月: 2023年4月

Was ist Zerstäuber?

Ein Zerstäuber ist ein Gerät, das zerstäubtes Wasser abgibt.

Durch Ultraschallwellen oder Erhitzung wird Wasser in einen Nebel verwandelt und in den Raum abgegeben. Zu den Anwendungen gehören Raumbefeuchtung, Desinfektion und Desodorierung sowie Bühneneffekte. Ultraschallgeräte werden häufig für Sterilisations- und Desodorierungsanwendungen eingesetzt.

Traditionell wurden sie zur Befeuchtung und Sterilisation eingesetzt, aber in letzter Zeit werden sie auch für Bühnenproduktionen verwendet. Durch die Beleuchtung des Nebels wird die Helligkeit erhöht, so dass er sich gut für Bühneneffekte eignet. Es gibt eine Vielzahl von Typen, von auf dem Boden montierten Typen bis hin zu auf dem Schreibtisch montierten Typen.

Verwendungszwecke von Zerstäubern

Zerstäuber werden häufig zum Befeuchten, Desinfizieren und Desodorieren von Räumen verwendet. Sie werden auch bei Bühnenproduktionen eingesetzt, aber die häufigsten Verwendungen sind.

1. Die Befeuchtung von Räumen

Im Winter wird die Luft durch den Rückgang der Luftfeuchtigkeit trocken. Trockene Luft ist eine Ursache für raue Haut und erhöhte Anfälligkeit für Erkältungen. Sie dient dazu, Trockenheit zu verhindern und ein angenehmes Raumklima zu schaffen. 

2. Sterilisation und Desodorierung

Bakterien und Viren sind in der Luft vorhanden. Das Wachstum von Bakterien führt zu Gerüchen, während das Wachstum von Viren zu einer Verschlechterung des Gesundheitszustands führen kann. Zerstäuberlösungen zur Desinfektion und Desodorierung sind wirksam bei der Verteilung im Raum.

Zerstäuber werden auch in allen Industriezweigen eingesetzt. Diese reichen von der Kühlung von Heizelementen über die Verringerung der statischen Elektrizität durch Befeuchtung bis hin zur Verhinderung des Austrocknens an Orten, an denen Stoffe auf Wasserbasis verwendet werden.

Das Prinzip des Zerstäubers

Zerstäuber arbeiten, indem sie eine Flüssigkeit zerstäuben und dann aus dem Gerät freisetzen. Die Zerstäubung erfolgt durch Ultraschallwellen und Erwärmung, wobei der Zerstäubungsmechanismus je nach Methode unterschiedlich ist, aber die beiden wichtigsten Methoden sind.

1. Ultraschall

Die zerstäubten Objekte entstehen, wenn Ultraschallschwingungen in die Flüssigkeit übertragen werden. Die Oberflächenspannung der Flüssigkeit ist an der Erzeugung beteiligt. Die Frequenz des üblicherweise verwendeten Schallkopfes beträgt 2,4 MHz. Durch Variation dieser Frequenz kann auch die Partikelgröße des erzeugten Nebels variiert werden.

2. Heizungsart

Bei dieser Methode macht man sich die Tatsache zunutze, dass die Moleküle einer Substanz bei niedriger Temperatur unbeweglich und unbeweglich sind, dass aber mit steigender Temperatur die Molekularbewegung intensiver wird. Oberhalb des Siedepunkts bewegen sich die Moleküle auseinander und werden zu einem Gas. Die gasförmigen Moleküle werden aufgrund der Oberflächenspannung, die die Oberfläche der Moleküle verkleinert, in Form von Zerstäubung in den Raum abgegeben.

Aufbau von Zerstäubern

Ein Zerstäuber, der nach dem Ultraschallverfahren arbeitet, besteht aus einem Schallkopf, der die Flüssigkeit in Schwingungen versetzt, und einer schwingenden Basis, die ihn in Schwingungen versetzt. Einige Zerstäuber verfügen über ein Horn, das am Ende des Wandlers angebracht ist, um eine effiziente Zerstäubung zu gewährleisten.

Um das richtige Verhältnis zwischen dem Flüssigkeitsstand und der Höhe des Horns aufrechtzuerhalten, wird es in der Regel in Kombination mit einem Schwimmer zur Einstellung des Flüssigkeitsstands verwendet. Außerdem verfügen sie oft über ein integriertes Gebläse, das den Nebel in den Raum abgibt, und einen Tank für die Flüssigkeit.

Arten von Zerstäubern

Der Tank ist häufig in den Zerstäuber integriert. Die Größe des Zerstäubers hängt von der Größe des Tanks ab, der zwangsläufig größer sein muss, um große Flüssigkeitsmengen zu zerstäuben.

Je nach Verwendungszweck stehen verschiedene Typen zur Auswahl, darunter solche, die von außen in die zu zerstäubende Flüssigkeit gepumpt werden können, und solche, die direkt in den Flüssigkeitsbehälter geworfen werden können.

So wählen Sie einen Zerstäuber

Achten Sie bei der Verwendung eines Zerstäubers auf die Zerstäubungsleistung je nach Verwendungszweck. Größere Zerstäuberkapazitäten sind für größere Räume erforderlich, während größere Kapazitäten für kleinere Räume nicht notwendig sind.

Wenn der Hauptzweck darin besteht, das Gerät für einen kurzen Zeitraum ununterbrochen zu verwenden, ist es nicht notwendig, aber für längere Zeiträume ist es sicherer, ein Gerät mit einer intermittierenden Funktion zu verwenden. Ein Aromazerstäuber für den Heimgebrauch wird beispielsweise in einem kleinen privaten Raum im Schlafzimmer oder Arbeitszimmer verwendet, während für die Aromazerstäubung in einem großen Geschäft eine größere Zerstäubungskapazität und ein größerer Flüssigkeitsbehälter erforderlich sind.

Weitere Informationen zu Dewatchern

Über Oberflächenspannung

Die Oberflächenspannung ist die Kraft an der Grenzfläche zwischen einer Flüssigkeit und einem Gas, bei der die Flüssigkeitsmoleküle versuchen, die Oberfläche so weit wie möglich zu verkleinern. In einer Flüssigkeit wirken zwischenmolekulare Kräfte zwischen den Molekülen, um den Abstand zwischen ihnen konstant zu halten. Wenn sich die Moleküle auf die Gasseite bewegen, wirken die zwischenmolekularen Kräfte nicht mehr und der Zustand ist instabil. Um den instabilen Zustand aufzulösen, wirkt die Kraft in der Richtung, dass die Oberfläche so weit wie möglich verkleinert wird, und der Stoff wird in eine Teilchenform umgewandelt.

Was ist ein Seismograph?

Ein Seismograph ist eine Art Seismometer, das die durch ein Erdbeben verursachten Erschütterungen in elektrische Signale umwandelt. Es handelt sich um ein Messinstrument, das nicht nur die Wellenform beobachtet, sondern auch die seismische Intensität berechnet, anzeigt und als numerische Information weiterleitet.

Um die Genauigkeit der Beobachtungen zu gewährleisten, gibt es ein System zur Überprüfung der Seismographen, und um Beobachtungsdaten zu veröffentlichen, müssen die Instrumente den Überprüfungstest bestanden haben.

