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Kühlkörper

Was ist ein Kühlkörper?

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

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

Anwendungen von Kühlkörpern

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

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

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

Funktionsweise von Kühlkörpern

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

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

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

Weitere Informationen zu Kühlkörpern

1. Leistung von Kühlkörpern

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

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

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

2. Material des Kühlkörpers

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

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

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

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Barcode Drucker

Was ist ein Barcode Drucker?

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

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

Anwendungen von Barcode Druckern

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

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

Funktionsweise von Barcode Druckern

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

1. Aufschlagverfahren

Aufschlagsysteme können weiter unterteilt werden in Trommelaufschlagsysteme und Nadelschlagsysteme.

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

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

2. Thermisches Verfahren

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

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

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

3. Thermotransferverfahren

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

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

4. Elektrostatisches Verfahren

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

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

5. Inkjet-Verfahren

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

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

Weitere Informationen zu Barcode Druckern

1. Handgehaltene Barcode Drucker

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

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

2. Zu beachtende Punkte bei der Verwendung des Barcode Druckers

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

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

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Reinraum

Was ist ein Reinraum?

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

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

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

Anwendungen von Reinräumen

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

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

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

Funktionsweise der Reinräume

1. Vermeidung von Partikeln durch den Menschen

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

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

2. Reinigung der Raumluft

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

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

Arten von Reinräumen

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

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

Weitere Informationen zu Reinräumen

1. Reinraum-Normen

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

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

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

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

2. Reinraum-Systeme

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

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

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

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

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Manometer

Was ist ein Manometer?

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

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

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

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

Anwendungen von Manometern

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

Beispiele für Druckmessgeräte sind:

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

Funktionsweise von Manometern

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

1. Rohrfedermanometer

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

2. Plattenfeder-Manometer

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

3. Balgmanometer

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

Wie werden Manometer verwendet?

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

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

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

Auswahl von Manometern

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

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

¿Qué es una Desbrozadora?

Una desbrozadora es una máquina utilizada para cortar hierba y ramas.

Funcionan con un motor o una batería. Las desbrozadoras pueden utilizarse para una amplia gama de tareas, desde la jardinería hasta la limpieza de maleza en la silvicultura y otras actividades. El tipo más común está equipado con un cinturón de hombro y funciona moviendo la cuchilla en la punta mientras se sujeta el mango.

También hay tipos de empuje manual con ruedas y mangos, pero esta sección describe las desbrozadoras que se utilizan para segar sujetando los mangos. Existe una cualificación nacional para el manejo de desbrozadoras denominada “operador de desbrozadora”.

Esta cualificación no es necesaria para las personas que utilizan desbrozadoras pequeñas, pero sí lo es cuando la siega forma parte de su trabajo.

Usos de las Desbrozadoras

Las desbrozadoras se utilizan para una amplia gama de aplicaciones, como cortar las malas hierbas en el hogar, las malas hierbas en los campos, despejar la maleza en los bosques y cortar la hierba de bambú. Dependiendo de la aplicación, varían la cilindrada del motor, la potencia y el tipo de cuchilla. En los últimos años, han aparecido modelos pequeños y económicos que pueden ser fácilmente adquiridos por los hogares.

Aunque son más fáciles de manejar, también conllevan un riesgo de lesiones y accidentes, por lo que hay que tener cuidado al utilizarlos. Los conocimientos y el equipo de seguridad son esenciales para evitar lesiones por contacto con la propia cuchilla y accidentes causados por piedras voladoras (por ejemplo, daños en las lunas del coche por heridas o piedras voladoras).

Las especificaciones de las desbrozadoras también se han mejorado para que el trabajo sea más seguro, y ahora muchas desbrozadoras dejan de girar cuando se suelta la empuñadura.

Principios de la Desbrozadoras

Las desbrozadoras se desarrollan en diferentes productos según el tipo de potencia y la forma del mango. Sin embargo, independientemente del tipo de potencia o de la forma del mango, la potencia se utiliza para hacer girar la cuchilla. La cuchilla girada por la potencia se utiliza generalmente para cortar un objeto determinado.

Las cuchillas más rápidas y grandes pueden cortar más hierba y otros materiales a la vez. Al mismo tiempo, el peso de la unidad aumenta a medida que se necesita más potencia y una cantidad razonable de fuerza física. Hay un embrague entre la potencia y la cuchilla giratoria, que corta la potencia a la cuchilla cuando el trabajo está sobrecargado o a baja velocidad.

La cuchilla instalada puede cambiarse para adaptarse a lo que se va a cosechar y a las condiciones del entorno. Cambiando las cuchillas, la desbrozadora puede adaptarse a diferentes situaciones.

Tipos de Desbrozadoras

1. Clasificación por Potencia

Los principales tipos de potencia utilizados son los de motor, los de cable y los recargables.

Tipo Motor
Las desbrozadoras con motor son potentes y adecuadas para trabajos serios, pero son difíciles de mantener y manejar. Además, el motor es ruidoso, por lo que hay que tener cuidado para evitar el ruido en zonas urbanas.

