geräten verwendet, z. B. in Fabriken, Werksleitungen und Häusern. Manometer müssen entsprechend der Umgebung und den Spalten, in denen sie eingesetzt werden sollen, ausgewählt werden.

Beispiele für Druckmessgeräte sind:

• Kontrolle des Dampfvolumens in Kesseln zur Dampferzeugung in Fabriken
• Kontrolle des Restvolumens von Kohlendioxid-Gastanks für die Karbonisierung in Restaurants
• Messung des Drucks in Kompressoren

Funktionsweise von Manometern

Manometer messen den Druck, indem sie die Verformung eines elastischen Körpers, eines druckempfindlichen Elements, messen. Je nach Art des druckempfindlichen Elements werden drei Typen unterschieden: Rohrfedermanometer, Plattenfeder-Manometer und Balgmanometer.

1. Rohrfedermanometer

Wird ein Metallrohr, die so genannte Rohrfeder, mit Druck beaufschlagt, verschiebt sich die Rohrfeder als Reaktion auf den Druck. Das Manometer misst den Druck, indem es den Betrag der Auslenkung misst. Der Druck kann ohne externe Energie (z. B. Strom) gemessen werden. Rohrfedermanometer lassen sich weiter unterteilen in Allzweckmanometer, allgemeine Manometer, Kompaktmanometer, versiegelte Manometer und Manometer mit Glyzerininjektion. Der Rohrfedertyp ist weit verbreitet, kann aber aufgrund seines geringen Rohrdurchmessers nicht verwendet werden, wenn er hochviskose Flüssigkeiten oder Feststoffe enthält.

2. Plattenfeder-Manometer

Plattenfedermanometer messen den Druck durch Umwandlung des Drucks in ein elektrisches Signal über eine Plattenfeder mit Hilfe eines Elements, dessen Widerstand sich je nach Druck ändert. Je nachdem, ob Halbleiter, Dehnungsmessstreifen oder dünne Schichten als Element verwendet werden, variieren Eigenschaften wie Langlebigkeit und Wärmebeständigkeit. Eine hochpräzise Druckmessung ist möglich, da die Messung über elektrische Signale erfolgt. Der Membrantyp ist auch für korrosive oder hochviskose Flüssigkeiten geeignet.

3. Balgmanometer

Balgmanometer messen den Druck, indem sie den Betrag der Verschiebung eines faltenbalgartigen Zylinders mit äußeren Falten unter Druck in einen Druckbetrag umwandeln. Das Balgmanometer hat eine hohe Druckempfindlichkeit und eignet sich daher für die Messung relativ niedrigen Drucks.

Wie werden Manometer verwendet?

Manometer werden verwendet, indem man sie an die Rohrleitung anbringt, durch die die Flüssigkeit fließt, deren Druck gemessen werden soll. Bei analogen Manometern wird die Nadelposition direkt an der Vorderseite der Skala abgelesen, wie bei anderen analogen Nadelmessgeräten. Bei digitalen Manometern und Drucksensoren wird der angezeigte Wert direkt abgelesen.

Manometer werden im Allgemeinen direkt an Rohrleitungen oder andere Geräte angeschlossen. Aus diesem Grund ist die Handhabung zu beachten. Ist das Manometer beispielsweise defekt, kann es zu Flüssigkeitsaustritt oder zu Verletzungen durch austretende Flüssigkeit kommen, wenn es unbeabsichtigt entfernt wird. Während des Ausbaus usw. muss der Druck in den Rohrleitungen reduziert werden. Außerdem kann nach dem Ausbau des Manometers Flüssigkeit in den Rohrleitungen oder im Manometer verbleiben, oder es kann eine kleine Menge dieser Flüssigkeit beim Ausbau austreten. Je nach der zu messenden Flüssigkeit ist bei der Handhabung Vorsicht geboten.

In vielen Fällen werden Rohrleitungen abgezweigt, um Manometer zu installieren, oder es werden Abzweigleitungen für die Messung installiert. Bei der Konstruktion oder Herstellung neuer Geräte oder Maschinen, die Rohrleitungen enthalten, in denen mit solchen Flüssigkeiten umgegangen wird, ist es ratsam, im Voraus eine Abzweigung für das Manometer zu installieren (oder sie abzusperren, wenn sie nicht sofort verwendet wird), um den Arbeitsaufwand zu minimieren, wenn das Gerät oder die Maschine später angehalten und das Manometer angeschlossen wird.

Auswahl von Manometern

Auf dem Markt gibt es eine Vielzahl von Manometern, je nach ihrem Verwendungszweck. Im Folgenden sind einige Auswahlmethoden aufgeführt:

• Art des verwendeten Mediums
  Luft, Öl, Wasser, Stickstoff, Sauerstoff, Acetylen, Propan, Kältemittel, usw.
• Überdruck oder absoluter Druck?
  Wir leben normalerweise unter einem Atmosphärendruck von etwa 0,1 MPa. Der Druck, der unter atmosphärischem Druck als 0 Pa gemessen wird, wird als Überdruck bezeichnet, während der Druck, der unter Vakuum als 0 Pa gemessen wird, als absoluter Druck bezeichnet wird. Der Überdruck wird manchmal als PaG und der absolute Druck als PaA bezeichnet.
• Bereich des verwendeten Drucks
  Maximaler und minimaler Druck, dem das Manometer standhalten kann, und ob der Druck unterhalb des atmosphärischen Drucks bis zum Vakuum gemessen wird.
• Messverfahren von Manometern
  Die Art der Flüssigkeit, der Druckbereich und die Genauigkeit, die verwendet werden können, werden bis zu einem gewissen Grad durch die Methode bestimmt, wie z. B. Prudhomme-Kan-Typ, Membrantyp usw.
• Erforderliche Messgenauigkeit
• Größe des Manometers
• Wenn bereits ein Abzweigrohr für die Montage des Manometers vorhanden ist, die Art der Verbindungsstelle und die Art der Montage des Hauptgeräts