Die Berechnung der seismischen Intensität basiert auf der Erschütterung eines Bebens pro Minute, und einige Modelle sind in der Lage, die seismische Intensität schnell zu berechnen, nämlich in 1/100 Sekunden.

Anwendungen von Seismographen

In diesem Abschnitt werden die Anwendungen von Seismographen beschrieben:

Seismographen werden eingesetzt, um die von Erdbeben verursachten Erschütterungen festzustellen und Informationen, Evakuierungsempfehlungen und andere schnelle Reaktionsmaßnahmen zu liefern.

Es gibt Richtlinien für die Installationsstandards, die von meteorologischen Agenturen festgelegt wurden, um die richtige seismische Intensität zu veröffentlichen. Einige von ihnen sind wie folgt:

• Die Anlagen werden entsprechend der Erdbebenintensität abgeschaltet, um die Ausbreitung von Schäden zu verhindern
• Bei einem Erdbeben wird ein vorläufiger Bericht gesendet
• Schätzung des Ausmaßes der Schäden an Gebäuden und Menschen auf der Grundlage der Verteilung der seismischen Intensität
• Erteilung von im Voraus festgelegten Katastrophenschutzmaßnahmen entsprechend dem Ausmaß der Schäden

Die Reaktion basiert auf den Informationen, die vom Seismographen in chronologischer Reihenfolge nach dem Auftreten des Erdbebens gemessen werden.

Der Einsatz von Seismographen zur genauen Beobachtung der seismischen Intensität in Echtzeit hilft bei der raschen Beurteilung der Situation und der Ergreifung von Maßnahmen wie Evakuierungsempfehlungen und sekundärem Katastrophenschutz.

Es gibt Beispiele für den Einsatz von Seismographen in Fabriken, Gebäuden, großen kommerziellen Einrichtungen und anderen Gebäuden, in denen sich eine große Anzahl von Menschen versammelt, um schnell auf Evakuierungen reagieren und Katastrophen verhindern zu können.

Funktionsweise von Seismographen

Die Funktionsweise des Seismographen wird im Folgenden erläutert:

Der Seismograph besteht aus einem Messteil und einem Berechnungs- und Verarbeitungsteil.

Der Messteil verwendet einen Beschleunigungsmesser, der die beobachtete Beschleunigung der Erschütterung und die Erschütterungsdauer in elektrische Signale umwandelt.
Je nach Art des im Seismographen verwendeten Beschleunigungsmessers gibt es zwei Typen: hochpräzise Servobeschleunigungsmesser und billigere MEMS-Beschleunigungsmesser.

Nach der Umwandlung der Erschütterungen in elektrische Signale berechnet der Berechnungs- und Verarbeitungsteil die seismische Intensität auf der Grundlage eines von den meteorologischen Agenturen festgelegten Algorithmus.

Neben der Berechnung der seismischen Intensität durch Messung und Berechnung können Seismometer auch Informationen anzeigen, z. B. den Zeitpunkt, zu dem das Erdbeben beobachtet wurde, die seismische Intensitätsklasse, den maximalen Beschleunigungsgrad usw. Wenn das Messgerät über einen eingebauten Speicher oder ein anderes Speichermedium verfügt, kann es die beobachteten seismischen Intensitätsinformationen als Daten speichern und an den Benutzer senden.

Apps für Seismographen

Es wurden mehrere Seismographen-Apps für Smartphones und Tablets veröffentlicht.

Eine in Japan entwickelte Anwendung zeigt die seismische Intensität auf dem Bildschirm von Smartphones und Tablets an, indem sie die Erschütterung des Smartphones oder Tablets mit Hilfe des eingebauten Beschleunigungssensors misst.

In Übersee wurde eine weitere Anwendung entwickelt, die die in Smartphones und anderen Geräten eingebauten Beschleunigungssensoren nutzt, um automatisch Daten in die Cloud zu übertragen, wenn ein erstes Beben festgestellt wird. Diese Anwendung verwendet einen einzigartigen Algorithmus, um die in der Cloud gesammelten Daten zu analysieren, und sendet, wenn sie wahrscheinlich zu einem Hauptbeben führen, einen Alarm über das Gebiet und das Ausmaß des möglichen Erdbebens.

Umweltnormen für die Installation von Seismographen

Für Seismographen gibt es Bewertungsstandards für die Installationsumgebung, z. B. für den Standort und die Installationsmethode, wenn die Beobachtungsdaten veröffentlicht werden sollen.

Für die Installationsorte von Seismographen sind folgende Bedingungen festgelegt: Bedingungen in der Nähe von Klippen und anderen Stufen, Bedingungen im Boden, Bedingungen in der Umgebung von Gebäuden, Bedingungen in Hohlräumen, unterirdischen Tanks, unterirdischen Rohren usw., Bedingungen an Säulenstrukturen usw., Bedingungen an Blumenbeeten usw. und Bedingungen für die Installation innerhalb von Gebäuden.

In Gebieten, in denen das Gelände nicht eben ist und Stufen, wie z. B. Klippen, vorhanden sind, müssen z. B. anfällige Erdaufschüttungen unabhängig von ihrer Höhe vermieden werden, wenn die Gefahr eines Einsturzes bei einem starken Erdbeben oder in der Nähe der Kante einer Stufe vermutet wird.

Die Installation auf besonderen Böden, die nur in bestimmten Gebieten vorkommen, wie z. B. alten Flussläufen, trockengelegten Teichen und Sümpfen, Hochebenen und Bergtälern, sollte ebenfalls vermieden werden, da es zu lokalen Erschütterungen kommen wird.

Für die Aufstellung von Ständern für Seismographen gelten folgende Bedingungen: Bedingungen hinsichtlich des Materials und der Form des Ständers für den Seismographen, Bedingungen hinsichtlich der Vergrabung des Ständers für den Seismographen, Bedingungen hinsichtlich der Befestigung des Seismographen und Maßnahmen gegen herabfallende Gegenstände.

So muss der Standfuß des Seismographen aus einem Material (z. B. Beton) und einer Struktur (keine Hohlräume) bestehen, die bei starken Erdbeben nicht brechen.

Was ist Metalldetektor?

Metalldetektoren sind Geräte, die mittels elektromagnetischer Induktion Metalle aufspüren, indem sie die im Metall erzeugte elektromotorische Kraft erfassen. Sie werden in einer Vielzahl von Anwendungen und Bereichen eingesetzt, da sie Metall in unsichtbaren Bereichen aufspüren können, z. B. unter der Erde, in Lebensmitteln und unter der Kleidung von Menschen.

Es gibt auch andere Geräte zur Metalldetektion, z. B. Zählerableser. Im Falle eines Zählers können jedoch nur magnetische Stoffe wie Eisen und Nickel aufgespürt werden. Im Gegensatz dazu können Metalldetektoren alle Metalle aufspüren, einschließlich nichtmagnetischer Materialien wie Edelstahl und Aluminium.

Verwendungszwecke von Metalldetektoren

Die offensichtlichste Anwendung für Metalldetektoren ist das Aufspüren von Landminen. Metalldetektoren in Form von Staubsaugern werden zum Aufspüren von Landminen eingesetzt. Sie sind jedoch auch etwas schwerfällig, da sie auf andere Metalle im Boden als Minen reagieren, und sie reagieren nicht auf Minen aus Nichtmetallen (z. B. aus Kunststoff).

