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Was ist Stromüberwachung?

Unter Stromüberwachung versteht man die Messung und Überwachung der verbrauchten Strommenge.

Elektrizität ist eine Energie, deren Verbrauch nicht visuell gemessen werden kann, sondern die vom Versorgungsunternehmen gekauft werden muss, wenn Sie keine eigene Stromerzeugungsanlage haben. Daher muss er mit Hilfe von Stromzählern oder Stromüberwachungssystemen überwacht werden, um sicherzustellen, dass die Stromrechnung angemessen ist.

Ursprünglich diente die Stromüberwachung dazu, die Stromrechnung zu senken. In den letzten Jahren wird sie auch im Rahmen von Umweltschutzmaßnahmen durchgeführt, z. B. zur Reduzierung der CO2-Emissionen. Darüber hinaus sind Unternehmen, die Energie ab einer bestimmten Größe verbrauchen, gemäß dem Energieeinsparungsgesetz zum Energiemanagement verpflichtet.

Strom ist ein Energieträger, der in der Regel einen großen Teil der Unternehmensaktivitäten ausmacht. Daher ist die Stromüberwachung einer der wichtigsten Aspekte des Energiemanagements.

Einsatzmöglichkeiten der Stromüberwachung

Die Stromüberwachung ist eine weit verbreitete Tätigkeit in Gewerbe und Industrie. Sie kann auch in Haushalten durchgeführt werden. Nachfolgend einige Beispiele für die Stromüberwachung in der Praxis

• Überwachung des Stromverbrauchs in Großanlagen
• Überwachung der Stromerzeugung in Gewerbebetrieben mit Solaranlagen
• Tägliche Stromüberwachung in Haushalten

Unternehmen und Organisationen mit großen Anlagen installieren häufig Stromüberwachungssysteme. Stromüberwachungssysteme ermöglichen es oft, nicht nur den Stromverbrauch der gesamten Einrichtung zu überprüfen, sondern auch den Verbrauch nach Einrichtung und Sektor. Die Situation des Energieverbrauchs kann detailliert analysiert werden, was effiziente Energiesparstudien und Energiemanagement ermöglicht.

Einrichtungen mit Solarpanels oder Generatoren können auch über eine Stromüberwachung der Stromerzeugung verfügen. In den letzten Jahren hat die Entwicklung von Anwendungen durch die Energieversorgungsunternehmen es auch ermöglicht, den Stromverbrauch zu Hause zu verwalten.

Grundsätze der Stromüberwachung

Die Stromüberwachung erfolgt hauptsächlich durch die Messung von Strom, Spannung und Leistungsfaktor. Die Leistung ergibt sich aus der Multiplikation von Strom und Spannung. Da Strom und Spannung jedoch phasenverschoben sind, wird effektiv keine Leistung verbraucht.

Die Leistung lässt sich nicht nur durch die Multiplikation der Effektivwerte von Strom und Spannung, sondern auch durch den Leistungsfaktor berechnen, der das Verhältnis der Phasenanpassung darstellt. Stromwandler (CTs) werden üblicherweise zur Messung des Stroms und Messwandler (VTs) zur Messung der Spannung verwendet; der von den CTs und VTs gemessene Strom und die Spannung werden von einem Wattmeter oder ähnlichem berechnet und in Strom umgewandelt, während der Leistungsfaktor berechnet wird. Im Falle von Wattstundenzählern wird die von diesen gemessene Leistung über die Zeit integriert und als elektrische Energie ausgegeben.

Die Leistung, die durch phasenverschobene Ströme und Spannungen erzeugt wird, nennt man Blindleistung. Bei der Erzeugung von Blindleistung fließt Strom, der nicht von der Last verbraucht wird, auf der Übertragungsleitung hin und her, wodurch die Kapazität der Übertragungseinrichtungen belastet wird, was für das Energieversorgungsunternehmen nachteilig ist. Daher werden beim Abschluss von Stromverträgen für Hochspannung oder höher oft Abschläge für die Aufrechterhaltung eines hohen Leistungsfaktors vereinbart.

Struktur der Stromüberwachung

Haushaltsstromverträge sind in der Regel Ampere-Verträge. Obwohl die Obergrenze des Stroms im Ampere-Vertrag festgelegt ist, wird der Strom den Vertrag überschreiten, wenn mehr Verbraucher angeschlossen werden. Wenn jedoch bei einem Ampere-Vertrag die Anzahl der Lastgeräte zunimmt, schaltet der Schutzschalter ab, wenn der Strom den vertraglich festgelegten Wert übersteigt, und unterbricht die Stromzufuhr.

Andererseits sind Einrichtungen, die Strom mit Hoch- oder Sonderhochspannung beziehen, unwirtschaftlich, da es Zeit und Mühe kostet, den Strom bei einer Unterbrechung wiederherzustellen. In öffentlichen Einrichtungen wie Krankenhäusern können Menschenleben auf dem Spiel stehen. Deshalb schließen Energieversorgungsunternehmen häufig Stromverträge auf der Grundlage von Abnahmemengen ab, anstatt den Strom abzuschalten, wenn die Höchstgrenze überschritten wird.

Bei diesem System basiert die vertraglich vereinbarte Leistung auf der maximal zu erwartenden Durchschnittsleistung für 30 Minuten; der 30-Minuten-Durchschnittswert wird sowohl vom Kunden als auch vom Energieversorgungsunternehmen überwacht, und wenn die vertraglich vereinbarte Leistung überschritten zu werden droht, reagiert der Kunde mit einer Drosselung des Stromverbrauchs. Wird die vertraglich vereinbarte Leistung überschritten, erhebt das Versorgungsunternehmen eine Vertragsstrafe oder überprüft die vertraglich vereinbarte Leistung.

Die Verwaltung der 30-Minuten-Leistungsprognose im Rahmen des Leistungsentgeltsystems wird als Leistungsüberwachung bezeichnet. Bei Verbrauchern mit Hochspannung und darüber wird die Stromüberwachung durch die Installation eines Stromüberwachungssystems durchgeführt, das in der Lage ist, den 30-Minuten-Durchschnittswert der Leistungsprognose minutengenau zu überwachen und die verbrauchte Leistung zu begrenzen.

Was ist ein Hydraulische Klammern?

Hydraulische Klammern sind Vorrichtungen, die Werkstücke, Formen, Vorrichtungen und zu bearbeitende Werkzeuge mit Hilfe von Hydraulikkraft an Pressen, Drehbänken und anderen Werkzeugmaschinen befestigen.

In der Vergangenheit wurden Werkstücke im Allgemeinen mit Schrauben und anderen Schraubzwingen befestigt. Um jedoch die Herstellung einer Vielzahl von Produkten in kleinen Mengen bewältigen zu können, verlangen die Anwender eine erhebliche Verkürzung der Rüstzeit, und so werden heute in großem Umfang Hydraulische Klammern als automatisches Spannsystem eingesetzt.

Es gibt auch Druckluftklammern, bei denen die Spannvorrichtung mit Druckluft angetrieben wird, aber für das feste Spannen sind hydraulische Klammern vorteilhafter.

Einsatzgebiete von Hydraulischen Klammern

Hydraulische Klammern werden meist an Werkzeugmaschinen verwendet, um das zu bearbeitende Werkstück (Werkstück, Form, Vorrichtung oder Werkzeug) zu spannen. Sie werden zum Beispiel auf Bearbeitungszentren eingesetzt, um Vorrichtungen und zu bearbeitende Werkstücke direkt zu spannen. Sie werden auch häufig zur Befestigung von Werkzeugen in Pressen und Spritzgießmaschinen verwendet.

Hydraulische Klammern benötigen einen hydraulischen Klammerkörper und ein Hydraulikaggregat zur Erzeugung des Öldrucks. Bei Hydraulikaggregaten wird die Hydraulikpumpe im Allgemeinen von einem Elektromotor angetrieben, um den hydraulischen Druck zu erzeugen, oder der hydraulische Druck wird durch einen Drucklufterzeuger erzeugt.