Los motores de 2 tiempos, ligeros y fáciles de manejar, son el tipo más común, pero los motores de 4 tiempos también se utilizan por su respeto al medio ambiente y la reducción del ruido.

Tipo con Cable
Los motores con cable son menos ruidosos y pueden utilizarse sin problemas en zonas residenciales. Tampoco hay que preocuparse por quedarse sin combustible o sin carga en la batería.

Sin embargo, como se necesita una fuente de alimentación en la zona de trabajo, sólo se pueden utilizar hasta donde alcance el cable de alimentación y hay que tener cuidado de no cortar el cable mientras se trabaja.

Tipo Recargable
Al igual que las de cable, las recargables son silenciosas y pueden utilizarse en zonas residenciales. Aunque la capacidad de la batería es pequeña, son ligeras y fáciles de manejar, lo que las hace adecuadas para el mantenimiento de jardines.

Sin embargo, la desventaja es el corto tiempo de trabajo continuo. Las de mayor capacidad de batería pueden trabajar durante algo más de tiempo, pero pesan más e incurren en mayores costes iniciales.

2. Clasificación según la Forma del Asa

Los principales tipos de asas son las dobles, las de lazo (asas de 2 asas) y las mochilas.

Asa dobles
El asa en forma de U se sujeta con ambas manos. Es fácil de mover de un lado a otro, por lo que resulta adecuada para trabajar en superficies planas. Construcción sencilla y muy utilizada.

Mango de lazo (mango de 2 empuñaduras)
Requiere levantar la propia desbrozadora, pero es adecuada para su uso en terrenos inclinados. Como la desbrozadora se levanta, el ángulo de la cuchilla puede ajustarse con precisión y es posible realizar pequeños movimientos. También son buenas para trabajar en espacios reducidos debido a su pequeña maniobrabilidad.

Tipo de transporte por la Espalda
La empuñadura puede sujetarse con la mano y manejarse mientras se lleva la unidad a la espalda. La ventaja del tipo transportado a la espalda es que también es adecuado para trabajar en terrenos inclinados. La pesada unidad motriz se transporta a la espalda, por lo que resulta menos cansada y adecuada para trabajar durante largos periodos de tiempo. Están disponibles principalmente en tipos de gran cilindrada.

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Türschalter

Was ist ein Türschalter?

TürschalterEin Türschalter ist eine Vorrichtung, die einen Kontaktausgang als Reaktion auf das Öffnen oder Schließen einer Tür erzeugt.

Weit verbreitete Türschalter mit Kontakt sind Geräte, die in ihrem Aufbau Endschaltern und Mikroschaltern ähneln und sich dadurch auszeichnen, dass sie an der Tür oder den Türen befestigt werden.

Anwendungen von Türschaltern

Türschalter gehören zu den am häufigsten verwendeten Geräten in der Industrie und in Haushaltsgeräten. Türschalter werden unter anderem verwendet:

  • Zur Erkennung des Öffnens und Schließens von Türen in Kühlschränken und Mikrowellenherden
  • Für die automatische Beleuchtung in Ställen
  • Zur Verriegelung großer Pressen und Transportgeräte
  • Für die automatische Beleuchtung von Schalttafeln
  • Zur Erkennung des Öffnens und Schließens von Fächern in Druckern und Multifunktionsgeräten
  • Zur Erkennung des Öffnens und Schließens von Autotüren

Das häufigste Beispiel ist der Einsatz in Kühlschränken. Viele Kühlschränke geben einen Signalton ab, wenn die Tür über einen längeren Zeitraum geöffnet bleibt, oder schalten die Innenbeleuchtung ein, wenn die Tür geöffnet wird. In diesem Fall wird ein Türschalter verwendet, um das Öffnen und Schließen der Tür zu erkennen.

Türschalter können auch als Sicherheitsverriegelungsvorrichtungen in der Industrie eingesetzt werden. Sie werden vor allem an großen Produktionsanlagen eingesetzt und dienen häufig der Vermeidung von Personenschäden.

In der Vergangenheit kam es häufiger zu Unfällen mit großen Maschinen oder Geräten, die mit hohem Drehmoment arbeiten. Um solche Unfälle zu verhindern, werden Maßnahmen ergriffen, wie z. B. die Abdeckung der gesamten Anlage mit einem Schutzzaun. Da es für Personen schwierig ist, an das Gerät heranzukommen, wenn es nur mit einem Zaun abgedeckt ist, wird eine Tür oder etwas Ähnliches installiert, und häufig wird eine Verriegelung eingebaut, damit das Gerät anhält, wenn die Tür geöffnet wird.

Türschalter, die für Verriegelungen verwendet werden, werden manchmal als Sicherheitstürschalter bezeichnet. Wird die Verriegelung mit nur einem Türschalter als unvollständig erachtet, kann z. B. ein Türschalter mit elektromagnetischer Verriegelung verwendet werden.

