月: 2023年7月

Was ist ein Servo Controller?

Servo Controller sind Steuergeräte, die eine schnelle und hochpräzise Antriebssteuerung verschiedener Industriemaschinen ermöglichen.

Es gibt verschiedene Servo Controller für unterschiedliche Anwendungen, z. B. auf Sequenzer- oder Industrie-PC-Basis. Für jede Steuerungsanwendung muss ein Servo Controller ausgewählt werden.

In den letzten Jahren sind Beispiele bekannt geworden, bei denen Servo Controller und Cloud-basierte Systeme mithilfe der IoT-Technologie integriert und gesteuert werden, um groß angelegte Servosteuerungssysteme aufzubauen.

Anwendungen von Servo Controllern

Servo Controller werden hauptsächlich für die Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisions-Antriebssteuerung verschiedener Industriemaschinen im industriellen Bereich eingesetzt. Servo Controller lassen sich grob in zwei Typen einteilen: Sequenzer-basiert und Industrie-PC-basiert.

Sequenzer-basierte Servo Controller werden für die integrierte Steuerung von Servomotoren verwendet, die an einem einzelnen Gerät oder an mehreren Geräten montiert sind, während Industrie-PC-basierte Servoregler für große Systeme verwendet werden, z. B. für die zentrale Steuerung einer gesamten Produktionslinie. Beispiele für den Einsatz von Servo Controllern sind:

• Magnetdraht-Wickelvorrichtungen in Produktionslinien für Elektromotoren
• Mehrachsige Steuerung in PET-Flaschentransportlinien für Getränke

Funktionsweise von Servo Controllern

Ein Servomotor funktioniert nicht von selbst, sondern benötigt einen Servoverstärker, der den Servomotor antreibt, und einen Servo Controller, der als Kontrollturm fungiert.

Der Servo Controller überträgt Befehlssignale an den Servoverstärker, der wiederum den Servomotor mit Strom versorgt.

1. Befehlssignale

Die Aufgabe des Servo Controllers ist es, Sollwerte für die Position, die Geschwindigkeit und die Drehkraft auszugeben, die den Servomotor als Befehlssignale antreiben.

2. Spannungsversorgung des Servoverstärkers

Der Servoverstärker versorgt den Servomotor auf der Grundlage der vom Servo Controller empfangenen Befehlssignale mit Energie. Es ist nicht immer der Fall, dass sich der Servomotor entsprechend dem Sollwert bewegt. Daher erhält der Servoverstärker Rückmeldungen vom Servomotor, wie im Folgenden beschrieben.

3. Rückmeldung vom Servomotor

Im Servomotor befindet sich ein Encoder, der die aktuelle Drehlage und Drehzahl des Servomotors erfasst und in elektrische Signale umwandelt. Dieses elektrische Signal wird als Rückmeldesignal an den Servoverstärker gesendet.

Der Servoverstärker vergleicht das Rückmeldesignal mit dem vom Servo Controller empfangenen Sollwert und steuert die Stromversorgung des Servomotors so, dass der Fehler reduziert wird.

Weitere Informationen über den Servo Controller

Steuerung von Servomotoren

Servomotoren, einschließlich Servo Controllern, werden durch eine Rückkopplungsregelung gesteuert. Es gibt zwei Arten der Steuerung: die Steuerung mit offenem Regelkreis und die Steuerung mit geschlossenem Regelkreis.

1. Steuerung mit offenem Regelkreis
Bei dieser Steuerung wird ein mathematisches Modell der aktuellen Situation und des Steuerungssystems verwendet, um Berechnungen an den Eingängen durchzuführen. Sie wird für einfache Prozesse verwendet. Ein typisches Beispiel ist die Ablaufsteuerung, bei der jede Stufe der Steuerung nach einer vorgegebenen Reihenfolge abläuft.

Der Vorteil eines offenen Regelkreises ist, dass das System weniger anfällig für Messrauschen und Instabilität ist. Nachteilig ist, dass die Regelung konstruktionsspezifisch ist.

2. Geschlossener Regelkreis
Hierbei handelt es sich um eine Technik, bei der der Ausgang des Systems auf den Eingang zurückgeführt wird und die eine genauere Steuerung als die Steuerung mit offenem Regelkreis ermöglicht. Systeme mit geschlossenem Regelkreis sind robust, haben aber den Nachteil, dass sie ein unkontrolliertes Verhalten des Systems verursachen können.

Ein weiterer Nachteil ist, dass sie anfällig für Messstörungen sind. Bei Motor-Servomotoren wird ein geschlossener Regelkreis verwendet, mit dem präzise Geschwindigkeiten und Drehzahlen erreicht werden können.

Was ist eine Antriebswelle?

Eine Antriebswelle (englisch: driveshaft) ist eine rotierende Welle, die dazu dient, die Kraft einer Antriebsmaschine auf rotierende Geräte zu übertragen.

Gelenkwellen sind allgemein als Antriebswellen in Kraftfahrzeugen bekannt, werden aber auch häufig zur Kraftübertragung in Schiffen, Industriemaschinen, Baumaschinen und Schienenfahrzeugen eingesetzt. Antriebswellen müssen nicht in einer geraden Linie vom Antriebsaggregat zum Übertragungsaggregat angeordnet sein, sondern können die Leistung auch über Gleichlaufgelenke übertragen.

Insbesondere in Kraftfahrzeugen werden Antriebswellen benötigt, um Räder mit großen Schwingungsverschiebungen anzutreiben.

Anwendungen von Antriebswellen

Antriebswellen werden am häufigsten in Kraftfahrzeugen verwendet. Antriebswellen in Automobilen sind Bauteile, die die Kraft des Motors auf die Räder übertragen.

Bei Fahrzeugen mit Vorderradantrieb wird die Kraft vom Motor über die Antriebswellen auf die Räder übertragen. Bei Fahrzeugen mit Hinterradantrieb wird die Kraft des Motors über die Kardanwelle auf ein hinteres Differentialgetriebe übertragen, das die Antriebswellen zum Antrieb der Räder nutzt.

Weitere Anwendungen außerhalb des Automobilbereichs sind die Verbindung zu Motoren in Gebläsen, Pumpen, Kompressoren, Kränen und Untersetzungsgetrieben sowie die Antriebswellen von Walzwerkswalzen und Spannrollen in Eisen- und Stahlmaschinen. Sie werden auch als Antriebswellen für Walzen in chemischen Maschinen, als Antriebswellen für Hydraulikpumpen in Baumaschinen und als Antriebswellen für Hydraulikpumpen in Fahrmischern verwendet. Weitere Anwendungen sind Antriebswellen für Arbeitsgeräte in landwirtschaftlichen Traktoren und Antriebswellen für Werkzeugmaschinen, Druck- und Papiermaschinen.

Funktionsweise der Antriebswellen

Antriebswellen in Fahrzeugen und anderen Geräten verlaufen in der Regel nicht geradlinig von der Motoreinheit zur Radantriebseinheit. Daher werden an beiden Enden der Welle Gleichlaufgelenke angebracht, um eine reibungslose Kraftübertragung mit konstanter Geschwindigkeit auch bei Winkeln zu gewährleisten. Es gibt zwei Arten von Gleichlaufgelenken: feste und gleitende.

1. Fester Typ

Dieser Typ kann nicht in Richtung der Antriebswelle gleiten und besteht aus einem Außen- und einem Innenring im Bereich des Gleichlaufgelenks, wobei mehrere Stahlkugeln im Außenring und außerhalb des Innenrings angeordnet sind. Durch diese Stahlkugeln kann das Gleichlaufgelenk abgewinkelt werden.