Bei letzterem handelt es sich um ein Gerät, das Luftdruck in Hydraulikdruck umwandelt und diesen weiter erhöht. Das System ist kompakt, da es nur einen Druckluftanschluss benötigt. Zu den weiteren gemeinsamen Merkmalen gehören ein Magnetventil zum Umschalten zwischen Spannen und Lösen sowie ein Druckschalter, der kontrolliert, ob der Druck während des Spannens auf ein bestimmtes Niveau angestiegen ist.

Das Prinzip der Hydraulischen Klammern

Hydraulische Klammern werden durch den starken Öldruck angetrieben, der durch die Hydraulikleitungen erzeugt wird, und nutzen das Pascalsche Prinzip, um eine starke Spannkraft (Druckkraft) zu erzeugen, die die hydraulische Spannvorrichtung betätigt. Die Vielseitigkeit dieses Typs ist auf die starke Spannkraft und die hohe Steifigkeit bei gleichzeitiger Kompaktheit zurückzuführen.

Hydraulische Klammern werden grundsätzlich in Abhängigkeit von der Dicke des zu klemmenden Objekts, der Spannkraft und den einzubauenden T-Nut-Abmessungen eingesetzt. Wenn die Dicke des Objekts von einer bestimmten Art ist und nicht innerhalb des Hubs der Hydraulischen Klammern aufgenommen werden kann, kann sie durch Einsetzen eines Distanzstücks mit dem dicksten Objekt als Referenz angepasst werden.

Wenn die Hydraulische Klammer ausgetauscht werden muss, kann bei vielen Produkten der Hydraulikschlauch, der mit der Hydraulischen Klammer verbunden ist, mit einem Handgriff gelöst werden. Neben der Kontrolle der Klemmung durch einen Druckschalter kann auch ein Näherungsschalter an der Hydraulischen Klammer angebracht werden, um zu prüfen, ob sich das zu klemmende Objekt in der Klemmstellung befindet.

Weitere Informationen zu Hydraulischen Klammern

1. Energiesparmaßnahmen bei Hydraulischen Klammern

Der jüngste Trend vom hydraulischen zum elektrischen Spannen ist aufgrund von Umweltbedenken viel diskutiert worden. Mit hydraulischen Spannern lassen sich jedoch problemlos große Drücke erzeugen.

Daher gibt es Hersteller von hydraulischen Klammern, die auch Produkte zur Energieeinsparung anbieten, wie zum Beispiel die folgenden.

• Energieeinsparung in Kombination mit Druckluftklammern, bei denen die Hydraulikpumpe bei Erreichen des festgelegten Spanndrucks abschaltet.
• Das Spannen erfolgt hauptsächlich über eine Tellerfeder und der Hydraulikdruck (Pumpe) wird nur zum Lösen verwendet.

Energiesparmaßnahmen werden durchgeführt, indem der Hydraulikdruck nur in dem Moment verwendet wird, in dem ein hoher Druck erforderlich ist, indem eine externe Hydraulikpumpe betrieben wird, einschließlich einer Hybridkonfiguration einer Spannvorrichtung mit einem Luftmechanismus, und indem Maßnahmen ergriffen werden, um die Zeit so kurz wie möglich zu halten.

2. Hydraulische Klammern mit Schaltern und Sensoren

Hydraulische Klammern werden häufig an Werkzeugmaschinen wie Pressen und Drehbänken verwendet, so dass die Sicherheit des Bedieners bei der Handhabung dieser Klammern berücksichtigt werden muss. Vor diesem Hintergrund können Hydraulische Klammern mit Näherungsschaltern oder Sensoren elektrisch verriegelt werden, um unerwartete Gefahren für den Bediener zu vermeiden und die Sicherheit des Betriebs selbst zu gewährleisten.

Typen mit Positionierfunktion sind bequemer bei der Montage von Werkstücken, haben aber in der Regel eine geringere Spannkraft als herkömmliche Hydraulische Klammern. Hydraulische Klammern sollten nur zur Sicherung des Objekts verwendet werden, und es sollten separate Maßnahmen ergriffen werden, wenn eine wiederholbare Positionierung erforderlich ist, z. B. bei Formen.

Was ist ein Positionssensor?

Positionssensoren sind Sensoren, die zur Erkennung und Messung der Position von Objekten und Geräten verwendet werden.

Sie werden in einer Vielzahl von Industriezweigen eingesetzt, z. B. in Automobilen, Flugzeugen und Smartphones. Sie tragen dazu bei, den Betrieb und die Navigation von Geräten zu verbessern, indem sie genaue Positionsinformationen liefern.

Anwendungen von Positionssensoren

Positionssensoren werden in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt, von Industriemaschinen bis hin zum täglichen Leben.

1. Verkaufsautomaten und Geldautomaten

Positionssensoren werden in Verkaufsautomaten und Geldautomaten eingesetzt. Sie erkennen Personen, die sich vor einem unbeaufsichtigten Gerät aufhalten und steuern das Ein- und Ausschalten des Displays des Geräts. Sie verhindern auch den Diebstahl der Geräte, indem sie z. B. die Neigung des Geräts erkennen.

2. Automatische Türen

Sie sind auch für die Sicherheit nützlich. Unter Sicherheitsaspekten werden sie eingesetzt, um Personen und Gegenstände an automatischen Türen zu erkennen und umgekehrt, um unbefugtes Betreten in Bereichen zu erkennen, in denen Personen nicht erkannt werden sollten. Unter Sicherheitsaspekten können sie auch zur sicheren Kipperkennung eingesetzt werden.

3. Parkplätze

Positionssensoren werden auch auf Parkplätzen eingesetzt. Sie werden zur Positionierung von Stellplätzen in mechanischen Parkhäusern und als Sensoren in mehrstöckigen Parkhäusern eingesetzt.

Sie können auch eingesetzt werden, um zu erkennen, wenn eine Bremsstange an der Ausfahrt eines Parkplatzes nicht blockiert werden kann, weil sie von einem Auto oder einem anderen Gegenstand getroffen wurde.

Funktionsweise der Positionssensoren

Positionssensoren erfassen die Position mit Hilfe eines Mediums wie Licht oder Magnetismus.

Optische und Ultraschall-Positionssensoren übertragen Licht- oder Ultraschallwellen als Medium und erkennen Reflexionen von Objekten, um eine Rückmeldung zu geben. Kapazitive Positionssensoren erfassen beispielsweise die Induktivität und geben eine Rückmeldung.

Positionssensoren, die auf diesen Prinzipien basieren, werden nach ihren jeweiligen Eigenschaften, ihrer Genauigkeit und ihrem Anwendungsbereich ausgewählt. Zuverlässige Positionsinformationen können auch durch die Kombination mehrerer Sensoren gewonnen werden: Trägheitsnavigationssysteme, die GPS und Trägheitssensoren kombinieren, werden eingesetzt, um die Genauigkeit und Aktualisierungsrate der Positionsinformationen zu verbessern.

Arten von Positionssensoren

Es gibt verschiedene Arten von Positionssensoren. Optische, magnetische und Ultraschallsensoren sind typische Beispiele:

1. Optische Positionssensoren

Optische Positionssensoren verwenden optische Methoden zur Messung der Position. Gängige Beispiele sind Encoder, d. h. Geräte, die Positionsinformationen aus Rotations- oder Linearbewegungen in digitale Signale umwandeln. Die 3D-Positionierungstechnologie mit Bildsensoren ist ebenfalls weit verbreitet.

2. Magnetische Positionssensoren

Magnetische Positionssensoren erfassen Positionsinformationen anhand von Änderungen der Magnetfelder. Es gibt Hall-Effekt-Sensoren und magnetisch-induktive Sensoren, die sich für den Einsatz in Umgebungen eignen, in denen magnetische Materialien vorhanden sind. Sie zeichnen sich durch ihre Unempfindlichkeit gegenüber Schmutz und Vibrationen aus.

