Messung von Schlag, Verformung & Verlagerung

Hohe mechanische Genauigkeitsanforderungen stellt man bei der Herstellung von Diskmotoren. Um eine einwandfreie Funktion der Diskettenlaufwerke zu garantieren, werden die Antriebe auf Durchmesser, Rund- und Planlauf gemessen und bewertet. Da geforderte Fertigungstoleranzen von 5 μm unter Nenndrehzahl zu messen sind, hat man sich für das schnelle und hochauflösende System capaNCDT entschieden. Besondere Bedeutung haben bei dieser Messung zwei der Flanschgeometrie angepasste Sensoren mit Messbereich 50 μm.

Die berührungslose Vermessung von Kollektoren an Elektromotoren und Generatoren mit dem Wirbelstrom-Messsystem eddyNCDT schließt Beschädigungen aufgrund mechanischer Antastung aus. Besonders wirtschaftlich wird der Einsatz von eddyNCDT bei Betriebsbedingungen.

Bei Automobilen bilden Fahrwerksuntersuchungen die Voraussetzungen für die Fahrsicherheit. Hier werden Sensoren benötigt, die auch den hohen Anforderungen im Fahrversuch standhalten. Als Beispiel werden zur Schwingwegmessung Seilzugwegsensoren parallel zum Stoßdämpfer montiert und die Daten bei den unterschiedlichen Fahrbahnbeschaffenheiten aufgenommen. Aus dem vorhandenem Wegsignal wird durch Differenzieren die Schwinggeschwindigkeit sowie die Schwingbeschleunigung berechnet

Die Koplanarität bezeichnet den maximalen Abstand eines IC-Beinchens von der Aufsetzebene, d. h.wenn das IC auf eine ebene Fläche abgelegt wird. Die Koplanarität ist ein kritisches Maß für das Lötergebnis, da bei einem zu großen Abstand zwischen Beinchen und Leiterplatte keine zuverlässige und einwandfreie Lötung erfolgen kann. Aus diesem Grund wird in modernen Bestückungsautomaten die Koplanarität von Bauteilen während des Bestückungsprozesses gemessen. Dabei wird das Bauteil über einen Triangulationswegsensor geführt, dessen Laserstrahl die Beinchenreihe abscannt.

Zur Untersuchung von Bauteilverformungen unter Belastung werden speziell konstruierte Vermessungsanlagen eingesetzt, die Oberflächenkonturen ohne Rückwirkung auf die Leichtbaustrukturen aufnehmen. Hierzu sind zwei laseroptische Wegmesssysteme auf einem verfahrbaren Halbrahmen mit neunzehn festen Bezugspunkten aufgeteilt montierbar.

Im Institut für Festkörper-und Werkstoffforschung (IWF) Dresden wurde ein Motor mit Magnetlagern aus Hochtemperatur-Supraleitern (HTSL) entwickelt, der für Förderpumpen für flüssigen Stickstoff eingesetzt werden kann. Die wichtigeste Anwendung supraleitender Permanentmagnete ist das supraleitende magnetische Lager. Zur Messung des Radialschlages dieser Magnetlager werden Wirbelstromsensoren U1 mit spezieller Temperaturkompensation für -196 °C und 20 °C in den evakuierten und gekühlten Umgebung eingesetzt.

Bei der Herstellung von Furnierstreifen aus Edelhölzern bestimmt die Präzision der Messerscheibe die Qualität des Endproduktes. An die Furnierstreifen werden hohe Anforderungen an die Maßhaltigkeit gestellt. Die Streifendicke muss kleiner 1 mm sein und darf nur Toleranzen im Mikrometerbereich aufweisen. Überdicken oder gar Splitter dürfen grundsätzlich nicht auftreten.

Zur Einhaltung der Qualitätskriterien wird der Radialschlag der Messerscheibe mit einem berührungslosen Laser-Triangulationssensor der Serie optoNCDT 2300 während des Produktionsprozesses gemessen und überwacht. An das Messsystem werden damit hohe Anforderungen gestellt: Staub, Späne sowie eine glänzende Targetoberfläche dürfen die Messgenauigkeit nicht beeinflussen. Die Messerscheibe hat einen Durchmesser von 3200 mm und ist mit 24 Messern bestückt. Die Drehzahl beträgt 180 bis 210 U/min.

