Kategorie: Qualitätskontrolle, Messtechnik, Sensorik

Spannende Beiträge, informative Fachartikel und die neusten Entwicklungen aus dem Themengebiet Qualitätskontrolle, Messtechnik und Sensorik

Detektion von Wasserstoff durch Glasfasersensoren

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© iStock Überschreitet die Wasserstoffkonzentration in der Luft einen Schwellenwert von vier Prozent, was bei ausreichend Druck in einem Wasserstofftank schnell erreicht werden kann, genügt ein einzelner Funken, um eine Explosion auszulösen. Mit Sensoren aus Glasfasern zur Wasserstoffdetektion versuchen Forschende am Fraunhofer HHI dies zu verhindern.

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Überschreitet die Wasserstoffkonzentration in der Luft einen Schwellenwert von vier Prozent, was bei ausreichend Druck in einem Wasserstofftank schnell erreicht werden kann, genügt ein einzelner Funken, um eine Explosion auszulösen. Mit Sensoren aus Glasfasern zur Wasserstoffdetektion versuchen Forschende am Fraunhofer HHI dies zu verhindern.

Wasserstoff spielt in der deutschen Energie- und Klimapolitik eine zentrale Rolle. Kommt er zum Einsatz, sind Sicherheitsmaßnahmen von entscheidender Bedeutung. Denn im Unterschied zu anderen gasförmigen oder flüssigen Energieträgern besteht bei Wasserstoff neben einer erhöhten Brandgefahr durch Leckagen unter bestimmten Bedingungen auch Explosionsgefahr. Um die Sicherheit im Umgang mit Wasserstoff noch weiter zu erhöhen, arbeiten Forschende am Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI an Glasfaser-basierten Sensoren zu dessen Detektion, die herkömmlichen Sensoren in vielerlei Hinsicht überlegen sind.

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Laserdiodenmodul für Machine Vision-Anwendungen

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lumVISION industrial (Bildquelle: IMM Photonics GmbH)

lumVISION industrial (Bildquelle: IMM Photonics GmbH)

MM Photonics präsentiert mit dem ilumVISION industrial eine weitere Serie im Bereich der Laserdiodenmodule für Machine Vision-Anwendungen.

Die Laserdiodenmodule sind auf einen festen Fokusabstand eingestellt, der werkseitig auf die Kundenanforderungen angepasst werden kann. Verfügbar sind die Laser entweder mit homogener Linienoptik oder mit DOE (Diffraktives optisches Element). Über das DOE lassen sich unter anderem Muster wie Multilinien, Kreuze, Punktmatrizen, Viewfinder oder konzentrische Kreise abbilden.
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Smartes selbstlernendes Assistenzsystem für die Produktion

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© Peerox GmbH MADDOX zeigt die Wissenskarten mit den Störungs- und Lösungshilfen auf dem Tablet an.

© Peerox GmbH
MADDOX zeigt die Wissenskarten mit den Störungs- und Lösungshilfen auf dem Tablet an.

Die Effizienz von Produktionsmaschinen liegt oft weit unter den technischen Möglichkeiten. Der Grund: Erfahrene Mitarbeitende sind im Fall einer Störung häufig nicht verfügbar, anderen Arbeitskräften wiederum fehlt das Know-how, um die tatsächliche Fehlerursache zu beheben. Hier setzt das selbstlernende Assistenzsystem MADDOX an: Mit Methoden des maschinellen Lernens analysiert es Maschinen- und Prozessdaten, sucht per Mustererkennung nach ähnlichen Störungen in der Vergangenheit und präsentiert die Lösung auf dem Tablet. Entwickelt wurde das System von der Peerox GmbH, einem Spin-off des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV. Weiterlesen

Verlängerung der Lebensdauer von Hauptwellenlagern in Windkraftanlagen

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Das Wachstum der Windkraftindustrie weltweit und die Einführung von Windkraftanlagen mit einer typischen Leistung von mehr als 1 MW haben zur Folge, dass höhere Belastungen und die damit verbundenen Auswirkungen die Lebensdauer der Hauptwellenlager und der Getriebelager beeinträchtigen. Schadens-und Versagensmodi treten früher auf als erwartet und für viele Windparkbetreiber addieren sich die Kosten unerwarteter Reparaturen, die nicht am Turm durchgeführt werden können.

Die Windkraftindustrie fordert deshalb längere Standzeiten für Hauptwellen- und Getriebelager, und die Hersteller arbeiten an Lösungen für den Markt.