3. Ultraschallpositionssensoren

Ultraschallpositionssensoren nutzen Schallwellen zur Messung von Entfernungs- und Positionsinformationen. Sie werden z. B. zur Hinderniserkennung bei Robotern und Fahrzeugen sowie zur Messung von Wasserständen eingesetzt.

Auswahl eines geeigneten Positionssensors

Auf dem Markt gibt es eine Vielzahl von Positionssensoren, so dass es notwendig ist, die Eigenschaften der einzelnen Sensoren zu verstehen, bevor man den richtigen auswählt:

1. Messgenauigkeit

Die erforderliche Genauigkeit eines Positionssensors hängt von dem zu messenden Objekt und anderen Faktoren ab. Wenn eine hohe Genauigkeit erforderlich ist, sind optische oder elektrische Sensoren geeignet. Ist die Genauigkeit dagegen nicht so wichtig, sind magnetische oder Ultraschallsensoren die richtige Wahl.

2. Betriebsumgebung

Welcher Sensor geeignet ist, hängt auch von der Betriebsumgebung ab. Magnetische Sensoren sind in Umgebungen mit viel Schmutz und Vibrationen geeignet. Ultraschallsensoren sind ebenfalls geeignet, wenn Wasser oder transparente Objekte erfasst werden müssen.

3. Budget

Die Preisspanne bei Positionssensoren variiert je nach Typ und Leistung. Es ist wichtig, dass Sie den richtigen Sensor für Ihr Budget auswählen. Allerdings können auch preiswerte Sensoren mit der richtigen Konfiguration und Kombination eine ausreichende Leistung erbringen.

Weitere Informationen zu Positionssensoren

3D-Sensoren für die Bewegungsverfolgung

Die Positionsmessung mit 3D-Positionssensoren wird in Systemen zur Bewegungsverfolgung eingesetzt. Die Bewegungsverfolgung wird in vielen Bereichen eingesetzt, unter anderem im Sport und in der Medizin, aber auch in der VR und der Computergrafik. Die Bewegungserfassung digitalisiert die Bewegungen von Personen und drückt die Mimik und Bewegungen von Charakteren aus.

Was ist ein Luftmotoren?

Ein Luftmotor ist ein Motor, der sich mit Luft als Energiequelle dreht.

Im Inneren befindet sich ein Einlass für die Luftzufuhr und ein Auslass für die Luftabgabe. Wenn Luft in den Motor eingespeist wird, drehen sich die Rotoren im Inneren des Motors, und diese Kraft kann genutzt werden, um Maschinen zu bewegen.

Der Motor wird in der Regel mit Druckluft aus einem Kompressor oder einer anderen Quelle betrieben und ist oft leichter und einfacher aufgebaut als ein Elektromotor. Ein Vorteil gegenüber Elektromotoren besteht darin, dass die Explosionsgefahr geringer ist.

Verwendungszwecke von Luftmotoren

Luftmotoren werden im Allgemeinen in industriellen Anwendungen eingesetzt. Da sie wasser- und chemikalienbeständig sind, werden sie häufig in Industriebereichen eingesetzt, in denen es auf Sauberkeit ankommt, z. B. in Maschinen zur Lebensmittelverarbeitung und in pharmazeutischen Produktionsanlagen. Sie können auch in Maschinen wie Schiffen und Flugzeugen eingesetzt werden.

Außerdem sind sie im Vergleich zu Hydraulikmotoren umweltfreundlich, da kein Öl ausläuft. Sie sind daher auch in Industriezweigen wie der petrochemischen Industrie, dem Bergbau, der Baumaschinenindustrie und der Automobilindustrie nützlich. Weitere Anwendungen sind Schraubenanzieh- und Entgratungsmaschinen.

Prinzip von Luftmotoren

Das Prinzip eines Luftmotors ist sehr einfach: Luft wird in einen internen Rotor geleitet, um eine Drehbewegung zu erzeugen. Der Aufbau eines Luftmotors besteht aus einem Gehäuseteil mit Einlass und Auslass und einem Rotorteil, der im Inneren des Gehäuses installiert ist.

Die Luft wird von außen durch den Einlass angesaugt und in den Rotorteil geleitet, um diesen in Drehung zu versetzen. Der Rotor ist auf der Welle der rotierenden Last montiert.

Das Prinzip für die Rotation des Rotors ist das Gesetz der Erhaltung des Luftimpulses. Wenn Luft in den Rotor eingespeist wird, strömt die einströmende Luft in eine Richtung und wird am Auslass wieder ausgestoßen. Durch die Reaktionskraft der einströmenden Luft wird der Rotor in Drehung versetzt.

Durch die Einstellung des Luftzufuhr- und -ablassdrucks können die Drehzahl und das Drehmoment angepasst werden. Daher sind verschiedene anwendungsspezifische Ausführungen möglich. Es wurden auch Hochdruck-Luftmotoren entwickelt, um höhere Drehzahlen zu ermöglichen.

Arten von Luftmotoren

Es gibt die folgenden Arten von Luftmotoren.

1. Luftmotoren mit Ventilen

Diese Luftmotoren sind mit Ventilen ausgestattet, die die Luftzufuhr und -abfuhr regeln. Die Drehrichtung kann umgeschaltet werden und es kann ein hohes Drehmoment erzeugt werden. Die Drehzahl und das Drehmoment lassen sich auch durch die Einstellung des Luftdrucks regulieren.

2. Kolbenluftmotoren

Diese Luftmotoren sind mit mehreren Kolben ausgestattet und erreichen die höchste Rotationsgeschwindigkeit unter den Luftmotoren. Die hohe Rotationsgeschwindigkeit ermöglicht eine hohe Leistung.

3. Getriebeluftmotoren

Luftmotoren mit internem Getriebe. Durch Erhöhung des Luftdrucks kann ein hohes Drehmoment erreicht werden. Ihr Vorteil ist, dass sie aufgrund ihrer kompakten Größe in kleinen Räumen installiert werden können.

4. Trommelmotoren

Trommelmotoren sind Luftmotoren mit zylindrischen Teilen, die den Luftdruck zur Erzeugung einer Drehbewegung nutzen. Da sie ein hohes Drehmoment erzeugen können, werden sie zum Bewegen und Transportieren schwerer Maschinenteile eingesetzt.

5. Luftmotoren mit Schaufeln

Diese Luftmotoren sind mit internen Flügeln ausgestattet. Aufgrund ihrer geringen Größe und ihres geringen Gewichts werden sie für Anwendungen wie Handwerkzeuge und Modellbau verwendet.

Wie wählt man einen Luftmotor aus?

Bei der Auswahl eines Luftmotors sollten Sie auf den Typ, das Drehmoment und die Drehzahl, die Wartungsfreundlichkeit und die Sicherheit achten. Wie bereits erwähnt, gibt es viele verschiedene Typen, so dass es wichtig ist, den richtigen Typ zu wählen, der zu den Eigenschaften der verwendeten Geräte und Komponenten passt.

Außerdem hängen Drehmoment und Drehzahl vom Luftdruck ab. Der geeignete Luftdruck muss entsprechend den Anforderungen der verwendeten Geräte und Bauteile gewählt werden.

In Fabriken zum Beispiel werden sie oft über lange Zeiträume hinweg eingesetzt. Daher eignen sich Produkte mit hoher Lebensdauer und Wartungsfreundlichkeit. Ein weiterer wichtiger Auswahlpunkt ist, dass Luftmotoren mit hohen Drehzahlen arbeiten und daher mit Sicherheitsabdeckungen und Stoppvorrichtungen ausgestattet sind.

Was ist ein Neigungssensor?

Neigungssensoren sind Geräte, die die Neigung eines zu messenden Objekts erfassen. Sie messen die Neigung von einer horizontalen Position aus und erfassen die Neigung, den Winkel oder die Steigung des zu messenden Objekts.