Funktionsweise von Türschaltern

Ein Türschalter besteht aus einem Kontakt, einem Mechanismus und Beschlägen.

1. Kontakte

Der Kontakt ist das Bauteil, das das digitale Kontaktsignal überträgt. Hauptsächlich werden Materialien wie Silber oder Gold verwendet. Der zulässige Stromwert von Kontakten liegt im Allgemeinen bei mehreren Ampere, und sie werden häufig in Steuerschaltungen eingesetzt.

2. Mechanischer Teil

Der mechanische Teil ist die Komponente, die das Öffnen und Schließen der Tür erfasst. Je nach Anwendung gibt es kontaktbehaftete und berührungslose Produkte. Bei den kontaktbehafteten Produkten kommen hauptsächlich Mikroschalter zum Einsatz, während bei den berührungslosen Produkten Reed-Schalter verwendet werden.

3. Halterungen

Montagebügel sind Beschläge zur Befestigung an der Tür. Üblich sind Produkte mit einer Schraubbefestigung oder einer ähnlichen Konstruktion. Es gibt auch Produkte mit One-Touch-Steckern.

Arten von Türschaltern

Es gibt verschiedene Arten von Türschaltern, je nach Anwendung. Typische Arten sind:

1. Berührungslose Türschalter

Berührungslose Türschalter sind Türschalter mit einem internen Reed-Schalter. Er wird mit einem speziellen Betätiger geliefert und nutzt einen integrierten Magneten, um das Öffnen und Schließen zu erkennen. Da sie nicht mit der Tür in Berührung kommen, zeichnen sie sich dadurch aus, dass sie nur wenige Teile haben, die einem mechanischen Verschleiß unterliegen.

Allgemeine Reedschalter können ihre Kontakte mit Hilfe eines Magneten öffnen und schließen, aber für Sicherheitsanwendungen erfordert die Struktur den Einsatz eines speziellen Betätigers. Damit soll verhindert werden, dass der Reed-Schalter nicht funktioniert.

2. Kontakt-Türschalter

Der Kontakttyp ist ein Türschalter mit einer internen Mikroschalterstruktur. Das Schließen der Tür wird erkannt, wenn der Betätiger am Ende mit der Tür in Kontakt kommt. Es steht eine breite Palette von Betätigern zur Verfügung.

Aufgrund ihrer Robustheit und geringen Kosten werden Türschalter mit Kontakt in Kühlschranktüren und Druckern eingesetzt. Es besteht jedoch die Gefahr einer Fehlfunktion, wenn die interne Feder mit der Zeit nachlässt.

3. Türschalter mit elektromagnetischer Verriegelung

Türschalter mit elektromagnetischer Verriegelung sind Türschalter mit einer Funktion zum Verriegeln der Tür mit einem elektromagnetischen Schloss. Wenn ein Türschalter für Sicherheitsanwendungen verwendet wird, kann eine Fehlfunktion des Türschalters zu Personenschäden führen.

Durch die Wahl eines Türschalters mit elektromagnetischer Verriegelung ist es möglich, ein unbeabsichtigtes Eindringen durch Verriegeln der Tür zu verhindern. In der Regel ist eine Verriegelung vorgesehen, so dass ein gewaltsames Aufbrechen der Tür bei verriegelter Tür zum Anhalten des Geräts führt.

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Kollaborativer Roboter

Was ist ein kollaborativer Roboter?

Kollaborative RoboterKollaborative Roboter sind Roboter, die es Menschen und Robotern ermöglichen, im selben Arbeitsbereich zu arbeiten.

Bei den herkömmlichen Robotern handelt es sich hauptsächlich um Industrieroboter, die Montage- und Transportaufgaben übernehmen, z. B. in der Automobil- und anderen Fertigungsbetrieben, aber sie werden auf speziellen Automatisierungslinien installiert, wo der menschliche Zugang auf die Wartung beschränkt ist.

Solche speziellen Automatisierungslinien können zwar die Produktivität im Vergleich zur manuellen Arbeit drastisch erhöhen, erfordern aber in der Regel hohe Anfangsinvestitionen, einschließlich der Konstruktion, und sind weniger flexibel als manuelle Linien, wenn kleine Probleme auftreten oder Fertigungselemente geändert werden müssen.

In diesem Zusammenhang ermöglichte die Deregulierung im Jahr 2013 die Einführung von kollaborativen Robotern, die Seite an Seite mit Menschen arbeiten. Kollaborative Roboter können ohne Sicherheitsbarrieren mit Menschen im selben Arbeitsbereich zusammenarbeiten und so dazu beitragen, den Mangel an Arbeitskräften zu beheben. Im Vergleich zu konventionellen dedizierten Automatisierungslinien sind die Anfangsinvestitionen geringer, und zusätzliche Roboter können eingeführt werden, ohne den Betrieb der Linie zu unterbrechen, was die Einführung für kleine und mittlere Unternehmen erleichtert.