Metalldetektoren werden auch zu Sicherheitszwecken eingesetzt, z. B. zur Kontrolle vor dem Einsteigen und zur Verhinderung von Ladendiebstahl. In einigen CD- und Bekleidungsgeschäften werden beispielsweise vorab Metallschilder an den Waren angebracht, so dass der Metalldetektor anspricht, wenn ein Kunde versucht, die Waren zu entnehmen, ohne die Kasse zu passieren.

Das Prinzip des Metalldetektors wird auch bei der zerstörungsfreien Prüfung von Industrieprodukten und bei der Diagnose von Krankheiten eingesetzt.

Das Prinzip der Metalldetektoren

Metalldetektoren werden in vielen verschiedenen Bereichen eingesetzt, und ihre Form variiert je nach Bereich und Anwendung. Das Grundprinzip ist jedoch bei allen gleich.

Metalldetektoren sind Geräte, die sich die elektromagnetische Induktion zunutze machen, bei der ein Leiter in einem wechselnden Magnetfeld eine elektromotorische Kraft erzeugt.

Im Inneren des Metalldetektors ist eine Spule installiert. Wenn der Detektor eingeschaltet wird und ein elektrischer Strom durch diese Spule fließt, wird in der Spule ein Magnetfeld erzeugt. Wenn dieses Magnetfeld ein anderes Metall durchquert, erzeugt die elektromagnetische Induktion eine elektromotorische Kraft in diesem Metall. Infolgedessen fließt ein elektrischer Strom im Inneren des Metalls und ein weiteres Magnetfeld wird erzeugt, wodurch sich das Magnetfeld insgesamt ändert. Anhand dieser Änderung des Magnetfelds kann festgestellt werden, ob Metall vorhanden ist oder nicht.

Das vom Metall erzeugte Magnetfeld ändert sich auch, je nachdem, ob Kratzer auf der Metalloberfläche vorhanden sind oder nicht. Bei der zerstörungsfreien Prüfung wird die Qualität eines Produkts dadurch sichergestellt, dass geringfügige Änderungen des Magnetfelds aufgrund des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Fehlern festgestellt werden. Aus diesem Grund erfordert die zerstörungsfreie Prüfung im Vergleich zu anderen Bereichen eine äußerst anspruchsvolle Signaldetektionstechnologie.

Wie man einen Metalldetektor auswählt

Bei der Auswahl eines Metalldetektors ist es wichtig, die Spezifikationen des Herstellers zu beachten und einen Detektor auszuwählen, der den beabsichtigten Zweck erfüllen kann, da jeder Detektor seine eigenen Stärken und Schwächen hat.

Metalldetektoren sprechen gut auf Stahl an, sind aber weniger empfindlich gegenüber Legierungen wie Edelstahl. Sie sind auch weniger empfindlich gegenüber langen, dünnen Gegenständen und Gegenständen, die große Mengen an Wasser enthalten. Wenn der Detektor in solchen schwer aufzuspürenden Situationen eingesetzt werden soll, sollte er sorgfältiger ausgewählt werden.

Es gibt verschiedene Formen, darunter solche für große Gegenstände, solche für kleine Gegenstände und solche, die an Förderbänder angeschlossen werden können. Je nach Anwendung werden möglicherweise mehrere Geräte benötigt.

Wenn Sie neben Metall auch Steine oder Glas aufspüren wollen, oder wenn Sie eine genauere Erkennung wünschen, wird ein Fremdkörperdetektor mit Röntgenstrahlen zusammen mit dem Metalldetektor eingesetzt.

Metalldetektoren für den Einsatz in Fabriken

Metalldetektoren werden für die zerstörungsfreie Prüfung in Fertigungsbetrieben und zur Erkennung von Fremdkörpern in Lebensmittelfabriken eingesetzt. Zu den zerstörungsfreien Prüfungen gehört auch die magnetische Tiefenfehlerprüfung mit Metalldetektoren und ähnlichen Geräten. In diesem Abschnitt werden einige Beispiele für Metalldetektoren vorgestellt, die in Lebensmittelfabriken eingesetzt werden, um die Kontamination mit Fremdkörpern zu verhindern.

Metalldetektoren werden in fast allen Lebensmittelfabriken installiert, da Metallverunreinigungen ein großes Problem in Lebensmittelfabriken darstellen. Im Allgemeinen werden die Inspektionen auf Förderbändern in der Produktionslinie durchgeführt, aber die Genauigkeit der Inspektion hängt von der Position, Ausrichtung und Form des Produkts ab. Die beste Methode wird zum Zeitpunkt der Einführung ausgewählt, basierend auf der Leistung der Anlage, der Form der Anlage und den Metallen, die möglicherweise beigemischt sind. Es ist zu beachten, dass bei unsachgemäßem Betrieb des Systems Metalle möglicherweise nicht erkannt werden, selbst wenn sie enthalten sind.

Bei Metalldetektoren handelt es sich um eine Inspektionsmethode, die auf Magnetismus beruht und je nach Umgebung des Geräts möglicherweise nicht korrekt funktioniert. Insbesondere müssen die Stromversorgung und die Kabel entsprechend den Spezifikationen des Geräts ordnungsgemäß gehandhabt werden.

Darüber hinaus muss der Metalldetektor regelmäßig mit einem Prüfkörper kontrolliert werden, um eine stabile Leistung zu gewährleisten. In Lebensmittelfabriken sollten die Geräte entsprechend den CCP-Kriterien (Critical Control Point) regelmäßig überprüft werden.

Was ist ein Sauerstoff-Messgerät?

Ein Sauerstoff-Messgerät ist ein Instrument, das zur Messung der Sauerstoffkonzentration in der Luft verwendet wird.

Sie werden in verschiedenen Bereichen wie der Industrie, der Medizin und der Umweltüberwachung eingesetzt. Die verwendeten Methoden lassen sich grob in elektromagnetische und elektrochemische Analysatoren unterteilen.

Darüber hinaus werden häufig spezielle Verfahren wie der Explosionsschutz angewandt. Die Auswahl der Geräte richtet sich nach dem Verwendungszweck und der Umgebung, in der sie gemessen werden sollen.

Anwendungen von Sauerstoff-Messgeräten

Sauerstoff-Messgeräte sind Instrumente, die in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt werden.

1. Industrielle Anwendung

Auf Baustellen werden sie zur Überwachung der Gaskonzentration eingesetzt, um Unfälle durch Sauerstoffmangel zu vermeiden. Sauerstoffmangel liegt vor, wenn die Sauerstoffkonzentration in der Luft unter etwa 18 % sinkt. Aus diesem Grund werden sie häufig in Bereichen eingesetzt, in denen die Luft nur selten gewechselt wird, sowie in Räumen, in denen mit flüssigem Stickstoff und anderen Gasen gearbeitet wird.

Darüber hinaus werden sie auch zur Verbrennungskontrolle in Industrieöfen eingesetzt. Sie messen die Sauerstoffkonzentration in der Verbrennungszone und helfen bei der Einstellung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses (Brennstoff-Sauerstoff-Verhältnis). Eine genaue Steuerung des Luft-Brennstoff-Verhältnisses gewährleistet eine effiziente Verbrennung des Brennstoffs und eine Optimierung der Abgasemissionen.