Neigungssensoren sind Geräte, die die Neigung eines Objekts erfassen.

Er misst die Neigung des Objekts aus einer horizontalen Position in Bezug auf die Schwerkraft und zeigt die Neigung, den Winkel oder die Neigung des Objekts an. Neigungssensoren werden auch als Neigungssensoren oder Winkelsensoren bezeichnet. Neigungssensoren beziehen sich streng genommen nur auf den Teil der Neigungserfassung; es gibt auch andere Typen, wie z. B. Neigungsmesser, die über zusätzliche Elektronik zur Anpassung der Ein- und Ausgänge verfügen.

Anwendungen von Neigungssensoren

Neigungssensoren werden zur Neigungserkennung und zur Lageregelung anhand der Daten eingesetzt und haben ein sehr breites Anwendungsspektrum. Beispiele sind die Niveauregulierung von Baumaschinen, die Erfassung der Neigung von Kränen und die Einstellung des Beleuchtungswinkels von Autoscheinwerfern. Sie werden auch verwendet, um das Niveau von Grundstücken und Räumen zu überprüfen und um Smartphone-Bildschirme automatisch zu drehen.

Streng genommen bezieht sich ein Neigungssensor nur auf das Element, das die Neigung erfasst, und wenn ein elektronisches Gerät hinzukommt, das den Ein- und Ausgang regelt, wird es als Neigungssensor bezeichnet. Aber auch Geräte mit handelsüblicher Ein-/Ausgabe- und Recheneinrichtung werden als Neigungssensoren bezeichnet.

Funktionsweise von Neigungssensoren

Neigungssensoren sind Geräte, die eine Neigung feststellen, indem sie einen elektrischen Ausgang erzeugen, wenn das zu messende Objekt geneigt ist. Neigung tritt in einachsiger, zweiachsiger und dreiachsiger Richtung auf, so dass es wichtig ist, einen Neigungssensor nach der Anzahl der zu erfassenden Neigungsachsen auszuwählen.

Außerdem haben sich die Neigungssensoren in den letzten Jahren von den früher häufig verwendeten Schaltersensoren, die sich bei Erkennen einer Neigung ein- und ausschalten, zu solchen mit kombinierter Sensortechnik entwickelt. Zu den Methoden zur Erkennung der Neigung in Neigungssensoren gehören die Elektrolyt- und die MEMS-Methode, die seit den Anfängen verwendet werden. In den letzten Jahren hat sich die MEMS-Methode in Bezug auf Genauigkeit und Reaktionszeit am meisten durchgesetzt. Sie werden nacheinander erläutert.

Das Prinzip der Neigungssensoren wird hier erklärt. Neigungssensoren sind Geräte, die einen elektrischen Ausgang erzeugen, der sich bei jeder Bewegung ändert. Je nach der Anzahl der zu erfassenden Neigungsachsen werden ein-, zwei- oder dreiachsige Neigungssensoren verwendet. Die frühere Schalterform hat sich weiterentwickelt und wird heute meist mit Sensortechnik kombiniert. Es gibt mehrere Arten von Neigungssensoren. Elektrolyt-, MEMS- und andere Typen werden seit den Anfängen der Neigungssensoren verwendet, wobei der MEMS-Typ aufgrund seiner Genauigkeit und Reaktionszeit am häufigsten eingesetzt wird.

1. Neigungssensoren auf Elektrolytbasis (elektrostatische Neigungssensoren)

Neigungssensoren auf Elektrolytbasis nutzen die Eigenschaft der Flüssigkeitsoberfläche, stets horizontal zu sein, und erfassen die Neigung der Flüssigkeit als Änderung der elektrostatischen Kapazität. Er besteht aus einem zylindrischen Körper mit einem inneren Hohlraum, in dem der Elektrolyt (leitende Flüssigkeit) in einer Tiefe von etwa der Hälfte seiner Länge eingeschlossen ist, wobei sich die Elektrodenplatten in Längsrichtung gegenüberliegen. Mit anderen Worten: Die entsprechenden Elektroden sind in Längsrichtung zur Hälfte in den Elektrolyten eingetaucht.

Wenn der zylindrische Körper um seine Längsachse gekippt wird und eine Spannung zwischen den Elektrodenplatten angelegt wird, bleibt der Elektrolyt im Hohlraum horizontal und der Innenwiderstand im Stromkreis ändert sich aufgrund des Unterschieds in dem Teil der gegenüberliegenden Elektrode, der in die Flüssigkeit eingetaucht ist. Die Neigungserkennung von Neigungssensoren auf Elektrolytbasis erfolgt, indem die Änderung des Innenwiderstands dieses Stromkreises erfasst und in einen Winkel umgewandelt wird. Sie haben jedoch Nachteile: Die Reaktionszeit ist relativ langsam und der Flüssigkeitsstand wird leicht durch Vibrationen beeinflusst.

Elektrolyt-Neigungssensoren können die Neigung in zwei Achsen erfassen, indem sie zwei Elektrodenpaare orthogonal zueinander anordnen.

2. MEMS-Neigungssensoren (Micro Electro Mechanical Systems)

MEMS-Neigungssensoren sind Neigungssensoren, die die Technologie der mikroelektromechanischen Systeme nutzen. Die Grundkonfiguration eines MEMS-Neigungssensors besteht aus einem Paar fester Elektroden im Körper und einer federbelasteten beweglichen Elektrode zwischen den festen Elektroden.

Wenn der MEMS-Neigungssensor um eine Achse in der Auflagerichtung der festen und beweglichen Elektroden gekippt wird, bleiben die festen Elektroden unbeweglich und die beweglichen Elektroden bewegen sich in der Richtung, in der der Sensor geneigt ist. Dies bedeutet, dass sich die Kapazität zwischen jeder festen und beweglichen Elektrode ändert. Der Mechanismus des MEMS-Neigungssensors erfasst diese Kapazitätsänderung und wandelt sie in einen Winkel um.

MEMS-Neigungssensoren können auch die Neigung in zwei axialen Richtungen erfassen, wenn die beweglichen Elektroden orthogonal zur XY-Richtung angebracht sind und jeweils zwischen einem Paar fester Elektroden eingebettet sind.

3. Andere Methoden

Zu den anderen Methoden, die bei Neigungssensoren verwendet werden, gehören die Pendel- und die Kristallmethode.

1. Pendel-Neigungssensoren
   Pendelneigungssensoren verfügen über ein Pendel und ein Sensorelement wie z. B. ein magnetoresistives Element im Inneren des Körpers. Der Pendelneigungssensor erfasst Änderungen des Magnetfelds, die durch die Bewegung des Pendels bei der Neigung der Haupteinheit verursacht werden, und berechnet daraus einen Neigungswinkel.
2. Neigungssensoren in Quarzbauweise
   Der Quarzneigungssensor ist ein hochempfindlicher Neigungssensor, der sich die Eigenschaften eines Quarzkristalls zunutze macht. Ein aus einem bearbeiteten Quarzkristall hergestellter Ausleger und ein Halteteil sind an einem Ende einander gegenüberliegend befestigt, und auf dem Ausleger und dem Halteteil ist jeweils eine Elektrode angebracht. Wenn der Sensor gekippt wird, biegt sich das Halteteil nicht, der Ausleger hingegen schon. Wenn sich der Ausleger durchbiegt, ändert sich der Abstand zwischen den Elektroden, und die Kapazität ändert sich ebenfalls, und die Kapazität wird als Frequenzänderung gemessen. Die Umwandlung von Kapazität in Frequenz wird durch die Kombination des Neigungssensors mit einem Quarzkristall und einer Senderschaltung erreicht.

