Hallo Zusammen, ich habe für meine Technikerarbeit eine Aufgabe in Aussicht die ich evtl. annehmen möchte. Ziel dieser Arbeit soll sein ein 0,5mm - 1mm großes Loch in einem Glaspörper zu bestimmen. Es handelt sich hier um eine Glasspritze. Es soll erkannt werden ob die Spritze durchgängig ist oder nicht. Meine Überlegung war nun eine Art Ultraschall - Schranke zu nutzen. Meine Idee ist es an des Ende er Spritze den Sender und an die Spitze der Spritze den Empfänger zu setzen. Sollte die Spritze durchgängig sein müsste der Untraschall durchdringen. Somit würde mich nicht die Laufzeit des Signals sondern eher die Amplitudenhöhe des Empfängers intressieren. Hierzu hätte ich einige Fragen: Hat jemand Ultraschall schon mal für eine ähnliche Anwandung genutzt? Gibt es Module Ähnlich der SRF Reihe bei denen man die Amplitudenhöhe auswerten kann? Weitere Tipps bzw Anregungen sind gerne Willkommen .... ;) mfg Matthias
Wie wäre es das ganze optisch zu messen ? z.B. mit einer Lichtquelle, vielleicht Laser, auf der anderen Seite ein optischer sensor, und dann Intensität messen ? Oder eine Kamera, der PC oder µC analysiert das Bild ? Gruß Sven P.S. Man kennt die Spritze nicht....
hi, Wie lang ist denn diese Glasspritze? ist das Glas transparent? Ich würde eher mit einer Kamera und im Gegenlicht arbeiten. da sieht man die Wandung richtig gut, und man kann auch feststellen, ob es Verengungen gibt und wie stark diese sind. Mit Ultraschall hast du evtl. Probleme mit dem Ausrichten des Prüflings. Beschreib mal den Prozess genauer
Die Idee mit US ist gut, besonders dann wenn die Spritze/Kanüle etc.pp. gebogen ist und mit Licht nicht so viel zu machen ist. Du musst nur sicherstellen das die einzigsten Reflefktionen die der Empfänger empfangen kann diejenigen sind die durch die Spritze und nicht aussen herum kommen. Die empfange Amplitude des US Signals müsste dann in jedem Falle proportional zum Durchmesser + Hohlraum der Spritze sein, egal ob gerade oder gebogen. Gruß Hagen
Unsereiner macht Durchgangsprüfung mit Luftdruck. Wenn verstopft, fällt Druck nicht oder zu langsam ab. Lässt sich einfach messen. Oder mit Wasser. In x Sekunden müssen y ml durchgehen. Bei bekanntem Wasserdruck weiss man auch gleich, ob die Düsengrösse passt. Die nasse Sache dann flink mit Luftdruck trocknen. lg Triti
PTC-Widerstand als Strömungsfühler benutzen. Für Schaltnetzteile gibt es von Siemens zum Beispiel PTC`s von etwa 2mm Durchmesser. So einen an Spannung legen, dass er eine deutliche Temperaturerhöhung erreicht. In die Zuleitung ein Messgerät schalten. Wenn der PTC-Wid. aus der Kanüle angeblasen wird, steigt die Stromaufnahme deutlich an.
Wow ... estmal Danke für so viel Beiträge in so kurzer Zeit. Bin echt Baff :) @Sven und Thomas: Ja du hast sicherlich recht. Optisch zu messen und mit einer Smartkamera und Gegenlicht ist kein Probem (bis auf die verdrehten bzw. krummen Bohrungen.). Jedoch legt die Firma in der wir das Projekt machen können Wert auf eine "relativ" kostengünstige Alternative. Eine Smartkamera + Objektiv + LED Beleuchtung kosten auch schon mal schnell 5000€. Das bedeutet wenn die das mal an 50 Maschinen machen wollen wirds richtig teuer. Deshalb die Idee mit Ultraschall und µC... Da das transparente Glas ab einer Wellenlänge von 300nm durchsichtig ist kann man mit einem Laser die irdgenwo zwischen 450nm und 700nm nicht wirklich unterscheiden ob die Spritze durchgängig ist oder nicht. LAser unter 300nm ist auch so eine "teure" Sache. Ich habe mal eine Auschnitt einer Zeichnung angehängt... @Triti Durchgangsmessung per Druck ist zur Zeit implemeniert. Soll aber unbedingt ersetzt werden. Der Grund ist das die Kunden, alle aus dem Pharma Bereich, zwingen vorschreiben das keine Luft eingeblasen werden darf. Angeblich könnte damit Schmutz eingebracht werden bzw. innenliegender Schmutz nach vorne, in die Spitze betragen werden. Ob das so ist steht auf natürlich auf einem ganz anderen Blatt, aber wenns der Kunde sonst nicht mehr will.. was beleibt dann einem schon übrig :) QHagen Bitte schau dir mal die PDF im Anhang an. Die Fingerauflage würde den Sender abdecken. Das sollte nicht das gehen. Hast du schon mal eine ähnliche Anwendung mit US gemacht? Gibt es bei der SRF Reihe evtl eine Möglichkeit an die Amplitudenwerte zu kommen? Habe mir die Doku der SRF10 angesehen. Soweit ich sehen konnte ist das nicht ein Standardfeature...