2. Gleitende Ausführung

Dieses System ermöglicht das Gleiten in Richtung der Antriebsachse und ist in zwei Varianten erhältlich: Bei der einen sind die Nuten im Außen- und Innenring parallel zur axialen Richtung. Bei der anderen Variante ist ein dreiachsiges Bauteil auf einer der rotierenden Wellen montiert, mit einer Rolle an jedem Ende. Bei einer Drehung in einem Betriebswinkel rollen die Rollen in Nuten im Inneren des Gehäuses und ermöglichen so ein axiales Gleiten.

Weitere Informationen zu Antriebswellen

1. Lebensdauer

Die Lebensdauer der Antriebswellen ist im Allgemeinen die Zeit, die vergeht, bis das Gleichlaufgelenk so weit abgenutzt ist, dass es Geräusche macht oder bricht. Bei einem Auto liegt die ungefähre Laufleistung bei 200 000 km. Ein Anzeichen dafür, dass sich eine Antriebswelle dem Ende ihrer Lebensdauer nähert, ist das Auftreten ungewöhnlicher Geräusche.

Das Geräusch ist am leichtesten bei Fahrzeugen mit Frontantrieb zu erkennen, wo beim Beschleunigen ein rasselndes Geräusch auftreten kann, wenn der Winkel des Gleichlaufgelenks aufgrund der Lenkung groß ist. Die Ursache für das Geräusch ist ein übermäßiges Spiel aufgrund von Verschleiß des Innen- und Außenrings sowie der Stahlkugeln, die die wichtigsten Teile des Gleichlaufgelenks sind.

Die Hauptursachen für den Verschleiß sind eine Verschlechterung der Schmierleistung aufgrund einer Verschlechterung oder Verringerung der Fettmenge, die zur Schmierung im Gleichlaufgelenk versiegelt ist. Sowie ein beschleunigter Verschleiß durch das Eindringen von Fremdkörpern wie Sand in das Gelenk.

Eine Verschlechterung des Schmierfetts kann durch Alterung aufgrund langfristiger Nutzung, durch frühzeitige Verschlechterung aufgrund von Wärmeentwicklung in der Verbindung durch anhaltend hohe Lasten, durch Verschlechterung aufgrund von Feuchtigkeitsverschmutzung usw. verursacht werden. Die meisten Ursachen für einen niedrigen Fettgehalt und Fremdkörper in den Gelenken sind auf eine Verschlechterung oder Beschädigung der faltenbalgartigen Teile zurückzuführen, die die Gelenke schützen, die so genannten Manschetten.

2. Antriebswellenmanschetten

Die Faltenbälge zum Schutz der Gelenke werden hauptsächlich aus Gummi oder flexiblem Harz hergestellt. Die Faltenbälge haben die Form eines zylindrischen Faltenbalgs und werden so angebracht, dass sie das gesamte Gelenk abdecken; sie werden durch ein Metallband gesichert, das an beiden Enden festgezogen wird.

Die Hauptfunktionen der Manschette bestehen darin, das Schmierfett im Gelenk zu halten und das Eindringen von Fremdkörpern zu verhindern. Bei der äußeren Inspektion der Antriebswellen ist darauf zu achten, dass die Manschette nicht gerissen ist und dass kein Fett aus den Befestigungspunkten austritt. Eine verminderte Schmierung und Fremdkörper in den Gelenken beschleunigen den Verschleiß.

Für den Austausch der Manschette musste früher die Antriebswelle aus dem Fahrzeug ausgebaut werden, aber inzwischen gibt es geteilte Manschetten, die den Austausch der Manschette ohne Ausbau des Fahrzeugs ermöglichen. Nachdem die alte Manschette entfernt wurde, wird die neue, zweigeteilte Manschette zwischen den Gelenken angebracht, und die Verbindungsstellen werden mit Hilfe von Klebstoff und Hitze zusammengeschweißt, um eine ähnliche Festigkeit wie bei herkömmlichen Produkten zu erreichen. Beim Austausch der Manschette wird auch das Fett im Inneren durch ein neues ersetzt, wodurch die Schmierleistung wiederhergestellt wird.

Was ist eine Trockenpumpe?

Trockenpumpen ist ein Oberbegriff für eine Reihe von Vakuumpumpen, die ein Vakuum ohne den Einsatz von Öl oder anderen Flüssigkeiten erzeugen.

Trockenpumpen stehen im Gegensatz zu Nasspumpen, die Öl oder andere Flüssigkeiten verwenden, um ein Vakuum zu erzeugen. Es gibt verschiedene Arten von Trockenpumpen mit unterschiedlichen Mechanismen, wie z. B. Roots-Trockenpumpen, Scroll-Pumpen, Klauen-Trockenpumpen und Membran-Trockenpumpen.

Im Gegensatz zu Drehkolbenpumpen stoßen diese Pumpen keinen Ölnebel aus und sind daher für den Einsatz in sauberen Umgebungen geeignet.

Anwendungen von Trockenpumpen

Trockenpumpen werden vor allem in Halbleiterproduktionsanlagen, in der Lebensmittelverarbeitung und in verschiedenen wissenschaftlichen Analysegeräten, einschließlich Elektronenmikroskopen, eingesetzt. Bei diesen Anwendungen muss eine Verunreinigung der Betriebsumgebung vermieden werden. Das Hauptmerkmal von Trockenpumpen ist, dass die Abluft keinen Ölnebel oder andere Verunreinigungen enthält, wodurch sie sich für Anwendungen eignen, bei denen eine saubere Umgebung erforderlich ist.

Das von Trockenpumpen erreichte Vakuum liegt jedoch bei etwa 1 Pa, was kein sehr hohes Vakuum darstellt. Wenn ein hohes Vakuum erforderlich ist, werden sie in Kombination mit Turbomolekularpumpen oder Ionenpumpen eingesetzt. Das Saugvermögen ist je nach Typ unterschiedlich, sodass je nach Verwendungszweck der geeignete Typ ausgewählt werden muss.

Funktionsweise der Trockenpumpen

Trockenpumpen gibt es in verschiedenen Ausführungen, viele Pumpen werden aber als gasfördernd eingestuft. Alle gasfördernden Pumpen haben eine Ansaugöffnung zum Ansaugen von Gas und eine Auslassöffnung zum Ausstoßen von Gas, und das Gas in der Pumpe wird durch Ansaugen von Gas durch die Ansaugöffnung und Ausstoßen von Gas durch die Auslassöffnung ausgestoßen.

Durch diesen Mechanismus wird die Gasmenge im Raum reduziert und ein Vakuum erzeugt, indem verschiedene Gase transportiert werden. Im Gegensatz zu Trockenpumpen verwenden Nasspumpen eine Hydraulikflüssigkeit oder ein Hydrauliköl, um eine perfekte Abdichtung innerhalb der Vakuumpumpe beim Transport von Gasen zu gewährleisten.

Neben der Abdichtung verringert das Hydrauliköl auch den Verschleiß und die Reibung zwischen den Teilen, absorbiert die Kompressionswärme, die bei der Kompression der Gase entsteht, und verhindert das Rosten der Pumpenteile.

Arten von Trockenpumpen

Trockenpumpen haben unterschiedliche Konstruktionen für die Beförderung von Gasen. Die wichtigsten Trockenpumpen sind Verdrängerpumpen, von denen der rotierende Typ am weitesten verbreitet ist.

1. Flügelzellenpumpen

Eine Flügelzellenpumpe ist eine Pumpe, bei der sich ein Zylinder mit mehreren inneren Flügeln, den so genannten Schaufeln, in einem kreisförmigen Raum so dreht, dass die Luft in diesem Raum von den Schaufeln angesaugt wird. Die in den Schaufeln erzeugte Zentrifugalkraft bewirkt, dass die Spitzen der Schaufeln die Wände des kreisförmigen Raums berühren und einen abgedichteten Raum bilden.