Weitere Informationen zu Neigungssensoren

Beschleunigungssensoren sind Sensoren, die die Neigung auf dieselbe Weise erfassen wie Neigungssensoren. Neigungssensoren geben den Sensorausgang selbst mit Informationen über den Neigungswinkel aus. Aufgrund ihrer geringen Frequenzschwankungen eignen sie sich für die Messung von Neigungswinkeln in langsamer Bewegung oder im Ruhezustand. Beschleunigungssensoren hingegen erfassen die auf ein Objekt einwirkende Beschleunigung.

Beschleunigungssensoren nutzen die Newton’schen Bewegungsgesetze, die besagen, dass die auf ein Objekt wirkende Beschleunigung proportional zur äußeren Kraft ist, um die Beschleunigung selbst zu messen oder zu erkennen, dass eine äußere Kraft ausgeübt wurde. Da die Beschleunigung selbst festgestellt werden kann, werden sie bei Schwerkraftmessungen und seismischen Messungen eingesetzt. Da sie auch die Einwirkung äußerer Kräfte erkennen können, lassen sich mit ihnen neben der Richtung der Schwerkraft auch Bewegungen in den Richtungen vorne-hinten und links-rechts feststellen, z. B. Neigung, Vibration, Bewegung, Aufprall und Sturz. Im Vergleich zu Neigungssensoren haben Beschleunigungssensoren eine größere Frequenzbandbreite und können schnellere Bewegungen messen.

Aufgrund dieser Unterschiede werden Neigungssensoren z. B. eingesetzt, um das Umkippen von Kränen und Baufahrzeugen zu verhindern. Beschleunigungssensoren hingegen werden z. B. in Anwendungen eingesetzt, bei denen die vertikale und horizontale Anzeige eines Smartphones an die Betriebsumgebung angepasst wird.

Was ist ein Speicher-Module?

Ein Speicher-Modul ist ein auf einem Substrat montierter Mehrfach-Speicherchip.

Sie werden in die Speichersteckplätze auf der Hauptplatine eingesetzt. Es handelt sich um ein elektronisches Bauteil zur vorübergehenden Speicherung von Computerprogrammen und Verarbeitungsinhalten.

Es gibt zwei Haupttypen von Speicher-Modulen, je nach Größe: DIMMs und SO-DIMMs.

Verwendungszwecke von Speicher-Modulen

Speichermodule werden zusammen mit CPUs in Desktop- und Notebook-Computern, Servern und Industrieanlagen verwendet. Durch die Konfiguration des Speichers in Speicher-Module kann die Speicherkapazität je nach Verwendungszweck leicht erhöht werden.

So kann beispielsweise ein Speichermodul in dasselbe PC-Modell eingebaut werden, das für die Erstellung von Bürodokumenten und für die einfache Fotobearbeitung verwendet wird.

Prinzip der Speicher-Module

Die meisten Speicher-Module bestehen aus einem Trägermaterial, auf dem eine Reihe von DRAM-Speicherchips montiert sind: Ein DRAM besteht aus einer Speicherzelle, die aus einem Kondensator, der eine elektrische Ladung speichert, und einem Paar Elektrolyt-Effekt-Transistoren (FET) als Schalter besteht, einem Speicherzellen-Array aus Speicherzellen und Bitleitungen, Das Speicherzellenfeld besteht aus einem Speicherzellenfeld aus Speicherzellen, Bitleitungen, Wortleitungen usw.

Ein Bit logischer Information wird mit oder ohne Ladung in den Kondensatoren (Kondensatoren) eines DRAM gespeichert. Die Ladung verschwindet mit der Zeit, so dass die Ladung mehrmals pro Sekunde aufgefrischt werden muss. Wenn eine Spannung an die Wortleitung angelegt wird, leitet der FET der Speicherzelle zwischen dem Kondensator und der Bitleitung, und die logische Information “0” oder “1” eines Bits wird durch den Ladungstransfer des Kondensators gelesen oder geschrieben.

Die Speicherkapazität eines Speicher-Moduls wird durch die Speicherkapazität ausgedrückt. Sie wird durch die Anzahl der auf der Platine montierten DRAM-Speicherchips bestimmt; je größer die Anzahl, desto mehr Operationen und gleichzeitige Operationen können durchgeführt werden. Der Speicherstandard und die Datenübertragungsrate werden im Speichertakt zusammengefasst, der durch die Speichertaktangabe angegeben wird; je höher die Datenübertragungsrate, desto schneller kann die Datenübertragung erfolgen.

Arten von Speicher-Modulen

Es gibt mehrere Arten von Speicher-Modulen, je nach ihrer Form. Es gibt SIMMs, die vor den DIMMs populär wurden, DIMMs mit effizienterer Signalausgabe und RIMMs, die unabhängig von Unternehmen entwickelt wurden, aber im Allgemeinen werden DIMMs mit hoher Geschwindigkeit und Kapazität verwendet.

1. SIMM (Englisch: Single Inline Memory Module)

SIMMs sind Speicher-Module, die so konzipiert sind, dass sie auf beiden Seiten der Platine dieselben Signale ausgeben, und zwar in Einheiten von vier oder acht DRAM-Speicherchips. Sie haben weniger Pins als DIMMs und sind kleiner als diese.

2. DIMM (Dual Inline Memory Module)

Ein DIMM ist ein Speicher-Modul, das so konzipiert ist, dass es unterschiedliche Signale auf der Vorder- und Rückseite der Platine ausgibt und den SDRAM-Speicherchip-Standard verwendet. DIMMs werden je nach Größe in zwei Typen unterteilt

• DIMMs: für Desktop-PCs.
• S.O. DIMMs: für Hardware wie Notebook-PCs, Drucker und Router, etwa halb so groß wie DIMMs.

3. RIMM (Rambus Inline Memory Module)

RIMMs sind spezielle Speichermodule, die von der US-Firma Rambus entwickelt wurden und als Direct RDRAMs bezeichnet werden. Sie werden nach einer eigenen Technologie hergestellt, die sich von der der DIMMs unterscheidet, und zeichnen sich durch eine hohe Bandbreite, aber eine relativ hohe Latenzzeit (CL) und hohe Kosten aus.

Weitere Informationen über Speicher-Module

1. Normen für Speicherchips

Auch für Speicherchips gibt es Standards. Der Name der Norm lautet DDRn (wobei n eine Zahl ist, die die Generation angibt). Die vier derzeit auf dem Markt erhältlichen Generationen sind DDR2, DDR3, DDR4 und DDR5.

Speichermodule müssen aus Speicherchips desselben Standards bestehen. Und da es keine Austauschbarkeit zwischen den Generationen gibt, ist es nicht möglich, DDR4-Speicher-Module anstelle der bisher verwendeten DDR3 zu verwenden.

Die Datenübertragungsrate des Speichers ist bei der neuesten Generation schneller, aber die CPU und die Hauptplatine müssen kompatibel sein.

2. Zweikanal

Dual-Channel ist eine Methode zur Verdoppelung der Datenübertragungsrate durch die Verwendung von zwei Speicher-Modulen desselben Standards und derselben Kapazität in einem Satz. Die Hauptplatine muss Dual-Channel unterstützen, aber viele Modelle tun dies.

Was ist eine Chemiepumpe?

Chemiepumpen werden für den Transport von Flüssigkeiten wie Chemikalien verwendet.

Im Gegensatz zu normalen Pumpen müssen Chemiepumpen korrosions- und verschleißfest sein. Wie normale Pumpen saugen sie Flüssigkeit an und pumpen sie in Rohre oder Behälter.

Die rotierenden Teile im Inneren der Pumpe bestehen aus verschleiß- und korrosionsfesten Materialien wie Keramik und Edelstahl, um Schäden durch Chemikalien zu vermeiden. Diese Pumpen haben die für den Transport von Chemikalien erforderlichen Eigenschaften, und es ist wichtig, für jeden Typ das richtige Produkt auszuwählen.