2. Medizinische Anwendungen

Das Gerät ist in der medizinischen Praxis weit verbreitet. Es überwacht den Sauerstoffgehalt von Patienten, die sich einer Sauerstofftherapie unterziehen, und sorgt für eine angemessene Sauerstoffversorgung. Auch beim Bergsteigen und bei Aktivitäten in großer Höhe sinkt die Sauerstoffkonzentration, so dass Oximeter häufig eingesetzt werden, um festzustellen, ob eine Sauerstoffergänzung erforderlich ist.

Funktionsweise von Sauerstoff-Messgeräten

Die Funktionsweise eines Sauerstoff-Messgerätes beruht im Allgemeinen auf der Messung mit einem Sauerstoff-Sensor. Es gibt verschiedene Arten von Sauerstoffsensoren, wobei die häufigste Art die Sensoren sind, die die Sauerstoffübertragung messen.

Diese Sensoren werden aus Keramik oder anderen Materialien hergestellt und messen die Sauerstoffmenge auf der Grundlage der chemischen Reaktion, die im Material stattfindet, wenn der Sauerstoff den Sensor passiert. Die Messergebnisse werden in der Regel über eine digitale Anzeige oder ein analoges Messgerät angezeigt.

Einige Sauerstoff-Messgeräte können auch mit einer Warnung oder einem Alarm ausgestattet sein, wenn die Sauerstoffkonzentration einen bestimmten Bereich überschreitet. Es gibt zwei Hauptmethoden zur Sammlung von Sauerstoff für die Messung durch Sauerstoff-Messgeräte: Diffusion und Aspiration.

Die Diffusionsmethode misst die Sauerstoffkonzentration in einem natürlich diffundierten Zustand und wird zur Beobachtung von Veränderungen der Sauerstoffkonzentration, z. B. in Labors, verwendet. Bei der Aspirationsmethode wird eine Pumpe oder ähnliches verwendet, um Gas zu sammeln und zu messen, und kann zur Messung der Sauerstoffkonzentration in geschlossenen Räumen verwendet werden.

Arten von Sauerstoff-Messgeräten

Es gibt mehrere Arten von Sauerstoff-Messgeräten:

1. Magnetischer Sauerstoffanalysator

Wenn ein Magnetfeld an das Messgas angelegt wird, wird der Sauerstoff nach der gleichen Funktionsweise wie ein Magnet angezogen. Der dabei entstehende Druck wird von einem Sensor erfasst und die Sauerstoffkonzentration gemessen. Er kann auch brennbare Gase messen, ist aber teurer als andere Methoden. 

2. Galvanisches Sauerstoff-Messgerät

Wenn Sauerstoff in den Elektrolyten diffundiert, findet an jeder Elektrode eine Oxidations-/Reduktionsreaktion statt, und es fließt ein Strom durch den Elektrolyten, der proportional zur Sauerstoffkonzentration ist. Anhand dieses Stroms wird die Sauerstoff-Messgeräte-Konzentration bestimmt. Sie haben den Vorteil, dass sie kompakt und preiswert sind, aber sie verschlechtern sich unabhängig davon, ob sie benutzt werden oder nicht, so dass die Teile regelmäßig ausgetauscht werden müssen.

3. Sauerstoff-Messgeräte aus Zirkoniumdioxid

Bei hohen Temperaturen ist Zirkoniumdioxid aufgrund von Sauerstoffionen leitfähig. Daher verwendet dieses Sauerstoff-Messgerät einen Sensor, um die Konzentration der elektromotorischen Kraft der Sauerstoffkonzentrationszelle zu erfassen, die in der Elektrode aus Zirkoniumdioxid erzeugt wird. Er hat den Vorteil, dass er leicht zu konfigurieren ist, aber das Vorhandensein von brennbaren Gasen kann zu Fehlern in den Ergebnissen führen.

4. Sauerstoff-Messgeräte für gelösten Sauerstoff

Gelöster Sauerstoff ist der in Wasser gelöste Sauerstoff, der mit diesem Messgerät gemessen wird. Es wird oft auch als Lösungsmittel-Sauerstoffmessgerät oder DO-Sensor bezeichnet. Gelöster Sauerstoff kann durch Titration, die Diaphragma-Elektroden-Methode oder durch fluoreszierende Messgeräte für gelösten Sauerstoff gemessen werden.

Die Titrationsmethode verwendet eine Redoxreaktion, um aus einem vorbereiteten Reagenz zu titrieren, und die Ergebnisse werden für arithmetische Zwecke verwendet. Sie hat den Nachteil, dass sie anfällig für oxidierende und reduzierende Substanzen ist.

Bei der Diaphragmaelektrodenmethode wird eine Diaphragmaelektrode verwendet. Im Vergleich zur Titrationsmethode hat sie den Vorteil, dass der gelöste Sauerstoff sofort gemessen werden kann. Sie hat jedoch den Nachteil, dass sie häufig gewartet und kalibriert werden muss.

Bei der Fluoreszenzmethode wird eine spezielle Substanz verwendet, die bei Bestrahlung mit ultraviolettem Licht fluoresziert. Bei der Messung des gelösten Sauerstoffs wird die Tatsache genutzt, dass die Fluoreszenzintensität mit der Menge des gelösten Sauerstoffs im Wasser abnimmt. Da sie einfach zu warten und zu kalibrieren ist, dürfte sie eine Alternative zu Diaphragmaelektroden für die Messung von gelöstem Sauerstoff sein.

Was ist ein Ultraschallreinigungsgerät?

Ein Ultraschallreinigungsgerät ist ein Ultraschallgenerator, der aus einem Oszillator und einem Wandler besteht.

Bei der Reinigung wird er mit einem Medium wie Wasser oder einem Reinigungsmittel verbunden, um eine Ultraschallreinigung zu ermöglichen. Die Frequenz kann eingestellt und die Bedingungen des Wandlers automatisch angepasst werden, so dass stabile Ultraschallwellen abgegeben werden können und die Intensität der Reinigungsleistung für eine breite Palette von Anwendungen angepasst werden kann.

Anwendungen von Ultraschallreinigungsgeräten

Ultraschallreinigungsgeräte werden zur Reinigung und für andere Anwendungen eingesetzt, bei denen Ultraschallschwingungen genutzt werden.

Insbesondere werden sie zur Reinigung von Metallteilen, Presswerkzeugen, HDD-Teilen und Halbleitern mit Ölflecken und feinen Schmutzpartikeln usw. verwendet. Die Ultraschallreinigung kann jedoch nicht bei Materialien eingesetzt werden, die ihren Glanz verlieren, wie z. B. Perlen, oder bei Präzisionsmaschinen, wie z. B. wasserfesten Uhren und Kameras.

Funktionsweise von Ultraschallreinigungsgeräten

Ein Ultraschallreinigungsgerät ist ein Gerät, das Ultraschallwellen erzeugt, indem es Schwingungen durch einen Oszillator erzeugt.

Der Wandler kann elektrostriktiv sein, d. h. er dehnt sich unter der Einwirkung eines elektrischen Feldes aus und zieht sich zusammen, oder magnetostriktiv, d. h. er dehnt sich unter der Einwirkung eines Magnetfeldes aus und zieht sich zusammen.

