Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Abstand Bohrer zu leitfähigem Material messen


von Luky S. (luky)


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Ich habe eine noch nicht ganz fertige Idee und sammle gerade 
Informationen:
Kennt wer eine existierende oder theoretische Möglichkeit, um sich den 
Abstand einer Bohrspitze (6-10mm Bohrdurchmesser) zu einer Metallleitung 
oder einer Metallfolie anzeigen zu lassen? Das Material durch das 
gebohrt werden soll ist nichtleitend (Holz oder XPS) und der 
interessante Messbereich ist so im Bereich zwischen 50mm und 10mm.

: Verschoben durch Moderator
von Michael B. (laberkopp)


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Theoretisch kann man die Kapazität messen, praktisch wird das von Vielem 
beeinflusst, unter anderem wie man die Bohrmaschine hält, und wird daher 
erst bei geringer Distanz aussagekräftig, 1mm oder vielleicht 5mm.

Ich habe an meiner Bohrmaschine, die ein Kabel mit Schuko hat, eine 
Kontrollleuchte, die aufleuchtet wenn der Bohrer was geerdetes berührt. 
Das reicht um das Durchbohren von Rohren zu verhindern.

von Luky S. (luky)


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Es geht nicht um eine Sicherheitsfunktion, es ist für die Anwendung 
wichtig, dass die Löcher nicht ganz bis zur Folie sondern dass noch z.B. 
25mm Material dazwischen ist.

von Rainer W. (rawi)


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Luky S. schrieb:
> Kennt wer eine existierende oder theoretische Möglichkeit, um sich den
> Abstand einer Bohrspitze (6-10mm Bohrdurchmesser) zu einer Metallleitung
> oder einer Metallfolie anzeigen zu lassen?

Weißt du, wo die Folie liegt?

Erster Ansatz wäre eine Bohrtiefenanzeige/-begrenzung, über die 
eigentlich jede Bohrmaschine/Bohrständer verfügt.

von Luky S. (luky)


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Nein, sowohl die Folie als auch das Deckmaterial sind leider 
unregelmäßig geformt und dann sind ja auch noch Leitungen verlegt, von 
denen ebenfalls ein Abstand einzuhalten ist. Ist alles etwas komplexer 
zu beschreiben, aber die simplen Möglichkeiten wie einen Tiefenanschlag 
habe ich schon ausgeschlossen.
Ich kann allerdings alle metallischen Teile kontaktieren, wenn auch 
nicht unbedingt HF-mäßig perfekt, es wäre also denkbar, dort ein 
detektierbares Signal anzulegen

von Patrick B. (p51d)


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Luky S. schrieb:
> Nein, sowohl die Folie als auch das Deckmaterial sind leider
> unregelmäßig geformt und dann sind ja auch noch Leitungen verlegt, von
> denen ebenfalls ein Abstand einzuhalten ist. Ist alles etwas komplexer
> zu beschreiben

Wie wäre es dann mit einer Skizze (von oben und im Schnitt) oder einem 
Foto?
Wo genau ist deine Folie, respektive das zu durchbohrende / 
nichtleitende Material? Was ist "variabel" / unbekannt an deinem Aufbau?

Wenn du von "oben" messen könntest, wäre eventuell ein Distanzlaser 
(oder Sensor) nahe beim Bohrer eine Lösung.
Oder über einen Schwingkreis Veränderungen messen (Frequenz, Amplitude, 
Phase...) und geeignete Schwellwerte setzen.

Ansonsten Vorschlag von Michael.

von Luky S. (luky)


Angehängte Dateien:

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Ungefähr so wie im Anhang

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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in "XPS-Schaum" kannst du Omas Hutnadel reinstecken. Wenn diese (die 
Hutnadel) tief genug reinsteckbar ist, dann ist kein Rohr im Weg.

Für Holz muss man sich eine andere Lösung ausdenken.

: Bearbeitet durch User
von Luky S. (luky)


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Dünne "Sondierungsbohrung" in XPS geht nicht bzw. ginge nur, wenn man 
das auch wieder Wasserfest verschließen kann, das ist leider die 
Voraussetzung, sonst wärs ja auch zu einfach. Das Material sollte leider 
nicht "unnötig" geschädigt werden

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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Luky S. schrieb:
> Dünne "Sondierungsbohrung" in XPS geht nicht bzw. ginge nur, wenn man
> das auch wieder Wasserfest verschließen kann, das ist leider die
> Voraussetzung, sonst wärs ja auch zu einfach. Das Material sollte leider
> nicht "unnötig" geschädigt werden

naja, eine Sondierung mit Hutnadel ist weniger problematisch als eine 
Sondierung mit 12er Boher. In einem Fall hast du ein Loch von 1/2 mm, im 
anderen Fall eins mit 6-10 mm (die Tiefe des Lochs der Sondierung ist 
halt bis zur STelle, auf die du aufs Rohr triffst).