2. Klauenpumpen

Eine Klauenpumpe besteht aus zwei nebeneinander angeordneten, klauenförmigen Rotoren, die sich in entgegengesetzter Richtung drehen, um das Gas mit den Klauen zu fördern. Das Gas wird komprimiert und außerhalb der Pumpe ausgestoßen.

3. Mehrstufige Wälzkolbenpumpen

Mehrstufige Wälzkolbenpumpen sind ebenfalls Pumpen, bei denen ein Paar gegenläufig rotierender Rotoren das angesaugte Gas aus der Pumpe herausdrückt. Der Rotor hat Schaufeln mit einem kokonförmigen Querschnitt.

4. Scroll-Pumpen

Schneckenpumpen pumpen Gas durch eine feststehende Schnecke mit der gleichen volutenförmigen Wandfläche, während sich in ihr eine wirbelnde Schnecke dreht.

5. Schraubenpumpen

Schraubenpumpen bestehen aus einer bis drei Schrauben und einem Gehäuse, das die Schrauben enthält. Während sich die Schrauben drehen, wird das Gas durch das Gehäuse gedrückt und ausgestoßen.

Zu den Trockenpumpen mit Verdrängerwirkung gehören neben den oben erwähnten Kreiselpumpen auch Kolbenpumpen. Zu den Hubkolbenteilen gehören Membranen, Kolben und Faltenbälge.

Merkmale von Trockenpumpen

Bei Trockenpumpen befindet sich kein Hydrauliköl in dem vom Gas durchströmten Pfad. Es besteht keine Gefahr, dass Ölnebel in das Abgas gelangt oder Öl verdampft und in den Vakuumbehälter diffundiert. Saubere Abgase und ein sauberer Vakuumraum sind die Hauptmerkmale von Trockenpumpen.

Ein weiterer großer Vorteil ist, dass sie keine Wartung, wie z. B. regelmäßiges Nachfüllen oder Auswechseln von Öl, erfordern. Weitere Merkmale von Trockenpumpen sind ihre Kompaktheit, ihr geringes Gewicht, ihre Vibrations- und Geräuscharmut.

Was ist ein Trockeneisstrahlgerät?

Ein Trockeneisstrahlgerät ist ein Gerät, das Trockeneis auf die Oberfläche des zu reinigenden Objekts bläst.

Pulverisiertes Trockeneis wird mit Druckluft auf Metalloberflächen und andere haftende Oberflächen gesprüht. Der rasche Abfall der Oberflächentemperatur führt zu einer thermischen Kontraktion, die die Haftkraft des Klebstoffs schwächt, und die Verdampfung des Trockeneises bewirkt eine 750-fache Volumenausdehnung zwischen der Oberfläche und dem Klebstoff, sodass dieser abgelöst werden kann.

In der Regel wird ein Kompressor über einen Schlauch mit dem Reiniger verbunden, und das pulverförmige Trockeneis wird aus einem speziellen Luftschlauch versprüht. Dabei wird eine Schutzausrüstung wie Schutzbrille, Ohrstöpsel, Lederhandschuhe und langärmelige Hemden getragen, und es wird bei ausreichender Belüftung gearbeitet, um Säuremangel und Kohlendioxidvergiftungen zu vermeiden.

Anwendungen von Trockeneisstrahlgeräten

Trockeneisstrahlgeräte werden für die Reinigung von Formen, die Oberflächenvorbereitung, die Endbearbeitung von Teilen und die Entfernung von Klebstoffen (um die Haftung von lackierten Oberflächen zu schwächen) eingesetzt.

In der Automobilindustrie können sie beispielsweise zur Reinigung von Formen, zur Entgratung der Oberflächen von Teilen und zur Entfernung von Klebstoffen eingesetzt werden. In der Lebensmittelindustrie werden sie für die Reinigung von Produktionslinien und die Entfernung von Klebstoffen eingesetzt, in der Luftfahrt für Sicherheitskontrollen und die Oberflächenvorbereitung vor der Lackierung. In der Reifen- und Gummiindustrie kann es zum Entfernen von an Formen haftendem Material und in der Textilindustrie zum Entfernen von Fasern an Maschinen verwendet werden.

Das von der Reinigungsmaschine aufgetragene Pulver verhindert Kratzer und ermöglicht die Reinigung von schwer zugänglichen Stellen. Die Größe und Menge der Partikel sowie der Druck der Druckluft lassen sich an die unterschiedlichsten Einsatzbereiche und Benutzerpräferenzen anpassen.

Funktionsweise der Trockeneisstrahlgeräte

Bei der Oberflächenbehandlung mit Trockeneisstrahlgeräten werden keine Lösungsmittel zur Entfernung von Verunreinigungen verwendet. Sie können ohne Kühlung oder Demontage in der Produktionslinie gereinigt werden, was den Zeitaufwand erheblich reduziert und die Produktivität erhöht.

Da es sich um eine saubere Reinigungsmethode handelt, bei der die Gefährdung der Mitarbeiter durch Lösungsmittel und Zersetzung weitestgehend ausgeschlossen ist und keine lästige Abwasserbehandlung oder Rückstände in der Produktionslinie zurückbleiben, wird sie in vielen Bereichen eingesetzt, vor allem in der Lebensmittelindustrie.

Arten von Trockeneisstrahlgeräten

Trockeneisstrahlgeräte gibt es in einer Vielzahl von Reinigungsmethoden. Trockeneis-Pellet-Reinigungssysteme mischen Luft mit Trockeneis-Pellets von 3 mm Durchmesser und versprühen diese. Bei der Trockeneis-Pulverreinigung werden die Trockeneispellets in der Reinigungsmaschine oder in der Düse auf die richtige Größe zerkleinert, mit Luft vermischt und versprüht.

Trockeneis-Pulverreinigungsverfahren können auch verflüssigtes CO2 oder Blocktrockeneis verwenden. Aus verflüssigtem CO2 gewonnenes Trockeneis in Pulverform wird mit Luft vermischt und versprüht, sodass es immer dann gereinigt werden kann, wenn ein Tank für verflüssigtes CO2 zur Verfügung steht. Es ist jedoch weniger leistungsfähig als Pellets oder Pellet-Mahlanlagen. Eine andere Methode besteht darin, Trockeneisblöcke zu rasieren, um Trockeneispulver herzustellen, das dann mit Luft gemischt und versprüht wird.

Auswahl eines geeigneten Trockeneisstrahlgeräts

Die Verwendung von Lösungsmitteln bei der Reinigung von Fabriken wirft Fragen der Gesundheit der Arbeitnehmer und der Umweltverschmutzung auf. Trockeneis hingegen ist ungiftig und seine Rohstoffe werden aus Nebenprodukten wie der Erdölraffination gewonnen, was es zu einer immer wichtigeren Technologie im Hinblick auf Umweltmaßnahmen macht.

Zu beachten sind die folgenden Punkte:

• Nicht zum Polieren geeignet.
• Nicht geeignet für die Reinigung weicher Materialien wie Reinaluminium, Papier oder Holz.
• Erfordert Belüftung.
• Nicht geeignet für Bereiche, in denen aufgrund der Erzeugung statischer Elektrizität die Gefahr einer Explosion von Gasen, Dämpfen oder Staub besteht.
• Nicht geeignet für die Reinigung von Lacken auf Epoxidharzbasis, Klebstoffen und Schwarzrost.

Aufbau der Trockeneisstrahlgeräte

Trockeneisstrahlgeräte gibt es in Zweischlauch- und Einschlauchausführung, die sich in ihrer Bauweise unterscheiden.

1. Zwei-Schlauch-Typ

Der Zwei-Schlauch-Typ hat eine einfache Struktur mit zwei Schläuchen, die den Hauptkörper des Reinigers mit der Pistole verbinden. Die Schläuche sind jedoch schwer zu handhaben und die Menge des verbrauchten Trockeneises ist schwer zu kontrollieren.