Bei der Reinigung werden Ultraschallschwingungen in die Flüssigkeit übertragen, was zu einem Phänomen führt, das als Kavitation bezeichnet wird und Blasen erzeugt, die mit verdampftem oder gelöstem Gas gefüllt sind.

Eine große Kavitation führt zu einer stärkeren Beschädigung des Objekts, kann aber auch schwer zu entfernenden Schmutz entfernen. Umgekehrt verursacht eine kleine Kavitation weniger Schäden und ermöglicht eine Reinigung, ohne Unebenheiten zu hinterlassen.

Was ist ein Farbsortierer?

Ein Farbsortierer ist eine Maschine, die mit einer CCD-Kamera, Nahinfrarot (NIR) und einem Kameraschacht (Rutsche) gute, schlechte und fremde Stoffe aus dem Erntegut sortiert und entfernt.

Das Erntegut ist eine Mischung aus guten, verbrauchsfertigen Produkten und mangelhaften Produkten, die durch verschiedene Ursachen, Kieselsteine, Glassplitter usw. verfärbt sind.

Aufgrund der großen Anzahl von Erntekörnern ist es für das menschliche Auge unpraktisch, fehlerhaftes und fremdes Material zu sortieren und zu entfernen.

Bei einem Farbsortierer können nur fehlerhafte Produkte und Fremdkörper, die von einer CCD-Kamera erkannt werden, durch einen Auswerfer wie eine Luftstrahldüse aussortiert werden.

Debugging-Tools haben verschiedene Funktionen, um Softwareentwickler bei der Fehlersuche zu unterstützen.

Anwendungen von Farbsortierern

Farbsortierer werden hauptsächlich zum Sortieren von Reis verwendet.

Geernteter brauner Reis enthält eine Mischung aus guten, schlechten und fremden Bestandteilen.

Zu den schadhaften Reiskörnern gehört verschimmelter Reis, während Fremdkörper wie Kieselsteine und Glassplitter gefährlich sind, da sie nicht in den Mund genommen werden sollten.

Defekte Produkte unterscheiden sich in einigen Bereichen farblich von guten Produkten. Defekte Produkte können von der CCD-Kamera des Farbsortierers erkannt und durch Ausblasen von Luft aus dem Auswerfer entfernt werden.

Einige Fremdkörper, wie z. B. Glasscherben, können den guten Produkten ähnlich sehen. Einige Farbsortierer sind auch mit einer NIR-Kamera ausgestattet, die mit Hilfe von Nahinfrarotlicht zwischen guten Produkten und Glasscherben unterscheidet, sodass Glasscherben entfernt werden können.

Farbsortierer gibt es nicht nur für Reis, sondern auch für Weizen, Gerste und Soja.

Funktionsweise von Farbsortierern

Der Schlüssel zur Unterscheidung zwischen gutem, schlechtem und fremdem Erntegut ist der Unterschied in der Farbe.

Mit Farbe ist hier nicht nur die reine Farbe gemeint, sondern auch die für das menschliche Auge unsichtbare Infrarot-Farb-Information.

Objekte unterscheiden sich durch den Anteil der elektromagnetischen Wellen (Licht im Falle des sichtbaren Lichts), der bei jeder Wellenlänge reflektiert oder durchgelassen wird (spektraler Reflexionsgrad/spektraler Transmissionsgrad).

Defekte Produkte können von gewöhnlichen CCD-Kameras erkannt werden, da der spektrale Reflexionsgrad und der spektrale Transmissionsgrad des sichtbaren Lichtanteils unterschiedlich sind.

Transparente Fremdkörper wie z. B. Glasscherben können von einer NIR-Kamera erkannt werden, die Nahinfrarotstrahlung erfasst, da die spektrale Reflexion und die Durchlässigkeit der Nahinfrarotstrahlung unterschiedlich sind.

Das Rohmaterial wird auf ein Förderband geschüttet und in den optischen Teil geschleudert, der aus mehreren LED-Lichtquellen, zwei CCD-Kameras und einer NIR-Kamera besteht.

Durch die Beleuchtung des Materials mit LED-Lichtquellen und die Kontrolle mit den CCD- und NIR-Kameras lassen sich Unterschiede im spektralen Reflexionsgrad und in der spektralen Transmission zwischen gutem, fehlerhaftem und fremdem Material feststellen.

Gleichzeitig wird aus dem mit der Kamera verbundenen Ejektorteil Luft ausgeblasen, um gute Produkte von fehlerhaften Produkten und Fremdkörpern auszusortieren.

Was ist ein hitzebeständiger Handschuh?

Hitzebeständige Handschuhe sind eine Art von Schutzausrüstung, die die Hände und Arme von Arbeitnehmern vor den Gefahren hoher oder niedriger Temperaturen schützt.

Sie sind eine besonders wichtige Schutzausrüstung in Forschungseinrichtungen, die mit heißen oder kalten Umgebungen zu tun haben, und an Arbeitsplätzen, an denen Materialien wie Harze, Metalle und Glas eingeschmolzen werden und dienen dem Schutz der Arbeitnehmer vor Verbrennungen und Erfrierungen.

Es steht eine breite Palette von Materialien zur Verfügung, darunter Baumwolle, Silikon, Aramidfasern, Aluminiumbeschichtung und Polyurethan und diese Handschuhe werden nach der Hitzebeständigkeit des Materials und der Verarbeitbarkeit in der Umgebung, in der sie eingesetzt werden, ausgewählt.

Anwendungen von hitzebeständigen Handschuhen

Die wichtigsten Umgebungen für den Einsatz bei hohen Temperaturen sind Lebensmittelverarbeitungsbetriebe, Glasverarbeitungsbetriebe, Stahlwerke und Labors. In Umgebungen mit niedrigen Temperaturen werden sie für Arbeiten in Gefrierschränken, in der Fischereiindustrie und beim Umgang mit flüssigem Stickstoff verwendet.

Kochhandschuhe für die Zubereitung und ölbeständige Handschuhe aus Silikonkautschuk zum Schutz vor Verbrennungen werden in Lebensmittelverarbeitungsbetrieben verwendet, Handschuhe aus Silikonmaterial häufig in der Lebensmittelverarbeitung, da sie staubabweisend sind.

Sie bieten jedoch keine gute Isolierung und es wird empfohlen, sie in Kombination mit Innenhandschuhen zu verwenden. Handschuhe, die in glasverarbeitenden Betrieben und Stahlwerken verwendet werden, erfordern eine hohe Hitzebeständigkeit bei Temperaturen von 500 °C bis fast 1000 °C. Hitzebeständige Handschuhe mit einer Aluminiumbeschichtung für Hitze- und Flammenbeständigkeit sind die Handschuhe der Wahl.

In der Fischereiindustrie werden hitzebeständige Handschuhe aus Polyurethan, dessen Harz selbst bei -60 °C nicht aushärtet, häufig zum Verpacken von Eis und für Arbeiten bei kaltem Wetter verwendet. Für den Umgang mit Tiefsttemperatur-Flüssiggasen wie z. B. Flüssigstickstoff werden Handschuhe mit ultratiefer Temperaturbeständigkeit (-196 °C) verwendet. Sie werden hauptsächlich in Labors und in der Biotechnologie eingesetzt.

