Hallo Community, möchte mittels eines einfachen, mechanisch automatisierten Aufbaus, die Lebensdauer einer ~15cm langen Litze feststellen, bzw. wann sie anfängt zu versagen. Die motorgetriebene Maschine biegt den Draht entsprechend schnell und oft. Nun stellt sich mir die Frage, kann man technisch feststellen wann einzelne Drähte der Litze, schon Unterbrechungen haben? Mit einem normalen Multimeter lässt sich selbst bei einem einzigen Draht kaum zuverlässig ein Widerstand feststellen. Gibt es Widerstandsmessgeräte die so fein sind, oder ist das physikalsich nicht klar feststellbar? Schon mal vielen Dank für mögliche Antworten! Wenn noch Fragen zum Aufbau sind, nur her damit bitte.
Alex G. schrieb: > Gibt es Widerstandsmessgeräte die so fein sind, oder ist das > physikalsich nicht klar feststellbar? Ja. Aber es ist sicher ungleich schwieriger, das im Betrieb festzustellen... Wenn diese Leitung nur in ausgebautem Zustand vermessen werden soll, dann würde ich einfach ein paar Ampere drüber lassen und den Spannungsabfall messen.
Ja, solche Geräte gibt es: Du suchst ein Milliohmmeter. Zu finden beispielsweise hier: https://www.burster.de/de/mess-pruefgeraete/mikroohm-und-milliohmmeter/ Die Auflösung von 0,1 Mikroohm sollte reichen... Gibt es bestimmt auch von anderen Herstellern, auch gebraucht.
Ah, "Milliohmmeter", gutes Stichwort, Danke! Lothar M. schrieb: > Wenn diese Leitung nur in ausgebautem Zustand vermessen werden soll, > dann würde ich einfach ein paar Ampere drüber lassen und den > Spannungsabfall messen. Wäre ausgebaut, ja. Du meinst das aber nur sehr kurzzeitig, oder? Sonst brennt sie ja durch.
Alex G. schrieb: > Die motorgetriebene Maschine biegt den Draht entsprechend schnell und > oft. Dann hat der Draht da nix verloren. Kann man das nicht anders lösen, entweder mit Lahnlitze (auch nur ein spezieller Draht, der aber konstruktiv schon mehr Biegungen aushält) oder gleich induktiv, per Funk oder wie auch immer. Dürfte billiger sein und den Kunden erfreuen, wenn er keine Fehlkonstruktion bekommt.
Alex G. schrieb: > Du meinst das aber nur sehr kurzzeitig, oder? Sonst brennt sie ja durch. Nein, ich meine das so, dass im schlimmsten Fall nur die vorgeschädigte Leitung durchbrennen würde. Im Normalfall fallen an der unbeschädigten Leitung nur ein paar mV ab. Mit einer Wärmebildkamera sieht man dann sogar die Fehlerquelle...
Schnell und oft ist nicht das selbe wie langsam und oft.
Lothar M. schrieb: > Nein, ich meine das so, dass im schlimmsten Fall nur die vorgeschädigte > Leitung durchbrennen würde. Je nach Leistung brennt nicht nur die Leitung.
Alex G. schrieb: > Wäre ausgebaut, ja. Du meinst das aber nur sehr kurzzeitig, oder? Sonst > brennt sie ja durch. Das kommt drauf an, wie dick der Draht ist. IMHO ist das auch mit dem Milliohmmeter gar nicht so einfach zu messen, weil sich die Leitfähigkeit beim Bruch eines Einzeldrahtes kaum ändert. Die Länge der Querschnittsveränderung ist bei einem Einzelbruch in Relation zur Gesamtlänge extrem kurz und außerdem beträgt die Querschnittsschwächung - je nach Anzahl der Einzeldrähte - nur wenige Prozent. Da wirst du eine ganz gehörige Messgenauigkeit brauchen, um das über den Widerstand zu erfassen.
hase schrieb: > Lothar M. schrieb: >> Nein, ich meine das so, dass im schlimmsten Fall nur die vorgeschädigte >> Leitung durchbrennen würde. > > Je nach Leistung brennt nicht nur die Leitung. Ach!
Wie soll denn der Biegevorgang genau ablaufen? Skizze?
könnte man da was mit HF machen? Ev. Ändert sich das Reflektionsverhalten der Leitung wenn sie Litzen verliert... Ist aber vermutlich eher Stoff für ne Doktorarbeit...
Um welchen Leiterquerschnitt geht es hier? Danach richtet sich nämlich je nach Litzenklasse die Anzahl der Einzeldrähte. http://www.rautronic.de/upload_pdf/pdf00009.pdf Da die Einzeldrähte einer Litze (normalerweise) nicht gegeneinander isoliert sind, fällt die Unterbrechung eines Drähtchens über vielleicht einen Millimeter kaum auf.
HF-Wellenmann schrieb: > könnte man da was mit HF machen? Ich würde eher Audio versuchen. Aus Erfahrung: An Kontaktstellen (Steckverbindungen, Schraubverbindungen, Klemmstellen, Schalter...) über die große Gleichströme - aber auch Audiosignale - fließen, werden geringste Widerstandsänderungen (z.B. Erschütterungen, Bewegungen oder Ziehen an Leitungen) hörbar. So ein Riss in einem Drähtchen könnte bei entsprechender Verstärkung eventuell durch ein Knacken oder Prasseln abgehört werden, wenn sich die Enden immer wieder mal berühren? Prinzip Kohlemikrofon.