2. Ein-Schlauch-Typ

Der Ein-Schlauch-Typ hat dagegen nur einen Schlauch, der das Gehäuse des Reinigers mit der Pistole verbindet. Der Aufbau ist komplexer, aber leistungsfähiger, da die verbrauchte Trockeneismenge gesteuert werden kann und die Düse frei gestaltet werden kann. Je nach dem zu reinigenden Bereich kann zwischen verschiedenen Formen, Durchmessern und Biegungen des Düsenauslasses gewählt werden.

Was ist ein Tunnelfroster?

Tunnelfroster sind Maschinen, mit denen Gefriervorgänge bei Raumtemperatur durchgeführt werden können.

Er ist tunnelförmig, damit die Lebensmittel hindurchgehen können, und wird durch direktes Anblasen mit kalter Luft schnell gefroren. Der Temperaturbereich, in dem sich Bakterien leicht vermehren können (10-60 °C), wird schnell eingefroren, so dass die Sicherheit der erhitzten Lebensmittel gewährleistet ist.

Das Innere des Gefriergeräts ist dampfsterilisierbar und kann in Reinräumen installiert werden. Im Vergleich zu Gefrierschränken, bei denen die Mitarbeiter Schalen ein- und ausladen, verhindert diese Struktur eine ungleichmäßige Exposition gegenüber kalter Luft. Spiralgefriergeräte, die über ein Spiralfördersystem verfügen, können im Vergleich zu Tunnelfrostern Platz sparen, haben aber eine geringere Kühlleistung.

Anwendungen von Tunnelfrostern

Tunnelfroster werden in der Lebensmittelindustrie häufig für verarbeitete Meeresfrüchte, Fleischprodukte, Süßwaren, Backwaren und Tiefkühlkost eingesetzt.

Typische Typen, die mit Kühlern und Ventilatoren ausgestattet sind, können zum Einfrieren von verarbeiteten Fleischprodukten, vorgekochten frittierten Lebensmitteln, Fischpaste, frischen Knödeln, gedämpften vorgekochten Lebensmitteln usw. verwendet werden. IQF-Gefrieren (Individual Quick Frozen) ist eine Technik zum Einfrieren von Produkten in loser Schüttung und wird für Reis, geschnittenes Gemüse, Hackfleisch, Garnelen und Fisch verwendet, Die IQF-Kühlung (Individual Quick Frozen) wird für Reis, geschnittenes Gemüse, Hackfleisch, Garnelen, Fisch usw. verwendet.

Typen mit Kaltluftdüsen am oberen und unteren Ende des Förderbandes ermöglichen ein schnelleres Einfrieren als normale Gefriergeräte. Sie eignen sich für das Gefrieren relativ großer Produkte wie Krabben, große Fleischpakete, Pizzen und Udon-Nudeln. Auch eine schnelle Temperierung (Oberflächengefrieren) ist möglich, wobei das Schnellgefrieren die Wassermoleküle klein hält und ein Abtropfen beim Auftauen verhindert. Die Oberflächengefriertechnik erleichtert auch die Verarbeitung von dünnen Scheiben.

Funktionsweise des Tunnelfrosters

Das Kältemittel wird in einem Gefrierschrank gekühlt und das Kühlaggregat setzt das Produkt zum schnellen Gefrieren kalter Luft aus. Daher ist es wichtig, dass die Temperatur in der Nähe der Eingangs- und Ausgangspunkte, an denen die Produkte das Förderband durchlaufen, konstant ist und dass die Strömung und der Druck auf dem richtigen Niveau gehalten werden, damit die kalte Luft innerhalb der Kühltruhe zirkuliert.

Als Kühlmittel werden Ammoniumgas, Kohlendioxid, flüssiger Stickstoff und Kohlendioxid verwendet; bei der IQF-Funktion wird kalte Luft von unten durch das Förderband geblasen, um Reis und Gemüse in Stücken einzufrieren und zu vibrieren.

Um den Kühler zu reinigen und die Kühlleistung aufrechtzuerhalten, kann der Reif durch Sprühtauung entfernt werden, in der Regel nachdem die Maschine angehalten hat. Es gibt auch ADF-Geräte, die den Reif regelmäßig mit Druckluft wegblasen, um zu verhindern, dass sich Reif auf der Ansaugung des Kühlgeräts bildet.

Arten von Tunnelfrostern

Neben den Tunnelfrostern mit automatischer Reinigungseinrichtung, den so genannten CIP-Reinigungsanlagen, gibt es auch Tunnelfroster mit automatischer Reinigungseinrichtung, die ebenfalls Frost und Eis auftaut.

Sie sind größer als Chargenkühlgeräte und Spiral-Tunnelfroster und sollten entsprechend den Produktionsbedingungen bei der Installation ausgewählt werden.

Auswahl eines geeigneten Tunnelfrosters

Tunnelfroster erhöhen die Produktionskapazität von Tiefkühlprodukten, sind aber aufgrund ihrer Größe auch anfällig für Probleme. So besteht beispielsweise die Gefahr, dass große Mengen an Lebensmitteln verloren gehen, wenn Probleme mit der Maschine auftreten. Tritt irgendwo ein einziger Fehler auf, muss die gesamte Maschine angehalten werden. Um Produktionsverluste aufgrund von Maschinenstörungen zu vermeiden, sollten Ersatzkälteanlagen zur Verfügung stehen oder täglich eine detaillierte Wartung durchgeführt werden.

Tunnelfroster erfordern einen höheren Reinigungsaufwand als Chargenfroster, bei denen Schalen ein- und ausgefahren werden. Vor allem beim Produktwechsel ist es wichtig, den Betrieb zu unterbrechen und das Förderband zu reinigen. Auch der gesamte Gefrierschrank muss am Ende des Betriebstages gereinigt werden.

Konstruktion von Tunnelfrostern

Tunnelfroster sind weniger anfällig für Unebenheiten als Gefriertruhen, bei denen die Stärke des Luftstroms von der Position abhängt, in der die Lebensmittel platziert werden. Je nach Richtung der Düsen am Luftauslass besteht jedoch die Möglichkeit, dass einige Bereiche dem Luftstrom nicht ausgesetzt sind, was zu einer unzureichenden Gefrierung führt. Für die Qualitätskontrolle ist es wichtig, die Position der Düsen und die Position, in der die Produkte platziert werden, anzupassen.

Tunnelfroster können große Mengen an Lebensmitteln schnell einfrieren, auch für kurze Zeiträume. Andererseits bildet sich bei der Abkühlung großer Luftmengen Reif um den Verdampfer. Der Reif verringert den Luftstrom und die Fähigkeit, die Lebensmittel zu kühlen. Regelmäßiges Abtauen ist daher notwendig.

Was ist ein Drehmomentscharnier?

Drehmomentscharniere sind eine Art von Scharnieren, die zum Öffnen und Schließen von Türen verwendet werden.

Im Scharnierteil ist ein Mechanismus vorgesehen, der neben seiner Funktion als einfache Türöffnungs-/-schließachse eine zusätzliche Funktion zur Unterstützung beim Öffnen und Schließen hat. So wird z. B. beim Schließen eines großen, schweren Deckels durch das Gewicht des Deckels verhindert, dass der Deckel zu stark schließt.

Solche Funktionen können als separates Bauteil am Scharnier angebracht werden, aber durch die Integration der Funktion in das Scharnier können Konstruktionsaufwand und Platz effektiv genutzt werden. Außerdem kann man davon ausgehen, dass das Fehlen separater Teile zu einem saubereren Design führt.

Anwendungen von Drehmomentscharnieren

Drehmomentscharniere werden zur Einstellung des Winkels von Monitoren und Beleuchtungen an verschiedenen Maschinenabdeckungen, Werkzeugmaschinen und Messgeräten verwendet. Sie werden auch an Türen im Hausbau verwendet, da sie sich langsam öffnen und schließen und der Tür ein luxuriöses Aussehen verleihen.