Anwendungen von Chemiepumpen

Chemiepumpen werden in einer Vielzahl von Industriezweigen eingesetzt:

1. Chemieanlagen und andere Fabriken

Chemiepumpen sind ein wesentliches Ausrüstungselement in Betrieben wie z. B. Chemiewerken. In Chemiewerken wird eine breite Palette von Chemikalien hergestellt und normale Pumpen können hochkorrosive und giftige Chemikalien nicht fördern. Chemiepumpen werden daher eingesetzt, um Korrosion und Kontamination zu verhindern und die Sicherheit der Anlagen zu gewährleisten.

2. Wasseraufbereitungsanlagen

In Wasseraufbereitungsanlagen müssen Chemikalien zugesetzt werden, um das Abwasser zu reinigen. Durch den Einsatz von Chemiepumpen kann die Menge der zugegebenen Chemikalien genau gesteuert werden, was zu effizienteren Reinigungsprozessen führt.

3. Medizinischer Sektor

Chemiepumpen werden für die Zufuhr von Chemikalien verwendet, die z. B. in Dialysegeräten zum Einsatz kommen und sie transportieren auch eine Vielzahl von Flüssigkeiten bei der Herstellung von medizinischen Geräten.

Funktionsweise von Chemiepumpen

1. Nutzung der Zentrifugalkraft 

Die Flüssigkeit wird zwischen der rotierenden Welle und dem Laufrad angesaugt und durch die Rotation in das Gehäuse gepresst. Die unter Druck stehende Flüssigkeit wird durch einen Auftrieb abgeführt. Die Pumpe besteht aus einem Pumpenkopf aus einem auf die Eigenschaften der Flüssigkeit abgestimmten Material und einem auf einer rotierenden Welle montierten Laufrad.

2. Bei Zylinderdruckbeaufschlagung

Diese Pumpe ist spezialisiert für die dosierte Förderung kleiner Flüssigkeiten, wobei die Flüssigkeit durch die Bewegung eines Kolbens dosiert wird. Sie können Flüssigkeiten mit einer hohen Genauigkeit messen und werden in der Medizin und Forschung eingesetzt.

Die Energiequelle kann elektrisch, luftbetrieben oder manuell sein. Elektrische oder luftbetriebene Systeme bieten eine hohe Betriebseffizienz und Stabilität und können Flüssigkeiten effizient transportieren. Manuelle Pumpen hingegen können dort eingesetzt werden, wo keine Stromversorgung vorhanden ist und eignen sich für die einfache Förderung von Flüssigkeiten.

Arten von Chemiepumpen

Es gibt verschiedene Arten von Chemiepumpen. Im Folgenden werden einige Beispiele genannt:

1. Entlüftungspumpen

Pumpen, die in der Lage sind, Flüssigkeiten zu pumpen und dabei Schaum zu entfernen. Die Entgasung ist ohne den Einsatz eines Entlüftungsmittels möglich. Diese auch als Entgasungspumpen bezeichneten Pumpen verwenden einen Pumpenkopf, der speziell für das Auflösen von Schaum ausgelegt ist.

2. Prozesspumpen

Prozesspumpen werden z. B. in Chemieanlagen eingesetzt, wo hohe Drücke und Fördermengen erforderlich sind. Die Pumpenköpfe bestehen aus hochwertigem legiertem Stahl und sind äußerst korrosionsbeständig. Die rotierenden Teile bestehen aus verschleißfesten Materialien wie Keramik oder Kohlenstoff.

3. Pulsationsarme Pumpen

Pulsationsarme Pumpen werden zur Stabilisierung der Fördermenge von Flüssigkeiten eingesetzt. Die extrem gleichmäßige Bewegung der Pumpe ermöglicht es, die Flüssigkeit ohne Durchflussschwankungen zu fördern. Sie eignen sich, wenn eine hohe Präzision erforderlich ist, z. B. in der Medizin und Forschung.

4. Handliche Chemiepumpen

Es handelt sich um tragbare Pumpen mit einem Saugrohr, die Flüssigkeiten aus Fässern, Eimern usw. ansaugen können. Sie werden zum Umfüllen von Flüssigkeiten wie organischen Lösungsmitteln und Chemikalien verwendet.

Es gibt auch explosionsgeschützte Chemiepumpen, die für brennbare und explosive Flüssigkeiten geeignet sind und über eine antistatische Konstruktion verfügen. Darüber hinaus gibt es durchflussregulierbare Chemiepumpen, bei denen die Fördermenge über einen Umschalter eingestellt werden kann.

5. Chemiepumpen in Unterwasserbauweise

Es gibt auch Chemiepumpen, die unter Wasser eingesetzt werden können. Es gibt sowohl Kunststoff- als auch Metallpumpenmaterialien. Sie werden für die Abgabe kleiner Chemikalienmengen und für das Umfüllen von Flüssigkeiten in Sickergruben verwendet.

Was ist ein Vakuumventil?

Vakuumventile werden in Geräten wie z. B. Vakuumkammern eingebaut, in denen der Gasdruck innerhalb und außerhalb unterschiedlich ist. Durch Schließen des Ventils wird das Vakuum in der Kammer aufrechterhalten und die Außenluft abgesperrt. Durch Öffnen des Ventils wird die Kammer wieder auf Atmosphärendruck gebracht.

Die Menge des in die Kammer einströmenden Gases kann ebenfalls reguliert werden, und die Pumpen können über Vakuumventile miteinander verbunden werden. Es gibt viele verschiedene Arten von Geräten, von Geräten für die Forschung bis hin zu solchen für die Produktion.

In den letzten Jahren sind die Vakuumgeräte immer größer geworden, und es besteht eine wachsende Nachfrage nach Produkten mit größeren Vakuumventilöffnungen.

Anwendungen von Vakuumventilen

Es gibt eine Reihe von Vakuumventilen, die vom Atmosphärendruck bis zum Ultrahochvakuum reichen. Welches Vakuum-Ventil geeignet ist, hängt von dem erforderlichen Vakuum und der Anwendung ab und muss daher entsprechend ausgewählt werden.

Vakuumventile werden in Vakuumkammern und -pumpen eingesetzt, z. B. in der Halbleiterfertigung. Sie werden auch in Maschinen eingesetzt, in denen der Druck verschiedener Gase verändert wird, und sind in Maschinen für eine Vielzahl von Anwendungen eingebaut, z. B. zum Formen von Automobilteilen, zur Dehydrierung und Konzentration von Arzneimitteln und Chemikalien, zur Entgasung und Gasverdrängung beim Verpacken, zur Druckentlastung und Sterilisation.

Funktionsweise von Vakuumventilen

Vakuumventile steuern den Druckunterschied zwischen der Atmosphäre und der Kammer durch Öffnen und Schließen. Es verwendet Faltenbälge, um die Kraft zu verteilen, die nötig ist, um dem Druck im geschlossenen Zustand standzuhalten. Das Ventil wird hauptsächlich manuell oder durch einen pneumatischen Antrieb geöffnet und geschlossen.

Sie werden aus vakuumtauglichen Materialien wie Edelstahl oder Aluminium hergestellt und können hohen Temperaturen standhalten. Vakuumventile sind auch mit Umkehr- oder Überdruck-Spezifikationen erhältlich: Umkehrdruck dichtet den Ventilkegel von der Vakuumseite zur Atmosphärenseite ab, während Überdruck den Ventilkegel von der Atmosphärenseite zur Vakuumseite abdichtet und umgekehrt.

Es gibt zwei Haupttypen von Vakuumventilen, die unterschiedliche Ventile verwenden.

• Absperrventile
  Ein Ventil, das die Atmosphäre vom Vakuum trennt. Die meisten Vakuumventile sind Absperrventile. Es trennt und verschließt die verschiedenen Druckräume – Vakuum und Atmosphäre. Zu den Typen gehören Schieberventile, L-förmige Ventile und gerade Ventile.
• Gasmengenregelventile
  Es gibt Ventile mit variablem Leck, die die Menge des in die Vakuumkammer strömenden Gases fein regulieren, und Leitwertventile, die zwischen der Vakuumkammer und der Vakuumpumpe angebracht werden, um das Saugvermögen zu regulieren. Leitwertventile gibt es als Nadelventile und als Klappenventile.