„Betreiber planen eine oder vielleicht zwei größere Überholungen der Windkraftanlage über ihren Lebenszyklus“, sagt Tony Fierro, Anwendungsingenieur der Timken Company. „Die Herausforderung besteht darin, dass viele Windkraftanlagen eine größere Überholung noch innerhalb der ersten 7 bis 10 Jahre benötigen. Das bedeutet höhere Ausgaben für Betrieb und Wartung über den Lebenszyklus der Windkraftanlage.

Windkraftanlagen sind mit mehreren verschiedenen Wälzlagern bestückt, die unterschiedlich schnell verschleißen. Die heutzutage in größeren Windkraftanlagen auftretenden höheren Belastungen stel- len konventionelle Lagerausführungen auf die Probe – besonders bei Hauptwellenlagern

Windkraftanlagen sind mit mehreren verschiedenen Wälzlagern bestückt, die unterschiedlich schnell verschleißen. Die heutzutage in größeren Windkraftanlagen auftretenden höheren Belastungen stellen konventionelle Lagerausführungen auf die Probe – besonders bei Hauptwellenlagern

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Kontaktloser Winkelsensor für den schwenkbaren Reinigungskorb

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Bild 1:Die Anlage ist speziell für die universelle Reinigung von Schüttgut bzw. kleinen Einzelteilen ausgelegt und eignet sich gleichermaßen für einfache als auch für komplexe Bauteile. (Urheber: Solvution)

Bild 1: Die Anlage ist speziell für die universelle Reinigung von Schüttgut bzw. kleinen Einzelteilen ausgelegt und eignet sich gleichermaßen für einfache als auch für komplexe Bauteile. (Urheber: Solvution)

In der Weg- und Winkelmesstechnik entscheiden sich Anwender heute oft für kontaktlose Messprinzipien, um verschleißbedingte Ausfälle möglichst von vornherein auszuschließen. Magnetische Verfahren, die z.B. den Halleffekt nutzen (vgl. Technikkasten), gelten dann oft als Favoriten, denn sie arbeiten auch unter rauen Umgebungsbedingungen zuverlässig, liefern absolute Messwerte über volle 360° und lassen sich sehr einfach an die jeweilige Applikation anpassen. Hinzu kommen die im Vergleich zu anderen Messverfahren niedrigen Kosten. Dadurch eignen sie sich für zahllose Applikationen in mobilen Anwendungen sowie im Maschinen- und Anlagenbau. Ein Beispiel liefern neue Reinigungsanlagen, die speziell für Kleinteile ausgelegt sind. Hier sorgen magnetische Winkelsensoren dafür, dass die Körbe mit den Bauteilen je nach Reinigungsprogramm immer in die richtigen Positionen verfahren werden. Weiterlesen

Batteriemessmodul für automatisierte Fertigungsprüfung

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Der Zusammenschluss mehrerer gleicher Akkuzellen zu einem Batterieverbund birgt dieselben Herausforderungen wie bei der Kette, die bekanntlich nur so stark ist wie ihr schwächstes Glied. Bei der Serienfertigung von Akkus für E-Mobilität, Großspeicher, Kommunikationselektronik oder Flurfahrzeuge müssen daher zum Teil zigtausende Zellen in höchster Geschwindigkeit und Präzision einzeln getestet werden. Nur Zellen gleicher Leistung dürfen für optimale Speicher- und Lebensdauer zur Erreichung höchster Qualitätsanforderungen zusammengefügt werden. Die Messtechnik-Spezialisten von burster bieten jetzt für die Serienfertigung ein neues, feldbusfähiges Highspeed-Batteriemessmodul zur automatischen Fertigungsprüfung von Hochleistungs-Batteriemodulen und Batteriepacks aus runden, prismatischen oder Pouchzellen. Das kompakte Modul 2511 eignet sich für den Einsatz in rauer Industrieumgebung direkt an der Fertigungslinie und ist für Ein- oder Mehrkanalbetrieb ausgelegt. In nur wenigen Millisekunden kann das All-in-One-Gerät bis zu fünf Einzelzellen gleichzeitig testen und mittels AC- und DC-Innenwiderstandsmessung und Messung der Batteriespannung signifikante Batterieparameter ermitteln und bewerten. Eine intuitive PC-Software zur Parametrierung und Konfiguration via Ethernet/USB erlaubt flexible Mess- und Bewertungsmodi für eine 100 % Inline Prüfung in der Serienfertigung.