Funktionsweise von Drehmomentscharnieren

Drehmomentscharniere gibt es in verschiedenen Konstruktionen. Die drei gängigsten Konstruktionen sind:

1. Federscharniere

Federscharniere werden verwendet, wenn schwere Türen mit geringerem Kraftaufwand geöffnet und geschlossen werden müssen oder wenn Türen mit Gewalt geschlossen werden müssen, damit sie nicht offen bleiben.

Die Funktionsweise des Federscharniers besteht darin, dass eine Torsionsspiralfeder um die Mittelachse des Scharniers eingesetzt wird, so dass die Kraft immer auf eine Seite einwirkt. Wenn es in Öffnungsrichtung montiert ist, hilft es beim Öffnen schwerer Türen.

Umgekehrt kann es, wenn es in Schließrichtung montiert ist, eine offene Tür automatisch schließen.

2. Dämpferscharniere

Dämpferscharniere werden verwendet, wenn sich die Tür langsam öffnen und schließen soll. Sie sollen verhindern, dass man sich beim Öffnen und Schließen der Tür versehentlich die Finger einklemmt.

Dämpferscharniere haben in der Mitte des Scharniers einen Dämpfungsmechanismus, z. B. einen Drehdämpfer. Da es sich jedoch nur um einen Dämpfer handelt, besteht seine Funktion nur darin, die Geschwindigkeit der Bewegung zu begrenzen.

Die eingebauten Dämpfer können bidirektional oder unidirektional sein. Unidirektionale Dämpfer sind einfacher zu handhaben, da die bidirektionalen Dämpfer auch beim Öffnen wirken.

3. Einstellbare Drehmomentscharniere

Drehmomentscharniere mit einstellbarem Drehmoment werden verwendet, um den Winkel von Türpositionen, LCD-Anzeigen, Beleuchtungen usw. zu fixieren. Sie verfügen über einen scheibenartigen Drehmomentbegrenzer in der Mitte des Scharniers, und der Winkel der Tür ändert sich erst, wenn eine Kraft auf die Tür ausgeübt wird, die größer ist als der Drehmomentbegrenzer.

Die Höhe des erforderlichen Drehmoments hängt vom Gewicht der Tür und der Anwendung ab, weshalb viele Scharniere über einen Mechanismus zur Einstellung des Drehmoments verfügen. Je nach Einstellwert kann er auch die Geschwindigkeit der Betätigung begrenzen, ähnlich wie bei einem Dämpfer.

Da die Struktur jedoch nur wie eine Bremse wirkt, stoppt sie in der Mitte des Öffnungs- oder Schließvorgangs der Tür und eignet sich nicht für Anwendungen mit Geschwindigkeitsbegrenzung.

Weitere Informationen über Drehmomentscharniere

1. Vorteile von Drehmomentscharnieren

Drehmomentscharniere haben drei Hauptvorteile:

Erhöhte Arbeitseffizienz
Wenn z. B. die Oberseite eines Staukastens mit einem Deckel versehen ist, wie bei einem Kofferraum oder einer Heckklappe, kann der Deckel offen gehalten werden, ohne dass die Tür von Hand abgestützt werden muss.

Hohe Design-Effizienz
Da keine Streben benötigt werden, um die Tür am Bewegen zu hindern, ist das Design sauberer. Die Streben verringern auch nicht den Stauraum.

Höhere Sicherheit
Unfälle, wie das plötzliche Schließen eines schweren Deckels, der Finger und Hände einklemmt, können vermieden werden.

2. Zusätzliche Funktionen von Drehmomentscharnieren

Drehmomentscharniere ermöglichen nicht nur die langsame Bewegung von Türen, sondern haben auch folgende Zusatzfunktionen:

Einseitig wirkende Drehmomentscharniere
Bei einer anhebbaren Tür beispielsweise wird das Drehmoment nur in Schließrichtung der Tür aufgebracht und nicht in der Hubbewegung.

Drehmomentscharniere mit einstellbarer Funktion
Bei Drehmomentscharnieren mit einstellbarer Funktion kann das auf die Tür wirkende Drehmoment je nach Türgewicht und Bedienungsgefühl eingestellt werden.

Rastendes Drehmomentscharnier
Rastende Drehmomentscharniere sind nützlich, wenn die Tür gut schließen soll. Wenn ein konstantes Drehmoment erzeugt wird, führt die Rückfederung dazu, dass sich die Tür in Öffnungsrichtung dreht, wenn sie angezogen wird (Rückfederung).

Bei rastenden Drehmomentscharnieren wird das Drehmoment beim Anziehen der Tür freigegeben, und es kommt zu keiner Rückfederung.

Was ist ein digitaler Anemometer?

Bei digitalen Anemometern handelt es sich, wie der Name schon sagt, um Anemometer mit digitaler Anzeige.

Sie zeichnen sich dadurch aus, dass jeder die Windgeschwindigkeit leicht messen kann und viele von ihnen leicht und kompakt sind, sodass man sie bequem mit sich führen kann. Neuere digitale Anemometer können nicht nur die Windgeschwindigkeit, sondern gleichzeitig auch die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit messen, insbesondere bei Hitzdraht-Anemometern.

Darüber hinaus verfügen sie über eine Vielzahl von Funktionen, wie z. B. Datenhaltung, Einheitenumschaltung, Anzeige der verbleibenden Batteriekapazität und Datenaufzeichnung. Da Maximal-, Minimal- und Durchschnittswerte angezeigt werden können, werden sie in einer Vielzahl von Situationen eingesetzt.

Anwendungen digitaler Anemometer

Digitale Anemometer werden in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, von Outdoor-Veranstaltungen und Sport bis hin zu Baustellen, Landwirtschaft und Fischerei. In den letzten Jahren haben sich digitale Anemometer beim Fliegen von Drohnen als nützlich erwiesen.

Da Drohnen von der Windgeschwindigkeit im Fluggebiet beeinflusst werden, werden sie auch zur Messung der Windgeschwindigkeit im Fluggebiet eingesetzt. Digitale Anemometer können sowohl in Innenräumen als auch im Freien verwendet werden, da sie kompakt und einfach zu messen sind.

1. Innenbereich

• Wartung und Inspektion von Klimaanlagen
• Überprüfung der Wirksamkeit der Rauchabscheidung
• Messung der Luftgeschwindigkeit von Ventilatoren
• Messung der Abluft von Klimageräten
• Messung der Konvektionsströme in Innenräumen
• Untersuchungen der Luftqualität in Reinräumen
• Untersuchungen der Innenraumluft in Produktionsstätten

2. Außenbereich

• Sicherheits- und Windgeschwindigkeitskontrolle im Freien und in großen Höhen
• Befestigung am Kran oder im Freien für Messungen
• Wetterbeobachtung
• Bestätigung der Flugbedingungen für Drohnen

Funktionsweise der digitalen Anemometer

Es gibt verschiedene Arten von Anemometern, aber die gängigsten kleinen, tragbaren digitalen Anemometer sind Hitzdraht- und Flügelradanemometer. Andere Typen sind Pitot-Rohr- und Windbecher-Anemometer.

1. Hitzedraht-Anemometer

Dies ist der häufigste Typ für Innenraumanwendungen. An der Spitze des Sensors ist ein Widerstandselement angebracht, dessen Widerstand sich mit der Wärme ändert. Wenn der Sensor dem Wind ausgesetzt wird, kühlt er sich ab und die Temperatur des Hitzdrahtes sinkt.