Aufbau von Vakuumventilen

Vakuumventile bestehen aus einem Isolierbehälter, einem Flansch, einer Lichtbogenabschirmung, einem Faltenbalg, einem festen Elektrodenstab, einem beweglichen Elektrodenstab und Kontakten als Grundelemente, wobei das Innere des Isolierbehälters ein Vakuum aufrechterhält.

Die Kontakte werden durch die Bewegung der beweglichen Elektrodenstäbe geöffnet und geschlossen, während durch den Balg ein Vakuum aufrechterhalten wird.

Um die Kontakte herum ist eine Lichtbogenabschirmung angeordnet, um den Metalldampf zu erfassen, der zwischen den festen und beweglichen Kontakten entsteht, wenn der Strom unterbrochen wird.

Dadurch wird sichergestellt, dass die Isolierleistung im Isolierbehälter nicht beeinträchtigt wird.

Vakuumventil-Kontakte sind in verschiedenen Konstruktionen erhältlich, darunter Flachplatten-, Spiral- und Längs-Magnetfeld-Kontaktkonstruktionen.

Die Flachplattenkontaktstruktur bedeutet wörtlich, dass der Kontaktteil aus einer flachen Platte besteht, aber wenn der Kontakt eine einfache flache Platte ist, treten Probleme auf, wie z. B. der Aufbau von Wärme durch Lichtbogenbildung.

Um diese verschiedenen Probleme zu lösen, wurden Kontaktstrukturen wie Spiralkontakte und vertikale Magnetfeldkontaktstrukturen entwickelt.

Bei der Spiral-Kontaktstruktur handelt es sich um eine Kontaktstruktur mit einer speziellen Spiralstruktur, die die Entstehung von lokaler Wärme aufgrund von Lichtbögen unterdrückt.

Bei der vertikalen Magnetfeldkontaktstruktur wird mittels einer Spule auf der Rückseite des Kontakts ein paralleles Magnetfeld an den Lichtbogen angelegt, das den Lichtbogen über die gesamte Kontaktfläche verteilt und so die Wärmeentwicklung im Kontaktbereich reduziert.

Für die Struktur von Vakuumventilen wurden neue Technologien entwickelt, u. a. die Entwicklung von Kontaktwerkstoffen mit hervorragender Abschaltleistung und Spannungsfestigkeit, die Entwicklung von Kontaktstrukturen, die Erforschung von Durchschlagsphänomenen, die Beobachtung des Lichtbogenverhaltens, die Technologie zur Analyse elektromagnetischer Felder und die Technologie für den Herstellungsprozess. In den letzten 40 Jahren konnten Größe und Leistung um etwa 6 % des Volumens reduziert werden. In den letzten 40 Jahren wurden Größenreduzierungen und Leistungsverbesserungen von rund 6 % des Volumens erzielt.

Weltmarkt für Vakuumventile

Die weltweite Nachfrage nach Vakuumventilen wird durch die rasche Expansion der IT-bezogenen Märkte, Investitionen in die Modernisierung anderer Industrieanlagen und die steigende Nachfrage nach einer Reihe von Produkten angetrieben. Der Weltmarkt für Vakuumventile wird durch die rasche Expansion der IT-bezogenen Märkte, Investitionen in die Modernisierung anderer Industrieanlagen und die steigende Nachfrage nach verschiedenen Produkten angetrieben. Für den Weltmarkt für Vakuum-Ventile wird zwischen 2020 und 2024 ein Wachstum von 500 Millionen USD prognostiziert.

Was ist ein ÖLstandsanzeiger?

Ein ÖLstandsanzeiger ist ein Gerät, das auf Schiffen und in Tanks verwendet wird, um die Höhe des Flüssigkeitsstands zu messen.

Er wird auch als Ölmesser oder Ölstandsanzeiger bezeichnet. Er ist ein unverzichtbares Messinstrument zur Kontrolle der Menge und des Durchflusses von Flüssigkeiten, insbesondere beim Umgang mit Erdöl, Chemikalien und anderen Flüssigkeiten.

Da genaue Messungen und eine lange Lebensdauer erforderlich sind, ist eine richtige Auswahl und Wartung notwendig.

Verwendungszwecke von ÖLstandsanzeigern

ÖLstandsanzeiger werden häufig auf Schiffen, in Kraftwerken und Fabriken eingesetzt. Sie messen den Kraftstoffverbrauch auf Schiffen genau, um den Kraftstoffverbrauch zu bestimmen und eine effiziente Navigation zu ermöglichen. Auch Frachtöltanks erfordern eine genaue Bestandskontrolle, und ÖLstandsanzeiger messen die Höhe des Flüssigkeitsstands, um die Lagerbestände zu ermitteln.

Zu den Einsatzgebieten in Kraftwerken gehören Kesselspeisewasserbehälter und Dampftrommeln. Die genaue Messung des Kohle- und Rohölverbrauchs in Kraftwerken kann die Effizienz der Stromerzeugung verbessern. Der Wasserstand in Kesselspeisewasserbehältern wird ständig von ÖLstandsanzeigern überwacht, da ein Absinken des Wasserstandes direkt mit einem Brand oder einer Explosion in Verbindung gebracht wird.

In Fabriken und Tankschiffen werden ÖLstandsanzeiger beim Umschlag von Erdölprodukten und Chemikalien eingesetzt. Durch die Messung der Höhe des Flüssigkeitsstands können Risiken wie Leckagen und übermäßige Belastungen erkannt und ein sicherer Transport gewährleistet werden. Weitere Anwendungen sind Hydraulikbagger, Gabelstapler und Hydraulikaggregate.

Prinzip von ÖLstandsanzeigern

ÖLstandsanzeiger machen sich das Gesetz des Auftriebs zunutze. Typischerweise wird ein U-förmiges Rohr mit Flüssigkeit gefüllt und ein Schwimmkörper darin aufgeschwommen. Der Schwimmkörper ist einer Auftriebskraft ausgesetzt, während er auf der Flüssigkeitsoberfläche schwimmt. Dieser Auftrieb bewirkt, dass sich der Schwimmkörper auf und ab bewegt, und die Anzeigenadel bewegt sich entsprechend der Höhe der Flüssigkeitsoberfläche.

Durch die Bestimmung des Volumens und der Dichte des Schwimmkörpers ist eine genaue Anzeige der Höhe der Flüssigkeitsoberfläche möglich. Die an der Innenseite des U-förmigen Rohrs angebrachte Skala ermöglicht die Kontrolle der Höhe des Flüssigkeitsstands auf einen Blick.

Das Material des ÖLstandsanzeigers hängt von der Art der Flüssigkeit ab. Für Flüssigkeiten wie Erdölprodukte und Alkohol werden Metallschwimmer verwendet, während für Flüssigkeiten wie Wasser Kunststoffschwimmer eingesetzt werden. Auch die Temperatur und der Druck der zu messenden Flüssigkeit müssen berücksichtigt werden, und es ist wichtig, den richtigen ÖLstandsanzeiger für genaue Messungen auszuwählen.

Arten von ÖLstandsanzeigern

Es gibt verschiedene Arten von ÖLstandsanzeigern. Die Auswahl des richtigen ÖLstandsanzeigers für den jeweiligen Einsatzort und -zweck führt zu genauen Messungen. Im Folgenden sind einige Arten von ÖLstandsanzeigern aufgeführt.

1. Booster-Manometer

Booster-Manometer sind ÖLstandsanzeiger, die Druckunterschiede nutzen, um die Höhe des Flüssigkeitsstands zu messen. Ein mit Flüssigkeit gefülltes U-förmiges Rohr wird mit Luftdruck beaufschlagt, und der Druckunterschied bestimmt die Höhe des Flüssigkeitsstands. Sie sind weit verbreitete ÖLstandsanzeiger, da sie nicht von der Viskosität oder Dichte der Flüssigkeit beeinflusst werden und genaue Messungen vornehmen können.