Heute werden kollaborative Roboter in einer Vielzahl von Produktionsstätten eingesetzt, z. B. in der Lebensmittel-, Automobil- und Elektronikindustrie, und auch in der Gastronomie wurden Catering-Roboter entwickelt, die immer häufiger im Alltag eingesetzt werden.

Anwendungen von kollaborativen Robotern

Kollaborative Roboter sind relativ klein und können detaillierte Arbeiten in kleinen Arbeitsbereichen durchführen. Sie sind in der Regel mit Kameras und Bildverarbeitungsfunktionen ausgestattet und werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt.

Früher wurden die Teile manuell eingelegt und mit ihrer Ausrichtung, Position usw. der Linie zugeführt, aber mit dem Erwerb von Bildverarbeitungsfähigkeiten können Roboter die Farbe, Form, Ausrichtung usw. einer großen Anzahl von Teilen erkennen, sie entnehmen und dem nächsten Prozess zuführen, was erheblich zur Produktivitätssteigerung beiträgt.

Funktionsweise der kollaborativen Roboter

Kollaborative Roboter sind flexibler als herkömmliche Industrieroboter und verfügen über Gelenke mit fünf oder sechs Achsen, so dass sie mit hoher Geschwindigkeit und hoher Präzision arbeiten können. Außerdem sind sie mit Kameras und Sensoren ausgestattet und nutzen die Bildverarbeitung, um nicht nur das Objekt, sondern auch die Umgebung zu erkennen. Einige Modelle können über Tasten am Arm bedient werden, um dem Roboter Bewegungsanweisungen zu geben.

Außerdem werden Sicherheitsvorkehrungen getroffen, um sicherzustellen, dass sie im selben Arbeitsbereich wie Menschen kooperativ arbeiten. Viele kollaborative Roboter haben eine abgerundete Form, um Verletzungen von Menschen zu vermeiden, und die meisten verfügen über Sensoren, die den Betrieb erkennen und stoppen, wenn sie von einer Person berührt werden.

Andere sind zum Beispiel mit einer LED-Lichtfunktion am Roboterarm ausgestattet, die den Status des Roboters anzeigt, so dass der Benutzer den Betriebszustand überprüfen kann. Obwohl die Roboter bei ihrer Einführung auf Sicherheit ausgelegt sind, muss der einführende Bediener selbst durch Risikobewertungen für Sicherheit sorgen.

Weitere Informationen zu kollaborativen Robotern

Bei der Einführung eines Roboters, unabhängig davon, ob es sich um einen Industrieroboter oder einen kollaborativen Roboter handelt, ist ein Teach-in erforderlich, um den Arbeitsvorgang zu definieren und im Steuerungssystem des Roboters einzustellen. Das Einlernen kann auf verschiedene Weise erfolgen, unter anderem:

1. Offline-Teaching

Beim Offline-Teaching wird ein Programm erstellt und auf dem Roboter installiert. Dies ist zwar möglich, wenn ein PC zur Verfügung steht, aber dabei werden der tatsächliche Betrieb und die Umgebung nicht überprüft, und es sind Programmierfehler möglich, was die Programmierung komplexer Bewegungen oder von Fällen, in denen mehrere Roboter gleichzeitig arbeiten, erschwert. Als Antwort darauf wird die Technologie des digitalen Zwillings angewandt und ein Ansatz zur realistischen Reproduktion von Bewegungen gefördert.

2. Online-Teaching

Das Online-Teaching ist eine Methode, bei der der Roboter im Feld ferngesteuert wird und das Programm aus der Betriebsgeschichte des Roboters erstellt wird. Da verschiedene Fälle vorgesehen sind und vor Ort umgesetzt werden, ist es notwendig, den Betrieb während dieser Zeit zu unterbrechen.

3. Direktes Teaching

Beim direkten Teaching bewegt eine Person den Roboter direkt von Hand, damit er die Bewegungen lernt. Der Roboterarm verfügt über einen integrierten Kraft- und Drehmomentsensor oder einen Servomotor mit Drehmomenterfassung. Diese Methode berechnet automatisch die von außen einwirkende Kraft, die Geschwindigkeit und den Drehwinkel und konfiguriert das Programm. Sie wird insbesondere bei Kollaborativen Robotern häufig eingesetzt.

4. Lehren mit KI

In den letzten Jahren wurden Technologien entwickelt, die KI nutzen und es der KI ermöglichen, automatisch Programme zu erstellen, indem sie nur Arbeitsziele vorgeben, so dass Arbeitsprogramme einfach und in kurzer Zeit erstellt werden können.

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TOF-Kamera

Was ist eine TOF-Kamera?

Eine TOF-Kamera (Time-of-Flight) ist eine Kamera, die die Entfernung zu einem Objekt durch Messung der Lichtlaufzeit sichtbar macht.