Je schneller die Strömung, desto schneller die Abkühlung, sodass die Beziehung zwischen der Strömungsgeschwindigkeit und der Menge der Abkühlungswärme zur Messung des Widerstandswertes Windgeschwindigkeit verwendet wird. Diese Beziehung wird als King’sche Beziehung bezeichnet. Eine genaue Messung ist im Freien nicht möglich, da sich die Temperatur aufgrund der Sonnenwärme und anderer Faktoren ändert.

Es handelt sich um ein kompaktes Messgerät mit einem einfachen Aufbau. Gleichzeitig können auch andere Merkmale wie die Windtemperatur und die Luftfeuchtigkeit gemessen werden.

2. Schaufeltyp

Das Messprinzip des Flügelrad-Windsensors besteht darin, dass die Geschwindigkeit durch die Messung der Anzahl der Umdrehungen des Flügelrads (Impeller) berechnet wird, das von der Flüssigkeit in Rotation versetzt wird. Es beruht auf dem Prinzip, dass die Anzahl der Umdrehungen proportional zur Geschwindigkeit ist.

Die Drehzahl ist weitgehend unabhängig von der Dichte, dem Druck und der Temperatur des Fluids. Die Anzahl der Schaufelumdrehungen wird mit Hilfe eines Näherungsschalters oder eines Optokopplers gezählt.

Im Vergleich zum Hitzdraht ist der Flügel nicht wärmeempfindlich und kann daher auch im Freien eingesetzt werden. Sie sind jedoch im Schwachwindbereich weniger genau und haben eine langsamere Ansprechzeit, sodass sie für den Einsatz bei kleinen Windgeschwindigkeitsänderungen ungeeignet sind.

3. Pitotrohr-Windsensoren

Diese werden häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt. Pitotrohr-Windsensoren messen die Windgeschwindigkeit auf der Grundlage des Bernoulli-Theorems, indem sie den Druckunterschied zwischen kleinen Löchern an der Vorderseite und an der Seite des Windstroms messen. Genaue Geschwindigkeiten können nur ermittelt werden, wenn sie senkrecht zur Luftströmung ausgerichtet sind, aber aufgrund ihres einfachen Prinzips sind sie oft kostengünstig.

4. Windbecher 

Eine Windschale in Form eines Bechers dreht sich und nutzt dabei die Tatsache, dass die auf der Vorder- und Rückseite einwirkende Windkraft je nach Windstärke unterschiedlich ist. Durch Messung der Anzahl der Umdrehungen wird die Windgeschwindigkeit gemessen. Aufgrund der Rotationsbewegung reagiert das Gerät nur langsam auf Änderungen der Windgeschwindigkeit und ist für Messungen im Bereich niedriger Windgeschwindigkeiten nicht geeignet.

Aufgrund ihrer unterschiedlichen Prinzipien und Eigenschaften sollten sie je nach Zweck und Verwendungszweck auf unterschiedliche Weise eingesetzt werden.

Weitere Informationen zu digitalen Anemometern

Vorteile von digitalen Anemometern

Der Vorteil eines digitalen Anemometers besteht darin, dass es die Messung der durchschnittlichen Windgeschwindigkeit, der Höchst- und Mindestwerte usw. automatisiert. Windgeschwindigkeiten schwanken in der Regel stark mit der Zeit. Da die Windgeschwindigkeit außerdem oft mit der Richtung variiert, kann sogar die Richtung der Anemometersonde die Genauigkeit beeinträchtigen, und der Wert kann sich auch aufgrund von Handvibrationen und anderen Faktoren ändern.

Bei der Durchschnittsberechnung der Windgeschwindigkeit kann es schwierig sein, genaue und objektive Daten zu erhalten, wenn die Werte schwanken. Digitale Anemometer verfügen über Funktionen zur Berechnung der Durchschnittsgeschwindigkeit über einen bestimmten Zeitraum sowie zur Anzeige der maximalen und minimalen Windgeschwindigkeiten für eine festgelegte Dauer. Diese Funktionen gewährleisten, dass jeder Benutzer des Anemometers faire und genaue Daten erhält.

Was ist ein digitaler Belichtungsmesser?

Digitale Belichtungsmesser sind Messgeräte, die die Helligkeit des Lichts, wie sie vom menschlichen Auge wahrgenommen wird, messen und quantifizieren.

Sie messen die Beleuchtungsstärke in Lux (Lx: Lux0), der Einheit der Beleuchtungsstärke im Internationalen Einheitensystem (SI). Digitale Belichtungsmesser zeichnen sich durch ein Anzeigefeld aus, das es ermöglicht, die sich ständig ändernde Beleuchtungsstärke als schrittweise numerische Daten zu verarbeiten.

Analoge Belichtungsmesser sind dagegen mit einer Skalenplatte ausgestattet, die es ermöglicht, die sich ständig ändernde Beleuchtungsstärke durch eine Nadel oder andere Mittel zu erkennen, die die kontinuierlichen Änderungen anzeigen.

Anwendungen von digitalen Belichtungsmessern

Digitale Belichtungsmesser werden zur Messung der Helligkeit von Licht eingesetzt. Die angezeigten Werte sind relativ leicht ablesbar, so dass sie auch für Messanfänger leicht zu handhaben sind.

Es gibt zwei Arten von digitalen Belichtungsmessern, nämlich einen integrierten Typ, bei dem Sensor und Anzeige miteinander verbunden sind, und einen separaten Typ, bei dem Sensor und Anzeige durch ein Kabel usw. getrennt sind. Der integrierte Typ eignet sich, wenn die Beleuchtungsstärke einfach im Freien überprüft werden soll oder wenn die Beleuchtungsstärke in einer künstlichen Wetterkammer für Experimente oder Tests gemessen werden soll.

Viele integrierte Typen sind tragbar und leicht zu transportieren. Sie reichen von preiswerten Geräten für einfache Messungen bis hin zu teuren Geräten für spezielle Umgebungen oder mit Datenloggerfunktionen. Bei einzelnen Typen kann der lichtempfangende Teil je nach Art der Lichtquelle und der Messumgebung ausgewählt und gewechselt werden, und einige können mehrere Punkte gleichzeitig messen und Daten aufzeichnen.

Sie werden auch in Schulen, Fabriken, Wohnhäusern, Gebäuden und anderen Einrichtungen eingesetzt, in denen ein gesundheitsförderndes Arbeitsumfeld gewährleistet werden muss.

Funktionsweise von digitalen Belichtungsmessern

Der lichtempfangende Teil von Belichtungsmesser enthält häufig einen Fotowiderstand, dessen elektrischer Widerstand durch Lichteinstrahlung verringert wird, oder eine Fotodiode, die einen Strom oder eine Spannung erzeugt. Diese elektronischen Bauteile ermöglichen die analoge Umwandlung der Lichtintensität in Strom- oder Spannungswerte, was wiederum die Erkennung der Beleuchtungsstärke ermöglicht.

Darüber hinaus ist ein A/D-Wandler (Englisch: Analog-Digital-Wandler) in die Schaltung integriert, um den analog umgewandelten Beleuchtungsstärkewert in einen digitalen Wert umzuwandeln, der dann auf einer Anzeigetafel quantifiziert wird. Über dem Lichtempfänger ist ein optischer Filter angebracht, um die Lichtintensität an die Empfindlichkeit des Auges anzupassen. Zur Kalibrierung des Wertes des digitalen Belichtungsmessers wird eine Kalibrierkurve mit einer Glühlampe als Standardlichtquelle erstellt.

Daher kann die Beleuchtungsstärke von Leuchtstofflampen, deren Wellenlängencharakteristiken sich von denen der Standardglühlampen unterscheiden, LED-Beleuchtung, Sonnenlicht bei unterschiedlichen Wetterbedingungen usw. zu unterschiedlichen Beleuchtungsstärkewerten führen, wenn sie mit Belichtungsmessern mit unterschiedlichen Strukturen und Komponenten gemessen werden. Beim nachträglichen Vergleich von Beleuchtungsstärkewerten sollte darauf geachtet werden, dass digitale Belichtungsmesser mit der gleichen Modellnummer und mit dem gleichen Aufbau und den gleichen Bauteilen verwendet werden.