2. Peilstab

Peilstäbe sind ÖLstandsanzeiger, die die Höhe einer Flüssigkeit direkt messen, indem sie ein langes stabförmiges Instrument (und nicht ein U-Rohr) in die Flüssigkeitsoberfläche eintauchen. Sie werden häufig bei mobilen Tanks und Behältern verwendet und sind in der Länge an die Höhe des Tanks anpassbar.

3. Glasrohr-ÖLstandsanzeiger

Glasrohr-ÖLstandsanzeiger sind ÖLstandsanzeiger, bei denen Flüssigkeit in ein durchsichtiges Glasrohr eingespritzt und die Höhe des Flüssigkeitsstands visuell überprüft wird. Wenn keine Flüssigkeit vorhanden ist, erscheint der Glasteil weiß; wenn Flüssigkeit vorhanden ist, erscheint er aufgrund der Reflexion der Flüssigkeit dunkel. Handelt es sich bei der Flüssigkeit um Hydrauliköl, wird die Farbe des Hydrauliköls reflektiert und der Füllstand kann überprüft werden.

Aufgrund seiner hohen Genauigkeit wird es manchmal für genaue Messungen von Chemikalien und Arzneimitteln verwendet. Es ist jedoch Vorsicht geboten, da das Glasrohr brechen kann.

4. Schwimmer-ÖLstandsanzeiger

Schwimmer-Ölstandsanzeiger sind Ölstandsanzeiger, bei denen ein Schwimmer auf der Flüssigkeitsoberfläche schwimmt, um die Höhe der Flüssigkeit zu messen. Sie ermöglichen genaue Messungen auch in Bereichen, in denen sich die Flüssigkeit heftig bewegt, und können direkt auf dem Tank montiert werden. Allerdings müssen ÖLstandsanzeiger mit Schwimmern entsprechend ausgewählt werden, da die Messgenauigkeit je nach Art und Form des Schwimmers variieren kann.

Produkte mit Kontaktausgängen bestehen aus Komponenten wie Schwimmern, Magneten und Reed-Schaltern. Der Schwimmer bewegt sich unter der Auftriebskraft der Flüssigkeit auf und ab, und der Reedschalter wird durch den im Schwimmer eingebauten Magneten betätigt, wodurch ein Kontaktausgang entsteht.

Was ist eine hydraulische Pressen?

Eine hydraulische Presse ist ein Gerät, das mit Hilfe von Hydraulikdruck dünne Bleche presst und in die Form einer Matrize bringt. Der Hydraulikmotor überträgt Öl auf den Hydraulikzylinder, der die Matrize durch Auf- und Abwärtsbewegung des Kolbens im Hydraulikzylinder presst. Hydraulische Pressen zeichnen sich durch die Geschwindigkeit des Stößels, den Druck zum Zeitpunkt der Betätigung und den langen Hub aus. Andererseits besteht die Gefahr von Sturzunfällen aufgrund von Ölleckagen usw., die bei der Verwendung der Presse berücksichtigt werden muss.

Anwendungen von hydraulischen Pressen

Pressen können je nach Betriebssystem mechanisch oder servomotorisch angetrieben sein.

Hydraulische Pressen haben zwar relativ langsame Produktionsgeschwindigkeiten, können aber ein breites Spektrum an Materialien verarbeiten und ermöglichen eine präzise Steuerung von Pressgeschwindigkeit, Beschleunigung, Kraft und Hublänge. Darüber hinaus können große Verdichtungskapazitäten in relativ kleinem Maßstab erreicht werden. Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sie sich für die Produktion von Kleinserien, zum Ziehen und Biegen.

Hydraulische Pressen werden hauptsächlich bei der Verarbeitung von Blechwerkstoffen für Automobile, Haushaltsgeräte und Elektrogeräte eingesetzt. Zu den verfügbaren Pressenarten gehören Schneidpressen, Tiefziehpressen, Spritzgusspressen, Umformpressen, Stanzpressen und Schmiedepressen. Bei der Auswahl einer Presse sollten die Höhe des Drucks, die Länge des Hubs, die Größe der zu verarbeitenden Presse und Sicherheitsaspekte berücksichtigt werden.

Im Folgenden werden Beispiele für den Einsatz von hydraulischen Pressen genannt:

• Pressen von Karosserien
• Pressen von Getriebekonturen
• Pressen von Metallteilen von Lunchboxen und Badewannen

Funktionsweise der hydraulischen Pressen

Hydraulische Pressen nutzen das Pascalsche Prinzip, um große Kräfte mit kleinen Kräften zu erzeugen. Das Pascalsche Prinzip besagt, dass “eine Flüssigkeit in einem geschlossenen Behälter, unabhängig von der Form des Behälters, den an einem Punkt empfangenen Druck pro Flächeneinheit direkt auf alle anderen Teile der Flüssigkeit überträgt”. Im folgenden Diagramm ist beispielsweise F1/A1 = F2/A2, da sich die Drücke auf beiden Seiten ausgleichen, und F2 = F1 x A2/A1. Mit anderen Worten: Je größer das Flächenverhältnis, desto größer die erzeugte Kraft.

Darüber hinaus ermöglicht das Prinzip der Hebelwirkung, dass die Kraft (f) am Kraftpunkt des Hebels als größere Kraft (F1) am Wirkungspunkt übertragen wird. Mit Hilfe dieser beiden Prinzipien lassen sich selbst mit menschlicher Kraft sehr große Kräfte erzeugen.

Es ist wichtig zu beachten, dass je größer das Flächenverhältnis der beiden Seiten ist, desto größer ist die Kraft, die erzeugt werden kann, aber gleichzeitig wird die Länge, die bewegt werden kann (Hub), kleiner. Der Hub wird durch die Menge des herausgedrückten Öls bestimmt, aber je größer das Flächenverhältnis ist, desto weniger Öl kann herausgedrückt werden, und desto kürzer ist der Hub.

Aufbau und Funktionsprinzip von hydraulischen Pressen

Die prinzipielle Erklärung beschreibt kurz die manuelle Methode mit Hilfe eines Hebels, aber hydraulische Pressen, die tatsächlich industriell genutzt werden, müssen eine sehr große Kraft präzise aufbringen, daher verwenden sie eine Hydraulikpumpe, um das Öl herauszudrücken.

Das Funktionsprinzip von hydraulischen Pressen wird im Folgenden erklärt. Eine hydraulische Presse besteht aus einer Hydraulikpumpe, einem Hydraulikzylinder, einem Druckregelventil, einem Stromregelventil, einem Wegeventil, einem Hydrauliktank und einem Pressenteil. Vom Hydrauliktank aus werden die Hydraulikpumpe, das Druckregelventil und der Hydraulikzylinder angeschlossen. Die von der Hydraulikpumpe ausgehende Leitung ist mit dem Druckregelventil, dem Stromregelventil und dem Hydraulikzylinder verbunden.

Während des Betriebs der hydraulischen Presse wird das Öl vom Hydrauliktank durch die Hydraulikpumpe über die Leitungen zum Hydraulikzylinder befördert. Zu diesem Zeitpunkt werden Druck und Durchfluss des Öls über das Druckregelventil und das Durchflussregelventil so eingestellt, dass der gewünschte Druck und die gewünschte Hubgeschwindigkeit erreicht werden. Das Öl drückt dann auf den Hydraulikzylinder, der den Zylinder und damit die Presse betätigt. Nach Ablauf der eingestellten Presszeit wird das verbrauchte Öl vom Hydraulikzylinder in den Hydrauliktank geleitet.

Es ist möglich, die Kompression, das Anhalten und den Rücklauf des Zylinders mit Hilfe eines Wegeventils zu steuern.