Moderne Nassrasierer bieten die Funktion, durch Vibration die Rasur zu unterstützen. Bei diesen Modellen erfolgt am Ende der Produktion ein Funktionstest. Der Rasierer wird eingeschaltet und befindet sich im Lichtband des optischen Mikrometers optoCONTROL. Das Lasermikrometer erfasst die Schwingungsamplitude und die Frequenz.

Ob ein Relais schaltet, ist auch vom Nicht-Fachmann zu erkennen. Selbst für den Fachmann wird es aber schwierig, die Frage nach dem wie zu beantworten. Gefragt ist nach dem zeitlichen Verlauf ganz bestimmter Größen wie Anzugsverzögerung, Ankerspiel, Ankerweg, Ankerprellen, Kontaktweg, Kontakt-Nachdrücken, Kontaktprellen. Ableiten lassen sich diese Parameter aus der Messung der Anker- und Kontaktbewegung. Die Relais-Eigenschaften dürfen dabei aber keinesfalls durch das Messmittel beeinflusst werden. Zur Lösung dieser Aufgabe bieten sich die berührungslosen Wegmesssysteme optoNCDT an.

Deformierte Schiffsschrauben werden in speziellen Maschinen wieder in den Ausgangszustand zurück gebogen. Lief diese Arbeit bisher vollständig Manuell ab so übernimmt dies heute eine automatische Anlage. Mit einem Lasersensor der Serie optoNCDT 1700 wird die aktuelle Form der Schraube gemessen und gespeichert. Die Anlage erkennt dann automatisch an welchen Stellen angesetzt werden muss. Der Lasersensor misst dabei auf die glänzende Oberfläche der Schraube dank der schnellen Belichtungsregelung RTSC sehr gut.

Ein Schlag auf ein Objekt bedeutet zwangsläufig eine lineare Bewegung in eine Richtung oder zumindest einen kurzen Impuls. Die Bewegung kann dabei nur im Nanometerbereich liegen. Unter anderem abhängig von der Beschaffenheit des Objekts und der nötigen Auflösung sind generell alle Wegmesssensoren für diese Aufgabe geeignet. Die nötige Präzision und das Material des Prüfobjekts schränken die Auswahl möglicher Sensoren bedeutend ein.

Die Funktionssicherheit von Anlagen mit besonderer wirtschaftlicher Bedeutung ist nicht selten bedingt durch das einwandfreie Arbeiten von Fördermitteln, z. B.Pumpen. Ein größeres Radialspiel von Wellen, bzw. axiale Verschiebungen aufgrund erhöhter Wärmeausdehnung sind erste Zeichen von Funktionsstörungen. Durch die Messung von Axialbewegung und Wellenbahn können die Stillstandszeiten von Anlagen reduziert und die Reparaturkosten gesenkt werden. Für die Messungen unter Wasser wird ein Wirbelstrom-Wegsensor U3, mit druckfester Kapselung, eingesetzt.

Vibrationen spielen in der produzierenden Industrie eine große Rolle. Überall dort, wo Produkte in Bewegung sind ist zwangsläufig eine Vibration zu finden. In vielen Fällen wird dies als störender Faktor empfunden und darf gewisse Grenzen in der Auslenkung oder Frequenz nicht überschreiten. Häufig eignen sich besonders berührungslose Sensoren von Micro-Epsilon mit hohen Grenzfrequenzen. In Frage kommen optische Lasersensoren oder Wirbelstromsensoren für metallische Objekte.

Zur Untersuchung der Einflüsse verschiedener System-und Betriebs-parameter auf das dynamische Verhalten von Mehrscheibentrieben wurde ein Riemenschwingungsprüfstand aufgebaut, der den Zahnriementrieb eines direkt einspritzenden PKWDieselmotors nachbildet. Durch die periodisch schwankenden Wellendrehmomente treten im Zahnriementrieb Drehschwingungen auf, die transversale Riemenschwingungen hervorrufen. Um Schwingungen auch höherer Ordnung sicher zu erfassen, werden fünf optische Laser-Wegmesssysteme dicht nebeneinander angeordnet.