Batteriemesstechnikgeräte: Highspeed-Batteriemessmodul 2511 sowie der Batteriecontroller 2550 und der Batterietester 2560 (Urheber: burster)

Batteriemesstechnikgeräte: Highspeed-Batteriemessmodul 2511 sowie der Batteriecontroller 2550 und der Batterietester 2560 (Urheber: burster)

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Hart im Nehmen: Sensorsysteme für extrem raue Umgebungen

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© Fraunhofer IZM Keramische Leiterplatte mit Hochtemperatur-fähigen integrierten Schaltungen.

© Fraunhofer IZM
Keramische Leiterplatte mit Hochtemperatur-fähigen integrierten Schaltungen.

Bislang fehlt es der Industrie an robusten Sensoren, die extrem hohe Temperaturen und Drücke aushalten. Im Leitprojekt »eHarsh« haben acht Fraunhofer-Institute jetzt eine Technologieplattform für den Bau solcher Sensorsysteme entwickelt. Diese können sogar das Innere von Turbinen und tiefen Bohrlöchern für die Geothermie überwachen. Weiterlesen

Batteriemessmodul für automatisierte Fertigungsprüfung

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Bild 1:100 % Inlinemessung in der Akkufertigung per Highspeed-Messung mit dem Batteriemessmodul 2511, wahlweise mit oder ohne Display (Urheber: burster)

Bild 1: 100 % Inlinemessung in der Akkufertigung per Highspeed-Messung mit dem Batteriemessmodul 2511, wahlweise mit oder ohne Display (Urheber: burster)

Der Zusammenschluss mehrerer gleicher Akkuzellen zu einem Batterieverbund birgt dieselben Herausforderungen wie bei der Kette, die bekanntlich nur so stark ist wie ihr schwächstes Glied. Bei der Serienfertigung von Akkus für E-Mobilität, Großspeicher, Kommunikationselektronik oder Flurfahrzeuge müssen daher zum Teil zigtausende Zellen in höchster Geschwindigkeit und Präzision einzeln getestet werden. Nur Zellen gleicher Leistung dürfen für optimale Speicher- und Lebensdauer zur Erreichung höchster Qualitätsanforderungen zusammengefügt werden. Die Messtechnik-Spezialisten von burster bieten jetzt für die Serienfertigung ein neues, feldbusfähiges Highspeed-Batteriemessmodul zur automatischen Fertigungsprüfung von Hochleistungs-Batteriemodulen und Batteriepacks aus runden, prismatischen oder Pouchzellen. Weiterlesen

Wie ausfallsicher sind industrielle Steuerungssysteme? Informatiker entwickeln neue Prüfmethode

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Wie reagieren industrielle Steuerungsanlagen auf Störungen? Um dies für eine spezielle Art von Störungen, die auf Berechnungsfehler zurückgehen, zu analysieren, hat die Saarbrücker Informatik-Professorin Martina Maggio in Zusammenarbeit mit Forschern der Universität Lund in Schweden eine neue Methode entwickelt, die bisherigen Prüfverfahren überlegen ist. Die Methode kann aufzeigen, dass eine Steuerung möglicherweise nicht so robust ist, wie aufgrund der bisherigen Maßstäbe vermutet wurde. Dafür wurde das Forscherteam auf der international renommierten „Euromicro Conference on Real-Time Systems (ECRTS)“ mit einem „Best Paper Award“ ausgezeichnet.  Weiterlesen

Material für künftige Quantencomputer

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Messung mit dem 4-Spitzen-Rastertunnelmikroskop Copyright: Forschungszentrum Jülich / Vasily Cherepanov

Messung mit dem 4-Spitzen-Rastertunnelmikroskop
Copyright: Forschungszentrum Jülich / Vasily Cherepanov

Physikern des Forschungszentrums Jülich ist ein wichtiger Schritt hin zur Realisierung neuartiger elektronischer Bauelemente geglückt. Sie konnten mithilfe eines speziellen Vierspitzen-Rastertunnelmikroskops erstmals die außergewöhnlichen elektrischen Eigenschaften messen, die in ultra-dünnen topologischen Isolatoren bestehen. Diese resultieren daraus, dass der Elektronen-Spin an die Stromrichtung gekoppelt ist, was eine Voraussetzung für den Einsatz in einem topologischen Quantencomputer ist. Weiterlesen