Auswahl eines digitalen Belichtungsmessers

Bei der Auswahl eines digitalen Belichtungsmessers sollten folgende Punkte beachtet werden:

1. Messbereich

Der wichtigste Faktor bei der Auswahl eines digitalen Belichtungsmessers ist, ob es dem Beleuchtungsstärkenbereich entspricht, den Sie messen wollen. Wenn neben dem Messbereich auch die Genauigkeit wichtig ist, sollten Sie einen Belichtungsmesser wählen, der hochpräzise Messungen durchführen kann.

2. Einheiten und Anzeigen

Es ist zu prüfen, ob die Einheiten der Beleuchtungsstärke gemäß den Normen des Landes oder der Branche, in der der Belichtungsmesser verwendet wird, angezeigt werden können. Darüber hinaus ist eine klare und leicht ablesbare digitale Anzeige besser, um Fehlinterpretationen zu vermeiden.

3. Bedienbarkeit und Benutzerfreundlichkeit

Der Schlüssel ist ein Belichtungsmesser mit einer leicht verständlichen Tastenanordnung und Menüstruktur, die eine intuitive Bedienung ermöglicht. Es wird empfohlen, dass das Messgerät eine einfach zu bedienende Schnittstelle hat und dass es leicht einzurichten und abzulesen ist.

4. Reaktionszeit

Dies ist die Zeit, die benötigt wird, um Änderungen der Beleuchtungsstärke schnell zu erkennen und anzuzeigen. Daher ist es wichtig, einen Belichtungsmesser mit einer kurzen Reaktionszeit zu wählen, wenn er in Umgebungen mit momentanen Schwankungen oder schnellen Betriebsgeschwindigkeiten eingesetzt wird. Gegebenenfalls sind Warnmeldungen und eine schnelle Reaktion erforderlich.

5. Stromversorgung und Batterielebensdauer

Digitale Belichtungsmesser benötigen eine Stromversorgung, und es ist wichtig, den Status der Stromversorgungsoptionen zu prüfen, wie z. B. batteriebetrieben oder netzadapterkompatibel, je nach der Umgebung, in der sie verwendet werden sollen. Es ist auch wichtig, Produkte mit langer Batterielebensdauer und kurzen Aufladezeiten zu wählen.

Was ist ein digitales Differenzdruckmessgerät?

Ein digitales Differenzdruckmessgerät ist ein Gerät, das den Druckunterschied zwischen zwei Punkten misst und digital anzeigt.

Manchmal wird es auch als Manometer bezeichnet. Die wichtigsten Merkmale digitaler Differenzdruckmessgeräte sind ihre Einfachheit – der Differenzdruck kann einfach gemessen werden, indem die beiden zu messenden Punkte mit einem Messschlauch verbunden werden – sowie ihre kompakte Größe und ihr geringes Gewicht. Viele Produkte sind sowohl für die Messung von Gasen als auch von Flüssigkeiten erhältlich.

Sie können für ein breites Spektrum von Anwendungen eingesetzt werden, von relativ großen Differenzdrücken wie dem barometrischen Druck in Klimaanlagen bis hin zu winzigen Differenzdrücken in Reinräumen. Der batteriebetriebene Typ, der keine Verkabelung erfordert, wird für Überwachungs- und Aufzeichnungsgeräte verwendet, während der Typ mit Alarmsystem für Wartungszwecke wie den Filterwechsel eingesetzt wird. Einige Modelle sind in der Lage, den Durchfluss mit Hilfe von Pitotrohren zu messen.

Anwendungen von digitalen Differenzdruckmessgeräten

Aufgrund ihrer hohen Messauflösung werden digitale Differenzdruckmessgeräte in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt. Typische Anwendungen sind folgende:

1. Überprüfung der Leistung von Klimaanlagen

Zu den Klimaanlagen gehören Kanäle, Ventilatoren und Filter. Die Leistung von Filtern verschlechtert sich aufgrund von Verstopfung nach längerem Gebrauch.

Mit fortschreitender Verstopfung des Filters steigt der Differenzdruck vor und nach dem Filter, so dass die Leistung des Filters mit einem Differenzdruckmesser überprüft werden kann.

2. Umweltmessungen in Reinräumen

In Reinräumen ist es wichtig, die Reinheit der Luft zu erhalten. Die Luft wird ständig umgewälzt und Filter werden eingesetzt, um Staub und andere Partikel zu entfernen und die Reinheit zu erhalten. Es ist wichtig, die Leistung des Filters mit einem Differenzdruckmesser zu überprüfen, um sicherzustellen, dass er nicht nachlässt.

Das Innere des Reinraums wird unter Überdruck (über 1 bar) gehalten, um zu verhindern, dass Staub und andere Verunreinigungen von außerhalb des Reinraums angesaugt werden. Mit einem Differenzdruckmessgerät kann auch überprüft werden, ob der Überdruck aufrechterhalten wird. Überdruck ist besonders wichtig in Reinräumen mit einem Abluftsystem, in denen leicht ein Unterdruck entstehen kann.

3. Messung des Füllstands von großen geschlossenen Tanks

Differenzdruckmessgeräte werden auch zur Bestimmung des Füllstands (Höhe der Flüssigkeitsoberfläche) von Flüssigkeiten in geschlossenen Tanks verwendet. Wenn das spezifische Gewicht der Flüssigkeit konstant ist, ist der Druck auf die Messfläche proportional zum Füllstand der Flüssigkeit, so dass der Füllstand durch Messung des Drucks bestimmt werden kann.

In geschlossenen Tanks beinhaltet der Druck auf die Messfläche jedoch den Innendruck auf der Oberseite des Tanks, so dass die Wirkung des Innendrucks aufgehoben werden muss. In solchen Fällen kann ein Differenzdruckmessgerät verwendet werden, um nur den durch die Flüssigkeit verursachten Druck zu messen.

Funktionsweise der digitalen Differenzdruckmessgeräte

Die Auslenkung des Messglieds bei Druckbeaufschlagung des druckempfindlichen Elements wird als elektrisches Signal durch die Widerstandsänderung gemessen, die durch den durch das Element fließenden Strom verursacht wird. Die Beziehung zwischen dem elektrischen Signal und der Auslenkung des Elements wird zur Umrechnung des Messergebnisses in Druck verwendet. Ein digitales Differenzdruckmessgerät zeigt die Druckdifferenz zwischen zwei auf diese Weise gemessenen Punkten als digitalen Wert an.

Da das digitale Differenzdruckmessgerät über zwei Messpunkte verfügt, misst es die Größe und die Richtung der Auslenkung (Verschiebung), die durch den von den beiden Messpunkten ausgehenden Druck in zwei Richtungen verursacht wird. Indem auch die Richtung gemessen wird, kann festgestellt werden, welche Seite die Hochdruckseite und welche die Niederdruckseite ist und die Differenz der Auslenkung wird als elektrisches Signal gelesen und als Druckdifferenz angezeigt.

Weitere Informationen zu digitalen Differenzdruckmessgeräten

Über das druckempfindliche Element

Im Inneren des digitalen Differenzdruckmessgeräts ist ein piezoelektrisches Element (Piezoelement) als druckempfindliches Element eingebaut. Ein piezoelektrisches Element ist ein passives Element, das den piezoelektrischen Effekt nutzt, um eine Spannung in Abhängigkeit vom Druck auf ein bestimmtes Material zu erzeugen. Hauptsächlich werden Kristalle (synthetischer Quarz) und stark magnetische Keramiken verwendet.