Eigenschaften von hitzebeständigen Handschuhen

Hitzebeständige Handschuhe weisen je nach Material unterschiedliche Eigenschaften auf. Die Eigenschaften der einzelnen Materialien sind wie folgt:

1. Baumwollmaterial

Baumwolle ist das Material, das für Militärhandschuhe verwendet wird und reine Baumwollhandschuhe aus 100 % Baumwolle sind sehr schweißabsorbierend. Sie sind außerdem hitzebeständig und haben ein breites Einsatzspektrum.

Handschuhe aus einer Mischung von Baumwolle und Polyester oder Viskose haben die Eigenschaften von Nicht-Baumwollfasern wie z. B. Knitterfestigkeit und schnelles Trocknen.

2. Silikonmaterial

Silikonmaterial kann Temperaturen von 200 °C oder mehr standhalten und ist wasserabweisend, so dass es resistent gegen Staub und andere Verunreinigungen ist. Es wird häufig in der Lebensmittelindustrie und in Reinräumen verwendet.

3. Aramidfasern

Aramidfasern haben eine ausgezeichnete Flammbeständigkeit mit einer Hitzebeständigkeitstemperatur von 370 °C, werden jedoch durch ultraviolette Strahlen, Säuren und Laugen abgebaut.

4. Polyurethanwerkstoffe

Polyurethanwerkstoffe haben eine Hitzebeständigkeitstemperatur von ca. 150 °C und zeichnen sich durch ihre hervorragende Elastizität aus. Weitere Merkmale sind eine ausgezeichnete Kältebeständigkeit.

5. Kieselsäurefasern (anorganische Fasern)

Siliziumdioxidfasern (anorganische Fasern) haben eine Hitzebeständigkeitstemperatur von 600 °C – 800 °C und zeichnen sich dadurch aus, dass sie Temperaturen aushalten, denen organische Fasern nicht gewachsen sind.

Weitere Informationen zu hitzebeständigen Handschuhen

1. Inspektion von hitzebeständigen Handschuhen

Für die ordnungsgemäße Verwendung von hitzebeständigen Handschuhen ist eine Kontrolle vor dem Gebrauch sehr wichtig. Schutzausrüstungen können sich bei ständigem Gebrauch verschlechtern und der Arbeitsumgebung nicht mehr standhalten.

Aramidfasern beispielsweise sind Polymere auf der Basis von Amidbindungen und unterscheiden sich in ihrer chemischen Struktur von den aliphatischen Polyamiden des Nylons, die aromatische Polyamide sind. Neben hitzebeständigen Handschuhen werden Aramidfasern zur Verstärkung von Reifen und kugelsicheren Westen verwendet. Aramidfasern werden durch ultraviolette Strahlung, Säuren und Laugen zersetzt und müssen vor der Verwendung geprüft werden.

Die Verwendung von Hightech-Fasern schützt nicht vor einer Verschlechterung. Eine Überprüfung und ordnungsgemäße Handhabung vor der Verwendung ist unerlässlich, um Unfälle zu vermeiden, da verkohlte Stellen, Öl- und Reinigungsmittelrückstände vom Waschen die feuerhemmenden Eigenschaften beeinträchtigen.

2. Unfälle mit Brandverletzungen

Hitzebeständige Handschuhe sind die gebräuchlichste Schutzausrüstung für den Arbeitsschutz, aber das Tragen von hitzebeständigen Handschuhen verhindert nicht immer Unfälle. Drei Hauptursachen für Unfälle werden genannt:

1. Nichterkennen der Gefahren
2. Nicht definierte Arbeitsabläufe
3. Mangelnde Schulung zum Thema Gefahren und schädliche Auswirkungen

Um schwere Unfälle zu vermeiden, ist es wichtig, geeignete Schutzausrüstung zu tragen und tägliche Sicherheitsmaßnahmen durchzuführen. Selbst wenn Schutzausrüstungen wie hitzebeständige Handschuhe zur Verfügung stehen, können Unfälle nicht verhindert werden, wenn Bediener und Manager die Gefahren nicht kennen. Daher ist es wichtig, dass Sicherheitsschulungen und -unterweisungen gründlich durchgeführt werden.

Was ist ein Härteprüfer?

Härteprüfer sind Messgeräte, die zur Bestimmung der Härte von Materialien verwendet werden.

Härteprüfer bestimmen die Härte, indem sie ein Prüfstück mit einer bestimmten Kraft zusammendrücken oder anritzen und die Größe der Verformung oder Markierung messen. Es gibt verschiedene Arten von Härtedefinitionen, z. B. Rockwell, Vickers und Brinell, und der Härteprüfer muss die Härte entsprechend den Eigenschaften des Prüfobjekts messen.

Stationäre Härteprüfer sind die gebräuchlichste Art von Härteprüfern, aber es gibt auch tragbare Geräte, die für Prüfungen an jedem beliebigen Ort verwendet werden können.

Anwendungen von Härteprüfern

Härteprüfer werden bei der Entwicklung neuer Produkte und bei der Qualitätskontrolle bestehender Produkte eingesetzt. Da jedes Prüfobjekt eine andere Härte aufweist, ist es erforderlich, den für das Prüfobjekt geeignete Härteprüfer zu verwenden.

1. Überprüfung der Qualität von Materialien

Im Rahmen der Qualitätskontrolle eines Produkts werden sie verwendet, um zu prüfen, ob das Produkt eine ausreichende Härte aufweist, um die Konstruktionsanforderungen zu erfüllen.

2. Vergleich von Werkstoffen

Härteprüfer werden zum Vergleich von Werkstoffen gleicher oder unterschiedlicher Art verwendet. Dies ermöglicht die Auswahl des am besten geeigneten Materials für eine bestimmte Anwendung.

3. Forschung und Entwicklung

Härteprüfer werden eingesetzt, um die Wirksamkeit neuer Materialien und Behandlungen zu beurteilen, wenn diese entwickelt werden.

4. Fehlersuche

Im Rahmen einer Produktfehleranalyse wird die Härte eines fehlerhaften Bauteils gemessen, um die Ursache des Fehlers zu ermitteln.

Funktionsweise von Härteprüfern

Es gibt verschiedene Härteprüfer mit unterschiedlichen Messfunktionsweisen. Je nach Verwendung des jeweiligen Prüfobjekts und der Härte sollte das geeignete Prüfgerät ausgewählt werden.

1. Rockwell-Härteprüfer

Bei diesem Verfahren wird die Härte aus der Tiefe des Eindrucks berechnet, der durch das Andrücken eines Diamanteindringkörpers gegen den Prüfkörper entsteht. Der Eindringkörper mit einem Scheitelwinkel von 120 ° wird als HRC eingestuft, während HRA dünne Bleche und dergleichen mit einer schwächeren Prüfkraft misst. HRB verwendet eine Stahlkugel anstelle eines Diamanteindringkörpers. Die Härte wird z. B. als HRC70 angegeben.

2. Brinell-Härteprüfer

Bei diesem Verfahren wird die Härte auf der Grundlage der Oberfläche des Eindrucks, der durch das Andrücken einer Stahlkugel aus Hartmetall in der Probe entsteht, und der beim Andrücken aufgebrachten Kraft berechnet. Sie kann keine dünnen oder kleinen Objekte messen und eignet sich für die Messung von Objekten mit ungleichmäßiger Härte oder rauen Oberflächen. Sie wird in HB oder HBW ausgedrückt.