Infrarotlicht wird hauptsächlich zur Messung der Entfernung zu einem Objekt verwendet. Es wird die Zeit gemessen, die das eingestrahlte Infrarotlicht benötigt, um vom Objekt zurückzukehren, und aus dieser Zeit wird die Entfernung berechnet.

Während eine normale Kamera nur zweidimensionale Informationen über ein Objekt liefern kann, enthält das von einer TOF-Kamera aufgenommene Bild Tiefeninformationen, so dass es möglich ist, dreidimensionale Informationen zu erhalten. Die Methode der Informationsgewinnung mit Hilfe von Bildern, wie bei Kameras, wird als 3D-TOF bezeichnet, während die Methode der einfachen Entfernungsbestimmung als 1D-TOF bezeichnet wird.

Anwendungen von TOF-Kameras

TOF-Kameras haben eine Vielzahl von Anwendungen in der Industrie, der Medizin und anderen Bereichen, darunter:

1. Personen- und Formerkennung

TOF-Kameras werden zur Personen- und Formerkennung eingesetzt. TOF-Kameras können zur Erkennung der Bewegungen von Patienten in Krankenhäusern eingesetzt werden und helfen bei deren Überwachung. Sie können auch in Geschäften installiert werden, um die Bewegungen von Personen zu verfolgen und bei der Zählung der Personenanzahl eingesetzt werden.

Weitere Einsatzgebiete von TOF-Kameras sind die Autoautomatisierung. Um zu verhindern, dass Fahrzeuge mit Fußgängern zusammenstoßen, können TOF-Kameras zur Erkennung von Fußgängern eingesetzt werden.

2. Objekterkennung und Sicherheitsüberwachung

TOF-Kameras werden zur Objekterkennung und Sicherheitsüberwachung in Fabriken und anderen Produktionsstätten eingesetzt. Wenn sie an Industrierobotern und Transportgeräten angebracht sind, können TOF-Kameras das Eindringen von Objekten erkennen.

Werden TOF-Kameras an Pressen, Robotern und anderen Gefahrenquellen installiert, können sie auch erkennen, ob es sich bei dem sich nähernden Objekt um ein Transportgut oder eine Person handelt. Bei der Beobachtung von landwirtschaftlichen Nutzpflanzen kann durch die Messung von Größe und Form festgestellt werden, wann die Pflanzen erntereif sind.

3. Einsatz in Smartphones

TOF-basierte Entfernungsbildsensoren werden zunehmend in Smartphones eingesetzt, wo sie die physischen Bewegungen des Spielers genau erfassen und in Spielen wiedergeben können, und es wird erwartet, dass sie auch in VR und AR eingesetzt werden.

Sie ermöglichen auch die sofortige Messung und Anzeige der Abmessungen eines Objekts beim Kauf oder Verkauf auf einer E-Commerce-Website. An anderer Stelle werden TOF-Kameras auch für die Gesichtserkennungsfunktion beim Einloggen in ein Smartphone verwendet.

Die TOF-Kamera identifiziert die Form des Gesichts, um die Gesichtserkennungsfunktion zu ermöglichen. Im Gegensatz zu gewöhnlichen Kameras kann eine TOF-Kamera auch eine Nachahmung verhindern, da sie das Gesicht des Besitzers als bloße flache Oberfläche erkennt, selbst wenn ein Foto des Gesichts des Besitzers verwendet wird.

Funktionsweise der TOF-Kamera

Eine TOF-Kamera besteht im Wesentlichen aus einem Objektiv, einem Detektor, der Licht erfasst, und einer Lichtquelle, die sich mit ihm synchronisiert. Das von der eingebauten Lichtquelle ausgesandte Referenzlicht wird vom Objekt reflektiert, und die Zeit, die das Licht benötigt, um den Detektor zu erreichen (Lichtlaufzeit), wird gemessen.

Die Lichtgeschwindigkeit beträgt etwa 300 000 km/s und ist eine unveränderliche Konstante. Die Entfernung des Objektkorns ist daher die Hälfte des Produkts der beiden Werte.

Arten von TOF-Kameras

Es gibt zwei Haupttypen von Lichtlaufzeitmessverfahren: direkte TOF und indirekte TOF.

1. Direkte TOF-Methode

Bei der direkten TOF-Methode wird gepulstes Licht als Referenzlicht eingestrahlt und die reflektierten Lichtpulse werden erfasst. Bei dieser Methode wird die Laufzeit durch direkte Messung der Zeit von der Bestrahlung bis zur Detektion gemessen.

Gleichzeitig mit der Einstrahlung des Referenzlichts wird im Messkreis ein Messimpulsstrom mit bekannter Breite und Periode erzeugt. Die Laufzeit kann aus der Differenz zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Pulsstrom am Detektor durch den Messpulsstrom erzeugt wird, und dem reflektierten Licht gemessen werden.

2. Indirekte TOF-Methode

Bei der indirekten TOF-Methode wird die Entfernung aus der Phasenverschiebung mit einem Referenzlicht bestimmt. Die Amplitude der von der Lichtquelle ausgestrahlten Dauerstrichwelle wird moduliert, um eine Sinuswelle mit bekannter Frequenz zu erzeugen.