-> Welches Sondierungs-Loch lässt sich wohl "besser" wieder 
verschließen?

-----

Wenns doch aber eh etwas metallenes ist: Wieso nicht klassischen 
Leitungssucher, und dann die Rohre passend auf der Wand "aufmalen"? Dann 
weisst du, wo du drum herum bohren musst.

: Bearbeitet durch User
von Patrick B. (p51d)


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sind die Seitenflächen so, dass diese Metallrohre sichtbar sind? Dann 
könntest du dein Objekt mit Dornen links und rechts einspannen (vgl. 
Drehbank). Diese Dornachse wäre dann dein Nullebene, den jeweiligen 
Rohr- & Bohrerdurchmesser kennst du ja -> etwas rechnen und du kannst 
über einen Tiefenanschlag vorgehen. Da müsstest du einfach die 
benachbarten Leitungen im Griff haben.

Kannst du diese Rohre und Folie zusammen kontaktieren (bilden dann eine 
Kondensator-Anode), der Bohrer bildet zweite Kondensator-Anode 
(respektive Masse). Ein Schwingkreis aufbauen -> Der Bohrer wird in 
Kombination mit deinem Nichtleiter (Elektrolyt) ein variabler 
Kondensator bilden. ob du da aber vernünftig mm-Distanzen ableiten 
kannst, wage ich zu bezweifeln.

Andere Frage: Was darf der Spass kosten? Eventuell über ein "Sonar" eine 
3D Material-Analyse erstellen sprengt wohl das Budget.

von Luky S. (luky)


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Die Rohre können auch dreidimensional gebogen sein. Bei einmal ein 
Lagebild erstellen sehe ich das Problem mit der Verknüpfung mit der 
handgeführten Bohrmaschine, da wäre eine Echtzeitanzeige schon 
einfacher.
Der Bohrer ist halt auch aus Metall, daher wird eine Messesonde (z.B. 
ein Ring um den Bohrer) bei kapazitiver und induktiver Messung wohl eher 
nicht funktionieren. Bleibt den Bohrer selbst als Messonde verwenden 
oder Ultraschall als Tiefenmessung?

von Rainer W. (rawi)


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Patrick B. schrieb:
> Eventuell über ein "Sonar" eine 3D Material-Analyse erstellen

Normalerweise nennt sich das "Ultraschalluntersuchung".
Das setzt voraus, dass das Hindernis in Schallrichtung so dick ist, dass 
über die unterschiedliche Schallgeschwindigkeit eine ausreichende 
Phasendifferenz und damit eine Teilreflektion des Signals entsteht. Bei 
Folie könnte das wegen der erforderlichen Wellenlänge möglicherweise 
schwierig werden - kommt drauf an, wie dick sie ist und wie die 
Materialeigenschaften der beteiligten Stoffe sind.

von Harald W. (wilhelms)


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Luky S. schrieb:

> Ultraschall als Tiefenmessung?

Ja, ein Ultraschallgerät, wie es die Ärzte verwenden,
dürfte funktioniern. Aber welcher Arzt verleiht sowas?

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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Harald W. schrieb:
> ein Ultraschallgerät, wie es die Ärzte verwenden, dürfte funktioniern.

und dann willst du die ganze Wand mit Glibber-Schleim bestreichen, damit 
die akustische Ankopplung funktioniert?

https://www.gesundheitsinformation.de/wie-funktioniert-eine-ultraschalluntersuchung.html

von Uli S. (uli12us)


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wie wärs denn mit Ultraschall, es gibt ja ganz simple US-Geräte zur 
Entfernungsmessung, möglicherweise kann man die irgendwie umbauen, dass 
sie einen Fremdkörper ähnlich wie bei nem Bodenradar anzeigen. Sonst 
sind die Arduinocracks gefragt. Dafür gibts US Sender empfänger, denen 
man halt beibringen muss, auf so kurze Distanzen zu arbeiten. Sonst 
fällt mir noch ein Kapazitiver Sensor ein, da gibts welche, die schon in 
mehreren cm Entfernung auf metall reagieren. Da müsste man halt messen, 
ab welcher Entfernung die OK melden. Und dann den Anschlag auf die Tiefe 
minus einiger mm einstellen. Das Problem ist halt, wenns kein Metall 
ist, da geht dann nur US.

von Clemens S. (zoggl)


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Mit einer Kanüle sondieren und beim herausziehen das entstandene Loch 
mit Kleber füllen?



Sg

von Wolf17 (wolf17)


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Luky S. schrieb:
> Ultraschall als Tiefenmessung

Ich glaube durch Luft/Schaum funktioniert das nicht. Deshalb verwendet 
der Arzt ja Gel zur Ankopplung.

Vielleicht einen Vorversuch machen: welche Kapazität hat eine 6mm 
Tellerelektrode zu einer Metallfolie mit 20mm von dem XPS Schaum 
dazwischen? Ist das stabil reproduzierbar?
Dann 5mm weise bohren und immer wieder messen.

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