3. Vickers-Härteprüfer

Bei diesem Verfahren wird die Härte anhand der diagonalen Länge des Eindrucks, der in der Probe durch Drücken eines quadratischen Diamanteindringkörpers mit einem Anstellwinkel von 136 ° erzeugt wird, und der dabei aufgebrachten Last berechnet. Sie beruht auf derselben Messfunktionsweise wie die Brinell-Härte, kann aber eine größere Bandbreite von Werkstoffen messen. Für die Messung der Oberflächenhärte mit sehr geringen Prüfkräften gibt es auch Mikro-Vickers-Härteprüfungen.

4. Shore-Härteprüfer

Dieses Prüfgerät ermittelt die Härte, indem es einen Diamanthammer auf eine Probe fallen lässt und die Höhe des Aufpralls misst. Während Rockwell, Brinell und Vickers die Härte gegen Eindrücken angeben, steht die Shore-Härte für die dynamische Belastbarkeit. Sie kann auch zur Messung der Härte von versendeten Produkten verwendet werden, da sie nach der Messung keine Kratzer oder Spuren hinterlässt.

5. Durometer

Ein Eindringkörper mit einer nadelförmigen Spitze wird belastet, und die Härte wird anhand der Tiefe berechnet, bis zu der der Eindringkörper eingedrückt wird. Tragbare Härteprüfer ermöglichen eine einfache Messung am Herstellungsort. Je nach Härteunterschied wird die Form des Eindringkörpers für die Messung geändert. Weiche Materialien wie Gummi und Elastomere werden mit dem A-Typ gemessen, während harte Kunststoffe mit dem D-Typ gemessen werden und als HDA80, HDD70 usw. gekennzeichnet sind.

HDA80 wird manchmal auch als Shore-A-Härte 80 bezeichnet, was mit der Shore-Härte verwechselt werden kann, daher ist Vorsicht geboten. Sie eignet sich nicht für den direkten Vergleich von Materialien mit sehr unterschiedlichem Elastizitätsmodul und wird in den letzten Jahren in Europa und anderswo kaum noch verwendet.

6. Bleistifthärteprüfer

Mit diesem Gerät wird die Oberflächenhärte von lackierten Beschichtungen gemessen, indem ein Bleistift mit einer festen Spitzenform belastet wird. Die Härte wird mit Bleistiften von 6B bis B, HB, F, H bis 6H gemessen, und die Härte des Bleistifts wird durch visuelle Prüfung auf Kratzer von 3 mm oder mehr bestimmt. Die härteste Bleistifthärte (z. B. 5H), die keine Kratzer verursacht, ist die Bleistifthärte.

7. Mohs-Härte

Obwohl es sich nicht um einen Härteprüfer handelt, gibt es eine Methode zur Bestimmung der Härte von Mineralien, die Mohs-Härte. Für jedes Standardmineral gibt es 10 oder 15 Härtegrade, gegen die gerieben wird, und die Härte wird durch den Punkt bestimmt, an dem der Gegenstand zerkratzt wird.

Weitere Informationen über Härteprüfer

Hinweise zur Verwendung von Härteprüfern

Die Härte ist, wie die Länge und das Gewicht, nicht eindeutig definiert und wird nur durch den jeweilige Härteprüfer bestimmt. Aus diesem Grund kann dem gemessenen Wert nur vertraut werden, da mit anderen Mitteln nicht überprüft werden kann, ob der gemessene Wert korrekt ist oder nicht.

Es ist daher notwendig, das Belastungs- und Maßmesswerk des Messgerätes regelmäßig zu überprüfen, um sicherzustellen, dass es keine Abweichungen gibt. Zu den Überprüfungen gehören die direkte Überprüfung durch Sachverständige, die regelmäßig durchgeführt wird, und die indirekte Überprüfung, bei der Proben bekannter Härte routinemäßig gemessen werden, um ihre Normalität zu überprüfen.

Werden Messungen an derselben Probe mit verschiedenen Typen von Härteprüfern durchgeführt, kann sich die Reihenfolge der Härte der Probe von einem Prüfgerät zum anderen ändern. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Härte, wie bereits erwähnt, für jedes Gerät anders definiert ist. Es gibt zwar Umrechnungstabellen, mit denen die Härte der einzelnen Härteprüfern abgeglichen werden kann, doch ist es gängige Praxis, für die zu vergleichenden Proben denselben Härteprüfer zu verwenden, um korrekte Daten zu erhalten.

Was ist eine Vakuumkammer?

Eine Vakuumkammer ist ein versiegelter Behälter, der einen extrem niedrigen atmosphärischen Innendruck aufrechterhalten soll.

In der Regel handelt es sich um eine kastenförmige Struktur aus Metall, die ein Vakuum erzeugt, indem sie Gase aus dem Inneren entfernt. Sie wird auch als Vakuumbehälter bezeichnet.

Ein Vakuum schützt Materialien wie Metalle und Kunststoffe vor Oxidation und Korrosion, da Sauerstoff und Feuchtigkeit praktisch nicht vorhanden sind. Die Verwendung einer Vakuumkammer zur Verarbeitung von Materialien kann deren Haltbarkeit und Qualität verbessern.

Sie muss jedoch unter entsprechender Schulung und Anleitung betrieben werden, da extrem niedrige oder plötzliche Luftdruckschwankungen Gefahren verursachen können. Außerdem muss auf die Konstruktion und Abdichtung der Kammer geachtet werden, um das Risiko von Unfällen und Leckagen zu minimieren.

Anwendungen von Vakuumkammern

Vakuumkammern sind Geräte, die in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden. Im Folgenden werden Beispiele für die Verwendung von Vakuumkammern genannt:

1. Materialforschung

Vakuumkammern werden zur Untersuchung von Materialeigenschaften eingesetzt. Im Vakuum können die physikalischen Eigenschaften von Materialien ohne den Einfluss von Gasen oder Feuchtigkeit untersucht werden. Vakuumkammern werden zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit, der elektrischen Leitfähigkeit und der elastischen Eigenschaften eingesetzt.

Vakuumkammern werden auch zur Untersuchung der Oberflächenbehandlung und des Oxidationsschutzes von Werkstoffen eingesetzt. Sie werden häufig zur Verhinderung von Oberflächenkorrosion und zur Entwicklung von Beschichtungstechnologien verwendet. In einigen Fällen wird das Degradations- und Oxidationsverhalten von Werkstoffen unter Vakuumbedingungen beobachtet, um die Haltbarkeit und Lebensdauer zu beurteilen.

2. Oberflächenbehandlung

Die Oberflächenbehandlung von Werkstoffen kann unter Verwendung einer Vakuumkammer durchgeführt werden. Unter anderem ist das Aufdampfen ein Verfahren, bei dem Metalle oder andere Stoffe in einer Vakuumkammer aufgedampft werden, um einen gleichmäßigen dünnen Film auf der Oberfläche eines Substrats oder Materials zu bilden. Dieses Verfahren wird häufig bei optischen Beschichtungen und bei der Halbleiterherstellung eingesetzt.

3. Halbleiterherstellung

Für die Herstellung von Halbleitern wird häufig Vakuum benötigt. Abscheidung und Ätzen werden manchmal unter Vakuum durchgeführt.