Das piezoelektrische Element, das das Schlüsselelement der Messung ist, besteht aus einem piezoelektrischen Material mit piezoelektrischem Effekt, das zwischen zwei Elektroden eingebettet ist. Die einfache Struktur hat den Vorteil, dass sie robust, widerstandsfähig und leicht ist.

Es gibt viele Materialien mit piezoelektrischem Effekt und mit der Entwicklung von Materialien für druckempfindliche Elemente werden auch Produkte entwickelt, die genauere Messungen ermöglichen.

Was ist eine digitale Plattformwaage?

Digitale Plattformwaagen werden hauptsächlich zur Messung der Masse von Gegenständen mit einem Gewicht zwischen 30 kg und 3000 kg verwendet.

Im Allgemeinen handelt es sich um hochpräzise Waagen mit einer Genauigkeit von 1/3000 bis 1/6000 (Teilungswert/Waage). Eine Plattformwaage ist eine Waage, bei der der zu wiegende Gegenstand auf eine Plattform gestellt wird und die Masse durch das Absinken der Plattform gemessen wird.

Äußerlich lassen sie sich in zwei Typen einteilen: Integrierte Typen, bei denen der Anzeiger für die Bedienung und die Anzeige in die Plattform integriert ist, auf der das zu wiegende Objekt platziert wird, und separate Typen, bei denen die beiden getrennt sind. Vom inneren Aufbau her lassen sie sich in den elektromagnetischen Typ, der die Last elektrisch erfasst und die elektromagnetische Kraft so einstellt, dass die Wägeplattform waagerecht steht, und den Wägezellentyp, der ein zur Last proportionales elektrisches Signal erfasst, unterteilen.

Anwendungen von digitalen Plattformwaagen

Digitale Plattformwaagen werden für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, vom Wiegen von Waren, landwirtschaftlichen und Fischereierzeugnissen bis hin zum Wiegen von Lastkraftwagen und anderen Fahrzeugen. Je nach Anwendung gibt es viele Typen, von klein bis groß, wie z. B. in den Boden eingelassene Waagen für das Wiegen von Lastwagen oder mit Wasser abwaschbare Waagen für das Wiegen von Vieh.

Beim Einsatz von Gabelstaplern in Fabriken sind die verwendeten Paletten und die Wiegeplattform in einer Einheit (integrierte digitale Plattformwaagen) zusammengefasst, und die gewogenen Gegenstände können so bewegt werden, wie sie sind. In diesen Fällen wird eine explosionsgeschützte Konstruktion verwendet.

Funktionsweise von digitalen Plattformwaagen

Die Funktionsweise von digitalen Plattformwaagen unterscheidet sich je nach Typ:

1. Digitale Plattformwaagen mit Wägezellen

Eine Wägezelle ist ein Wandler, der eine Last in Elektronen umwandelt. Ein elektrischer Widerstandsmessfühler (Sensor), Dehnungsmessstreifen genannt, wird an einem metallischen Dehnungsgenerator (Teil, das durch eine äußere Kraft eine Dehnung erzeugt) befestigt, und die Widerstandsänderung wird gemessen.

Die Funktionsweise ist dieselbe wie bei einem Federmessgerät, da es die Elastizität des Metalls nutzt. Die Masse kann nicht direkt bestimmt werden, da das Gewicht die Dehnung verursacht. Durch Kalibrierung des angezeigten Wertes mit Gewichten kann der angezeigte Wert daher der Einfachheit halber als Masse behandelt werden. Die Genauigkeit ist wesentlich höher als bei Federgewichten.

2. Elektromagnetische digitale Plattformwaagen

Der elektromagnetische Typ ist auch als Nullwaagentyp oder Kraftwaagentyp bekannt. Der zu wiegende Gegenstand wird auf eine Seite des Geräts gelegt, das wie eine Waage aufgebaut ist.

Die andere Seite ist mit einer Kraftspule ausgestattet, an die ein elektrischer Strom angelegt wird, um eine elektromagnetische Kraft zu erzeugen, so dass sich die Waagen gegenseitig ausgleichen. Die Funktionsweise besteht darin, dass das Gewicht durch die Messung des Stroms bestimmt wird, der durch die Kraftspule fließt, wenn die Waage im Gleichgewicht ist.

Bei der elektromagnetischen Methode ist die Stärke der auszuwuchtenden elektromagnetischen Kraft mit dem Gewicht verbunden, so dass die Masse nicht unabhängig bestimmt werden kann. Daher kann die Masse angezeigt werden, indem die Waage im Voraus mit einem Gewicht bekannter Masse geeicht wird und die Masse auf der Waage mit der auszugleichenden elektromagnetischen Kraft in Beziehung gesetzt (geeicht) wird.

Auf diese Weise kann man sagen, dass die Funktion einer Waage mit Hilfe der elektromagnetischen Kraft als Vermittler erreicht wird. Im Vergleich zu Dehnungsmessstreifen mit Wägezellen ist die mechanisch feinfühlige Waagenstruktur besser für das Wiegen leichterer und kleinerer Gegenstände geeignet.

Weitere Informationen über digitale Plattformwaagen

1. Arten und Funktionsweisen von Waagen

Es gibt zwei Arten von Waagen: Federwaagen, die die Elastizität einer Feder nutzen, um das Gewicht (den Betrag der universellen Schwerkraft) zu messen, und Waagen, die das Gleichgewicht nutzen, um die Masse (die ursprüngliche Menge einer Substanz) zu messen. Federwaagen nutzen die Tatsache, dass die Ausdehnung einer Feder proportional zum Gewicht eines Gegenstands ist (Hookesches Gesetz), um die Ausdehnung der Feder zu messen und sie zu wiegen.

Eine Waage verwendet Gewichte mit bekannter Masse, um einen Gegenstand und ein Gewicht im Gleichgewicht zu wiegen (wodurch ein Zustand geschaffen wird, in dem die Gewichte gleich schwer sind), und ermittelt die Masse des Gegenstands aus der Masse des Gewichts. Derzeit sind Wägezellen und elektromagnetische Wägesysteme die wichtigsten Arten von digitalen Waagen.

2. Kalibrierung

Die Kalibrierung ist für digitale Waagen unerlässlich. Bei mechanischen Waagen werden die Gewichte immer verwendet, so dass man sich nicht um die Kalibrierung kümmern muss. Da die Gewichte und die zu wiegenden Gegenstände in der gleichen Umgebung platziert werden, können sich alle Umgebungsfaktoren gegenseitig aufheben. Bei digitalen Waagen hingegen werden beim Wiegen keine Gewichte verwendet, so dass eine Kalibrierung mit Gewichten in der Umgebung zum Zeitpunkt des Wiegens erforderlich ist.

Ein weiterer Aspekt für die Notwendigkeit der Kalibrierung ist, dass die Schwerkraft von Region zu Region leicht variiert. Aufgrund der Zentrifugalkraft der Erdrotation ist die Schwerkraft in Äquatornähe etwas geringer. Insbesondere ist sie 0,5 % geringer als am Nord- und Südpol. Es ist schwierig, sich mit dem Äquator und dem Nordpol vertraut zu machen, aber selbst zwischen den beiden japanischen Orten Hokkaido und Okinawa gibt es einen Unterschied von 0,15 %.

Das bedeutet, dass selbst wenn eine Plattformwaage hergestellt, justiert und versandt wird, der angezeigte Wert nicht korrekt ist, solange sie nicht geeicht ist. Als praktischer Umweltfaktor hat auch der Luftdruck einen Einfluss. Denn sowohl das zu wiegende Objekt als auch die Waagschale unterliegen dem Auftrieb der Luft. Je nach geforderter Genauigkeit kann es daher erforderlich sein, die Kalibrierung täglich vorzunehmen (da sich das Wetter im Laufe des Tages ändert und der Luftdruck ebenfalls schwankt).