Wenn es wirklich low cost sein soll: ein kleiner Controller (z.B. AVR Tiny13) als Sender zu Ultraschallkapsel (ca. 20 kHz ?), eine kleines 6 mm Mikrofon (etwas testen / suchen, viel gehen noch bis 50 kHz) eventuell ein OP als Verstärker und eine LM567 als Detektor. Ausgang kann an den Controller und der kann dann irgendwie bescheidgeben (LED oder UART)
Hallo Ulrich, danke für deine Antwort. Ich werde mal sehen ob ich deine Idee irgendwie umgesetzt bekomme. Was die Preisgestellung angeht muss es nicht zwingend gaaanz günstig sein. Wenn das fertige Gerät nachher 300€-500€ kostet ist es auch ok. Die einzige alternative die es zur Zeit gibt ist ein Kamerasystem für 5000€. Deshalb wäre es auch ok wenn ich auf fertige Platinen zurückgreifen würde, wenn es denn welche geben würde. Toll wäre so in der Art der SRF10 bei der es möglich ist die Amplitude auszuwerten. Evtl. würde ja auch eine fertige Verstärkerplatine schon weiterhelfen. Bin ich mir aben nicht sicher... Das 20khz Signal zum Senden würde ich dann direkt vom µC erzeugen lassen. Als Controller möchte ich den AT89C51003 von Atmel nehmen. Mit dem bin ich aus der Schule vertraut. Ausserdem hat er eine Can-Schnittstelle. Der krönende Abschluss wäre die Übergabe der Daten per CAN. Die Maschinen an die die Platine soll laufen auch mit CAN. Aber das ist erstmal Nebensache :) lg Matthias
Hi, Matthias, warum eigentlich Ultraschall? Wo es Kopfhörer gibt, die in den Gehörgang passen und wunderbar in einen Silikonschlauch. Ciao Wolfgang Horn
@Wolfgang Hi, was möchtest du damit ausdrücken? Habe dich nicht verstanden. mfg Matthias
Ich habe zwei Jahre Ultraschall gemacht. Für dieses Problem halte ich Ultraschal für ungeeigent. An die Spitz läst sich der Ultraschallwandler gut anbringen.In Innreren ist die Ankopplung durch die Schrägen schon schlechter. Der Scahllwan Er gibt auch Ultrachall in den Glaskörper ab. es werden sich mehrere Wellen ausbreiten. Glas hat eine sehr hohe Schalgeschwindigkeit. Du müssest es mit einem Bürst schicke und zeitlich heraus fangen. In der Röhre gibt es eine untere Grenzfrequenz. Wenn ich mich richtig erinnere war das Lambda/2. Bei einer Luftschallgeschwindigkeit von 340m/s ist das eine Frequenz von 680kHz. Alle Ultraschallfrequenzen unterhalb können sich nur gedämpft ausbreiten. Es wird auch schwierg sein eine Ultraschalllösung vom Labor in die Produktionslinie zu bekommen. Wie wäre es mit einem adaptierten "Lichtwellenleiter". Versuche die Totalreflexion auszunutzen. Kopple an der Spitze Licht mit einem Steilen Winkel ein. Das Licht ist bei der Spitzengeometie in dem Glas gefangen. Weicht die Geometrie ab, gibt es Licht im Loch. Oder wie gesagt Druck drauf und messe den Diffdruck. Diffdrucksensor 30Euro
Hallo Matthias, ich hab das auch überschlagen: Lambda = v/f ==> bei v = 340 m/s bräuchtest Du einen Wandler mit >600 kHz. Ein weiteres Problem ist die Ausrichtung des Wandlers (und des Prüflings): der Wandler muss exakt lotrecht zum Prüfling ausgerichtet werden. Ein Verkanten bedeutet sofort die Abschwächung der Amplitude. (Wer misst misst Mist) Eine Idee wäre, den Sender pneumatisch in den Prüfling fahren zu lassen; die Mechanik ist da jedoch wie gesagt wegen dem Ausrichten aufwendig. Das oben angemerkte Mikrofon kannst Du vergessen: die Frequenz packt kein übliches HF Mikro mehr (zumindest kenne ich keins) Ansonsten denke ich schon, dass das machbar ist, wenn Du zwei höherfrequente Wandler benutzt, einen als Sender, den anderen als Empfänger. Dich interessiert wenn ich es recht verstanden habe ja bloss, ob der Durchgang i.O. ist. Am Empfänger benötigst Du noch eine entsprechende Verstärkerschaltung. Wie gesagt: ich denke dass das geht. Wenn das Loch ein bisschen größer wäre: ich habe das mit einem niederfrequenteren Wandler (40 kHz) erfolgreich durchgezogen. Gruß Helmut
Könntest du nicht einfach das Gewicht der Spritze hochgenau messen? Mit Verschluss ist sie ja wohl schwerer, vielleicht sogar um einen größeren Betrag als die Toleranz der restlichen Spritzen hat..?