Die Abscheidung ist ein Prozess, bei dem Gase oder Dämpfe unter Vakuumbedingungen eingeleitet werden, um eine dünne Schicht auf einem Halbleitersubstrat zu erzeugen. Es wird bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen und bei der Bildung integrierter Schaltkreise eingesetzt.

Ätzen ist ein Verfahren, bei dem Halbleiteroberflächen durch chemische oder physikalische Mittel im Vakuum abgetragen werden. Es wird zur Herstellung feiner Muster und Schaltkreisstrukturen verwendet.

Funktionsweise der Vakuumkammern

Eine Vakuumkammer erzeugt ein Vakuum, indem sie den atmosphärischen Druck im Inneren reduziert und die Anwesenheit von Gasen und Gasmolekülen so weit wie möglich ausschließt. Die Aufrechterhaltung des Vakuums erfordert eine Vakuumpumpe, eine verbesserte Luftdichtheit durch Dichtungen und die Entfernung von Gasen.

Vakuumpumpen werden in Vakuumkammern eingesetzt, um Gase zu entfernen. Die Pumpen saugen oft die Gase in der Kammer ab und leiten sie in die Außenluft. Zu den gängigen Pumpentypen gehören Ölkreisel-, Turbomolekular- und Saugpumpen. Es ist auch wichtig, dass die Vakuumkammer luftdicht ist.

Verbindungen wie Kammerverschlüsse und Fenster werden durch Dichtungsmaterialien wie Gummi, O-Ringe und Metalldichtungen luftdicht gemacht. Die ordnungsgemäße Ausführung der Dichtungen und ihre Dichtheit müssen überprüft werden.

Zur Entfernung von Gasen und flüchtigen Stoffen werden in der Vakuumkammer Gaseinleitungs- und -absaugsysteme installiert. So können die Gase in der Kammer kontrolliert und das Vakuum aufrechterhalten werden.

Auswahl einer Vakuumkammer

Bei der Auswahl einer Vakuumkammer ist es wichtig, folgende Faktoren zu berücksichtigen:

1. Verwendungszweck

Bestimmen Sie zunächst den Zweck, für den die Vakuumkammer verwendet werden soll. Es ist wichtig, eine Kammer auszuwählen, die für die jeweilige Anwendung geeignet ist, z. B. für die Materialforschung oder die Simulation der Weltraumumgebung.

2. Erforderliches Vakuumniveau

Bestimmen Sie den Grad des Vakuums, der je nach Prozess oder Experiment erforderlich ist. Typische Vakuumbereiche reichen von Atmosphärendruck über Hochvakuum (ca. 10^-3 Pa) bis hin zu Ultrahochvakuum (ca. 10^-7 Pa). Je nach erforderlichem Vakuum wird das geeignete Pumpsystem und die entsprechende Kammerkonstruktion ausgewählt. 

3. Volumen und Abmessungen

Das Volumen und die Abmessungen der Kammer sind entsprechend der Größe der Probe und der zu verwendenden Geräte auszuwählen. Es ist darauf zu achten, dass ausreichend Platz vorhanden ist und dass die Größe und Form der Probe angepasst werden kann.

4. Material und Dichtheit

Das Material und die Luftdichtheit der Kammer sind wichtige Faktoren. Es sollten haltbare und luftdichte Materialien sowie geeignete Dichtungsmaterialien gewählt werden, um die Luftdichtheit der Dichtungen und Verbindungen zu gewährleisten. Vakuumkammern werden im Allgemeinen aus rostfreiem Stahl hergestellt.

Was ist eine Thermometersonde?

Eine Thermometersonde ist ein Metallfühler, der Bestandteil eines Thermometers ist. Die Temperatur wird gemessen, indem die Spitze des Fühlers mit der zu messenden Substanz (z. B. einer Flüssigkeit) in Kontakt gebracht wird.

Es gibt verschiedene Arten von Thermometersensoren, wobei die größte Unterteilung in berührende und berührungslose Sensoren erfolgt.
Zu den berührungslosen Typen gehören Strahlungsthermometer, die die Temperatur auf der Grundlage der abgegebenen Infrarotstrahlung messen und je nach Messprinzip in thermische und Quanten-Typen unterteilt werden.
Zu den Kontaktthermometern gehören Thermistoren, Widerstandsthermometer und Thermoelemente sowie Quecksilber- und Alkoholthermometer.

Anwendungen von Thermometersonden

Thermometersonden werden in der Regel an den Thermometerkörper angeschlossen. Je nach Typ haben sie unterschiedliche Messbereiche, die je nach Anwendung gewählt werden.

Thermistoren haben einen engen Messbereich von -50 °C bis 300 °C, während Widerstandsthermometer einen Messbereich von -200 °C bis 800 °C haben. Thermoelemente haben einen größeren Messbereich von -200 °C bis 2000 °C.

Die Sonde hat eine längliche Form, so dass sie zur Messung der Temperatur von flüssigen Produkten in Lebensmittelfabriken oder zur Messung der Innentemperatur von gefrorenem Fleisch durch Einstechen verwendet werden kann, was die Einhaltung der Hygienekontrollen im Rahmen von HACCP erleichtert.

Funktionsweise von Thermometersonden

Die Funktionsweise einer Thermometersonde hängt von ihrem Typ ab. Thermistoren machen sich die Eigenschaft von Halbleitern zunutze, dass sich ihr Widerstandswert bei Temperaturveränderungen deutlich ändert. Der Widerstandswert steigt bei niedrigen Temperaturen und sinkt bei hohen Temperaturen, aber die Änderungscharakteristik zwischen Temperatur und Widerstand ist nichtlinear. Obwohl sie auch andere Schwächen haben, wie z. B. eine geringe Messgenauigkeit und Anfälligkeit für Erschütterungen, haben sie den Vorteil, dass ihre Empfindlichkeit etwa 10-mal höher ist als die von Platin-Widerstandselementen, und sie werden in der Praxis häufig eingesetzt. Es gibt zwei Arten von temperaturempfindlichen Elementen, NTC und PTC, wobei NTC für Temperaturmessungen und PTC für Temperatursensoren mit konstanter Temperatur usw. verwendet wird.

Eine der Anforderungen an Metalle, die in Widerstandsthermometern verwendet werden, besteht darin, dass das Metall eine gute Linearität zwischen Widerstandswert und Temperatur aufweisen muss, und Platin ist das Metall, das diese Anforderung erfüllt. Platin ist außerdem stabiler und kann in einem größeren Temperaturbereich verwendet werden, hat aber Nachteile wie hohe Kosten und langsames thermisches Ansprechen. Die Linearität zwischen dem elektrischen Widerstand von hochreinem Platin und der Temperatur wird zur Temperaturmessung genutzt.

Thermoelemente nutzen den Seebeck-Effekt. Dabei handelt es sich um einen Mechanismus, bei dem durch die Verbindung zweier Metalle eine thermoelektromotorische Kraft erzeugt wird, indem die beiden Verbindungspunkte auf unterschiedlichen Temperaturen gehalten werden. Sie sind relativ kostengünstig, haben eine schnelle thermische Reaktion und eine hohe Genauigkeit und können hohe Temperaturen messen. Zu den verwendeten Metallen gehören Nickel-Chrom-Legierungen in Kombination mit Nickel-Aluminium-Legierungen und Platin-Rhodium in Kombination mit Platin.