Diese wird als Referenzlicht auf das Objekt gestrahlt, und die Phasenverschiebung des vom Objekt reflektierten Lichts wird erfasst. Die Phasenverschiebung kann mit Hilfe der Frequenz der Sinuswelle in eine Zeitdifferenz umgerechnet werden. Daraus lässt sich die Flugzeit berechnen.

Konkret wird die Intensität des reflektierten Lichts viermal für eine Periode des Referenzlichts gemessen. Durch diskrete Fourier-Transformation kann die Phasenverschiebung zum Referenzlicht bestimmt werden.

Weitere Informationen zu TOF-Kameras

Vorteile von TOF-Kameras

Zu den Vorteilen der TOF-Methode gehören ihre geringe Größe, die niedrige CPU-Belastung und die Möglichkeit, sie an dunklen Orten einzusetzen. Die jeweiligen Vorteile werden im Folgenden beschrieben:

1. Kann an dunklen Orten eingesetzt werden
Der Vorteil von TOF-Kameras besteht darin, dass sie im Dunkeln eingesetzt werden können, da sie Infrarotlicht anstelle von sichtbarem Licht verwenden. Dreidimensionale Informationen über Objekte können auch dann gewonnen werden, wenn es in der Umgebung überhaupt keine Lichtquelle gibt.

2. Geringe Größe und niedrige CPU-Belastung
TOF-Kameras haben eine einfache Gerätekonfiguration, die es ihnen ermöglicht, kleiner zu sein als Systeme mit strukturiertem Licht. Ein weiteres attraktives Merkmal ist die geringe CPU-Last.

Wenn man die Integration von TOF-basierten Sensoren in Produktionsanlagen in Betracht zieht, verringert eine geringe CPU-Belastung das Risiko von Verzögerungen und ermöglicht den Aufbau stabiler Produktionssysteme.

3. Kostengünstige Produkte verfügbar
TOF-Kameras sind nicht nur teure Produkte, sondern je nach Spezifikation auch kostengünstige Produkte. Da der Preis von TOF-Kameras je nach Spezifikation stark schwankt, ist es ratsam, vor dem Kauf den Preis mit den gewünschten Spezifikationen zu vergleichen.

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Fuentes de Alimentación de DC Bidireccionales

¿Qué es una Fuente de Alimentación de DC Bidireccional?

Una fuente de alimentación de DC bidireccional es un dispositivo de alimentación que puede suministrar energía en DC y recibir energía al mismo tiempo.

Las fuentes de alimentación de CC convencionales suministran energía unidireccionalmente y no pueden controlar el flujo de energía en la dirección opuesta. Las fuentes de alimentación de DC bidireccionales pueden suministrar y recuperar energía. Además, el suministro y la recuperación de energía pueden realizarse de forma flexible.

Como resultado, esta tecnología está llamando la atención por su utilidad para mejorar la eficiencia energética y estabilizar las redes eléctricas. También se está utilizando como fuente de energía para vehículos eléctricos.

Usos de las Fuentes de Alimentación de DC Bidireccional

Las fuentes de alimentación de DC bidireccional se utilizan en diversas aplicaciones. Las siguientes son aplicaciones típicas.

1. Sistemas de Generación de Energía Renovable

Las fuentes de alimentación de DC bidireccional se integran en los sistemas de generación de energía renovable, como la energía solar y eólica. Mediante el uso de fuentes de alimentación de DC bidireccionales, la potencia de DC procedente de fuentes de energía renovables puede recuperarse eficientemente y alimentarse a la red eléctrica.

También puede aplicarse en microrredes. Las microrredes son sistemas eléctricos a pequeña escala. Combinan generación de energía renovable, baterías de almacenamiento y convertidores de potencia para formar un sistema eléctrico independiente.

2. Vehículos

Esto también es importante para la infraestructura de recarga de vehículos eléctricos. Las estaciones de carga de DC utilizan una fuente de alimentación de DC bidireccional para cargar vehículos eléctricos suministrando energía desde las baterías de almacenamiento. También pueden controlar el flujo inverso de energía desde las baterías de almacenamiento para suministrar energía a la red eléctrica.

3. Otros

Las fuentes de alimentación de DC bidireccional también se utilizan en infraestructuras de vehículos como autobuses y tranvías eléctricos. Las fuentes de alimentación de DC bidireccional pueden utilizarse para suministrar energía y recuperar la energía de flujo inverso de forma eficiente.

También se pueden encontrar aplicaciones en maquinaria de construcción. Las carretillas elevadoras y las grúas son algunos ejemplos. Dado que la maquinaria de construcción se mueve y se detiene con frecuencia, una fuente de alimentación de DC bidireccional puede garantizar un funcionamiento eficaz.