Könnte man die Luft (oder ein anderes Gas) nicht einfach in anderer Richtung durchblasen? Dann ist das Argument mit dem weiterblasen des Drecks entkräftet. Es sollte dann halt nur wirklich gut gesäubertes Gas verwendet werden. Das dürfte die absolut gesehen billigste Lösung sein, ob sich die Kunden drauf einlassen ist natürlich nochmal was anderes. mfg Michi
Hi, Mathias, wozu teure US-Kapseln, optimiert für TV-Fernsteuerungen, wenn dieselbe Aufgabe auch muit billigen Köpfhörerkapseln bei 1 kHz erledigt werden kann? Außerdem hört man das Piepsen schön. Ciao Wolfgang Horn
Das mit der Luft ist garnichtmal so schlecht. Man pumpt Luft in die Spritze rein, natürlich luftdicht. Am Schlauch der Pumpe einen Drucksensor. Ist die Spritze dicht steigt der Luftdruck in der Spritze an. Wenn man jetzt die Pumpleistung der Pumpe kennt und das Volumen der Spritze dann kann man über die Zeit den Lufdruck des Drucksensors integrieren und so messen wie groß der Durchmesser der Kanüle ist. Gruß hagen
Wenn man kein Gas/Luft reinpusten darf (was ist durchaus verstehen kann), ein Drücksensor und eine Wärmequelle die extern die Kanüle erwärmt, die Luft müsste sich ausdehnen und der Druck steigen lassen (keine ahnug ob messbar ist)
Hi Leute, euerer riesiges Feedback ist einfach umwerfend. Ich habe eine Ultraschall - Schranke von Sitron (siehe Anhang) zum testen auftreiben können. Mit dem Ding kann ich tatsächlich zwischen einer verschlossenen und einer offenen Kanüle unterscheiden. Ich habe die Sende und Empfangsfläche etwas verkleinert, so auf 5mm. (mit Blech abgedeckt) Vom ersten Ansatz her war es ok. Leider hat die Schranke keinen Analogausgang. Dann wäre ich schon eine großes Stückchen weiter gewesen. So konnte ich aber testen das es vom Prinzip klappen kann. Die Schranke arbeite mit 180Khz. @Helmut Wir ist nicht ganz klar wie du auf solch hohe Frequenzen kommst > 600khz? Kannst du mir das bitte etwas genauer erläutern? Weißt du zufällig wo man solche Komponenten bekommen könnte? @Wolfgang Horn Bist du sicher das sowas auch bei 1Khz geht? gibt es da nicht zu viel Störgeräusche aus der Umgebung? @Hagen / Gerard Choinka Luft oder Gas fällt leider raus. Der Kunde wills nicht. Egal wie gut diee Agumente auch sind. Die letzte Idee wäre evtl per UV-Licht. Glas hat die Eigenschaft bei unter 300nm Wellenlänge alles zu absorbieren. evtl. kann das was werden. Wobei die US Variante immer noch irgenwie mein Favorit ist. lg Matthias
Hallo Matthias, peinlich: f muss nicht so hoch sein. (Tippfehler von mir, sorry). Für Dich habe ich eine gute Adresse: http://www.seco-sensor.de Chefs Hr. Möckl & Hr. Siebenhaar. Die haben z.B. 400kHz Wandler. Grüße dann bitte nach Co. :-) Du kannst Deine Applikation schildern, ich wette sie haben eine gute Lösung (z.B. reicht 1 Wandler ...) Viel Spass, Grüßle aus dem Muschterländle, Helmut
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