Principios de las Fuentes de Alimentación de DC Bidireccional

Los componentes de una fuente de alimentación de DC bidireccional incluyen el convertidor de potencia y el sistema de control. Estos dispositivos y sistemas convierten, controlan y protegen la alimentación.

Las fuentes de alimentación de DC bidireccional utilizan inversores y convertidores para convertir la DC en AC y viceversa. Esto permite controlar el suministro y la recuperación de energía en ambas direcciones.

Los sistemas de control también son importantes para controlar el suministro y la recuperación de energía. El sistema de control controla el flujo de potencia, la tensión y la corriente para lograr el suministro y la recuperación de potencia necesarios. Tenga en cuenta que esto también se denomina suministro de energía regenerativa debido a la forma en que la energía se devuelve al lado de la red.

Cuando se utilizan baterías de almacenamiento, también se requiere un sistema de gestión de baterías de almacenamiento. Como baterías de almacenamiento se utilizan baterías de iones de litio y baterías de plomo-ácido. El sistema de gestión de baterías de almacenamiento supervisa el estado de carga y descarga de las baterías de almacenamiento y controla el suministro y la recuperación de energía en el momento adecuado.

Cómo Seleccionar una Fuente de Alimentación de DC Bidireccional

A la hora de seleccionar una fuente de alimentación de DC bidireccional, deben tenerse en cuenta los siguientes factores.

1. Potencia Nominal

La potencia nominal de una fuente de alimentación de DC bidireccional es un factor importante para el suministro o la recuperación de la potencia necesaria. Dependiendo de la magnitud y la finalidad de la potencia requerida, debe seleccionarse la potencia nominal adecuada. La potencia nominal se expresa en vatios (W) o kilovatios (kW).

Los productos con una potencia nominal más alta pueden manejar más potencia. Sin embargo, suelen ser más caros.

2. Tensión de Salida

La tensión de salida de una fuente de alimentación de DC bidireccional debe seleccionarse en función de los requisitos del equipo o sistema al que esté conectada. Debe tenerse en cuenta el nivel de tensión necesario para el funcionamiento del equipo o sistema y seleccionar la tensión de salida adecuada. Generalmente, la mayoría de los productos son ajustables a partir de un determinado rango de tensión.

3. Tensión Alterna

Al suministrar o recuperar corriente alterna, un factor importante a tener en cuenta es la tensión alterna. La tensión alterna que se va a suministrar o recuperar debe seleccionarse de acuerdo con las especificaciones de la red eléctrica y del equipo que se va a conectar. La tensión alterna se expresa generalmente como una combinación de frecuencia (Hz) y tensión (V).

4. Interfaces

El método de conexión y comunicación con los sistemas y equipos también es un factor importante. Los protocolos de comunicación, los tipos de conectores y los métodos de transmisión de las señales de control son relevantes para la interfaz. A la hora de seleccionar la interfaz adecuada, se tienen en cuenta la compatibilidad y la idoneidad del sistema utilizado.

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Konturmessgerät

Was ist ein Konturmessgerät?

KonturmessgeräteKonturmessgeräte sind Geräte, die die Kontur eines Objekts abtasten und seine Form genau aufzeichnen, analysieren und messen.

Unter den Konturmessgeräten werden diejenigen, die die Oberfläche des zu messenden Objekts direkt mit einem Taststift abtasten und die Bewegung des Taststiftes genau verfolgen, als Kontaktprofilometer bezeichnet. Im Gegensatz dazu werden diejenigen, die die Oberfläche durch Erfassung des von der Oberfläche reflektierten Lichts, z. B. mit einem Laser, abtasten, als berührungslos bezeichnet.

Berührungslose Konturmessgeräte sind zwar relativ einfach zu bedienen, haben aber den Nachteil, dass der Zustand des reflektierten Lichts je nach Material und Beschaffenheit der Oberfläche des Objekts stark variiert. Aus diesem Grund werden häufig berührende Geräte verwendet, die von den Bedingungen nicht beeinflusst werden.

Anwendungen von Konturmessgeräten

Konturmessgeräte werden vor allem bei der Entwicklung, Herstellung und Qualitätskontrolle von Metallbearbeitungsprodukten eingesetzt. Sie können auch für automatische Messungen in der Produktionslinie verwendet werden, indem eine Reihe von Messvorgängen programmiert wird.

Wegen der Gefahr, die Oberfläche eines Konturmessgeräts zu zerkratzen, wird bei Produkten, bei denen die Qualität des Aussehens wichtig ist, häufig eine Stichprobenprüfung durchgeführt. Da Konturmessgeräte Formen und Abmessungen mit einer hohen Genauigkeit messen können, lassen sie sich auch für die Flächenrückführung einsetzen.

Funktionsweise der Konturmessgeräte

In diesem Abschnitt wird das Prinzip der weit verbreiteten berührenden Konturmessgeräte beschrieben. Berührende Konturmessgeräte bestehen aus einem Detektor, der sich horizontal bewegt, und einem Taststift, der sich in einem großen Kreisbogen auf und ab bewegt.

Die Konturform kann durch ständiges Aufzeichnen der Koordinaten der Taststiftspitze mit Hilfe eines digitalen Maßstabs verfolgt werden, wobei die X-Koordinate aus der horizontalen Bewegung und die Y-Koordinate aus der vertikalen Position des Taststiftes stammt. Dabei ist zu beachten, dass sich der Arm, an dem der Taststift befestigt ist, bogenförmig auf und ab bewegt.

Das bedeutet, dass auch die Tastspitze der Form des Messobjekts in einer Kreisbogenbewegung folgt. Um die XY-Koordinaten genau aufzeichnen zu können, muss daher der durch die Kreisbogenbewegung verursachte Fehler in X-Richtung kompensiert werden. Wenn der digitale Maßstab, der zur Messung der vertikalen Bewegung des Tasters verwendet wird, nur lineare Bewegungen messen kann, ist außerdem ein Mechanismus erforderlich, der die Kreisbogenbewegung in eine lineare Bewegung umwandelt.

Bei Detektoren ist eine genaue Positionierung wichtig, daher werden für diese Bewegung Kugelumlaufspindeln und Schrittmotoren verwendet. Bei Hochpräzisionsmaschinen sind die elektrischen Komponenten wie die Stromversorgung und die Steuerplatine in der Regel in einem externen Gehäuse untergebracht, um die Auswirkungen der Wärmeausdehnung zu minimieren.

Weitere Informationen zu Konturmessgeräten

1. Nachführwinkel von Konturmessgeräten

Konturmessgeräte sind an ihrem Ende mit einem Taststift ausgestattet. Der Tastereinsatz ist senkrecht auf dem Arm montiert und kann nicht im rechten Winkel messen.

Der Winkel, in dem das Konturmessgerät messen kann, wird als Nachführwinkel bezeichnet, der sich auf die Aufwärts- bzw. Abwärtsrichtung bezieht. Der Nachführwinkel hängt von der Form des Tastereinsatzes ab, der in Aufwärts- und Abwärtsrichtung seine eigenen Grenzen hat.

Wenn der Tastereinsatz eine konische oder symmetrische Form hat, sind die Nachführwinkel bergauf und bergab gleich. Wenn der Tastereinsatz jedoch eine asymmetrische Form hat, ändern sich die Nachführwinkel in aufsteigender und absteigender Richtung, so dass Vorsicht geboten ist. Der Nachführwinkel hängt auch von der Messgeschwindigkeit und der Messkraft ab, und je höher die Messgeschwindigkeit ist, desto schwieriger ist es, eine steile Steigung zu erfassen.

2. Tägliche Inspektion von Konturmessgeräten

Berührende Konturmessgeräte unterliegen einem Verschleiß, da die Tastspitze in Kontakt mit der zu messenden Oberfläche steht. Selbst wenn der Verschleiß minimal ist, wird er durch Hysterese und andere Veränderungen im Laufe der Zeit aufgrund wiederholter Verwendung beeinflusst.

Regelmäßige Inspektionen sind daher notwendig, aber eine häufige Wartung in großem Umfang ist aus Kosten- und Arbeitsgründen nicht praktikabel. Daher werden wichtige Funktionen und leistungsrelevante Punkte im Rahmen einer Routineinspektion einfach korrigiert.

Bei der täglichen Inspektion von Konturmessgeräten werden hauptsächlich die folgenden drei Punkte überprüft und korrigiert:

  • Genauigkeit der Messwerte
    Die Messungen werden gegen ein kalibriertes Bezugsnormal, z. B. einen Endmaßstab, durchgeführt und eventuelle Abweichungen zwischen dem kalibrierten Wert und dem tatsächlich gemessenen Wert korrigiert.
  • Grad der Abnutzung der Tastspitze
    Bei der Messung einer bewerteten Stufe beispielsweise sinkt die Tastspitze entsprechend der Abnutzung des Tastereinsatzes ab, was zu einer leichten Abweichung zwischen der tatsächlichen Form und der gemessenen Form führt. Anhand dieser Diskrepanz wird die Abnutzung berechnet und kompensiert.
  • Äquivalenz zwischen Messungen bergauf und bergab
    Messen Sie symmetrische Geometrien, wie z. B. Messbolzen oder Präzisionsstahlkugeln, und korrigieren Sie die Verzerrung zwischen der linken und der rechten Seite der gemessenen Geometrie, so dass sie gleichwertig sind.

In den meisten Fällen werden beide Korrekturen automatisch von der Software aus den gemessenen Werten berechnet, so dass es wichtig ist, die Nutzung des Systems zu verwalten, damit die täglichen Kontrollen nicht vergessen werden. Darüber hinaus müssen regelmäßige rückführbare Kalibrierungen durchgeführt werden, wenn die Automobilindustrie und Qualitätsmanagementnormen wie IATF 16949 und ISO 9001 erworben und eingehalten werden sollen.