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hase schrieb: > Alex G. schrieb: >> Die motorgetriebene Maschine biegt den Draht entsprechend schnell und >> oft. > > Dann hat der Draht da nix verloren. Kann man das nicht anders lösen, > entweder mit Lahnlitze (auch nur ein spezieller Draht, der aber > konstruktiv schon mehr Biegungen aushält) Meine Vermutung ist die, daß dieses Drahtstück (=Kabel) in einer Testvorrichtung belastet, d.h. motorisch bewegt werden soll und währenddessen erfasst werden soll, ob und wann sich in welchem Umfang der Widerstand verändert und somit eine Schädigung des Kabels erkannt werden kann...
Alex G. schrieb: > Die motorgetriebene Maschine biegt den Draht entsprechend schnell und > oft. Dafür gibt es hochflexible Litze auch genannt Roboterkabel. Gibt es von Isus, Lapp ect.
So verstehe ich das auch - eine Materialprüfung bzw. (Sub-)Bauteilprüfung. Ich vermute, es wird einfacher sein, das mechanisch zu detektieren. Kraft- und Wegaufnehmer sind ja sicherlich vorhanden? Wenn Kraft pro Weg kleiner wird, ist meist ein Teil des Querschnitts verloren gegangen. Oder ist die Litze so fein, dass die Kraft zum Biegen zu klein ist? MfG, Arno
Alex G. schrieb: > Nun stellt sich mir die Frage, kann man technisch feststellen wann > einzelne Drähte der Litze, schon Unterbrechungen haben? Ganz einfach: 1. Versuchsreihe machen, in regelmäßigen abständen Kabelprobe entnehmen und zerstörend prüfen. Mit anderen Worten: Abisolieren und Litzen auseinandersortieren.
Beitrag #5378846 wurde von einem Moderator gelöscht.
Okey, das sind jetzt mal eine Menge Vorschläge! :) Vielen Dank! Ja es handelt sich um einen Testaufbau für ein Projekt welches dann innerhalb von Kleidung, am Körper getragen wird. Die Litzen sind entsprechend dünn da sie flexibel sein müssen. Im grunde geht es durch den Test darum fest zu stellen wie dünn sie sein dürfen. Die Variante mit dem Milliohmmeter wäre weiterhin die einfachste. Aber bevor ich 100-200€ für ein gebrauchtes Gerät ausgebe, wüsste ich schon gern ob jemand belastbar sagen kann ob so ein Drahtbruch, damit feststellbar ist. Meine Intuition würde eher zu nein tendieren. Eben weil die Drähte im Inneren ja nicht isoliert sind und irgendwie muss ich das Messgerät ja auch an das Drahtstück anklemmen. Schreiber schrieb: > Ganz einfach: > 1. Versuchsreihe machen, in regelmäßigen abständen Kabelprobe entnehmen > und zerstörend prüfen. > > Mit anderen Worten: Abisolieren und Litzen auseinandersortieren. Das ist wohl die mühsehligste aber wahrscheinlich sicherste Methode. Denke ich werde erstmal den Ansatz mit der hohen Stromstärke und Spannungsabfall messen, probieren. Allerdings frage ich mich ob es nicht einen größeren Unterschied machen wird ob die Umngebungstemperatuzr zufällig mal ein grad höher ist, oder die Leitung ein paar Millimeter kürzer. Das wäre dann wieder zu unzuverlässig... Route 6. schrieb: > Ich würde eher Audio versuchen. > Aus Erfahrung: > An Kontaktstellen (Steckverbindungen, Schraubverbindungen, Klemmstellen, > Schalter...) über die große Gleichströme - aber auch Audiosignale - > fließen, werden geringste Widerstandsänderungen (z.B. Erschütterungen, > Bewegungen oder Ziehen an Leitungen) hörbar. > > So ein Riss in einem Drähtchen könnte bei entsprechender Verstärkung > eventuell durch ein Knacken oder Prasseln abgehört werden, wenn sich die > Enden immer wieder mal berühren? > > Prinzip Kohlemikrofon. Das klingt auch sehr spannend, aber ist so garnicht mein Fachgebiet... Was für Ausrüstung bräuchte man dafür?
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Beitrag #5378866 wurde von einem Moderator gelöscht.
Eine Unterbrechung eines Einzeldrahtes, der von den anderen nicht isoliert ist, entspricht so etwa einem Kratzer an einem massiven Leiter - definitiv nicht messbar. Finde dich damit ab, dass du nur die endgültige Unterbrechung erfassen kannst. Georg
Alex G. schrieb: > möchte mittels eines einfachen, mechanisch automatisierten Aufbaus, die > Lebensdauer einer ~15cm langen Litze feststellen, bzw. wann sie anfängt > zu versagen. Theoretisch geht das schon. Entsprechende Geräte werden an Seilbahnen verwendet, um festzustellen, wann die Trag- und Zugseile ausgewechselt werden müssen. Diese Geräte sind aber sicherlich recht teuer und deshalb für Dich nicht sinnvoll.
Beitrag #5378883 wurde von einem Moderator gelöscht.
> Beitrag #5378846 wurde von einem Moderator gelöscht. Sehr eigenartig, hier wird Ähnliches beschrieben und da wird nicht gelöscht: > Entsprechende Geräte werden an Seilbahnen > verwendet, um festzustellen, wann die Trag- und Zugseile ausgewechselt.. Ist schon ein spaßiges Forum.
Als Wellenleiter betreiben, sehr kurze impulse reinschicken und Reflexion messen.
Echt easy schrieb im Beitrag #5378883: > georg schrieb: >> Eine Unterbrechung eines Einzeldrahtes, der von den anderen nicht >> isoliert ist, entspricht so etwa einem Kratzer an einem massiven Leiter >> - definitiv nicht messbar. Finde dich damit ab, dass du nur die >> endgültige Unterbrechung erfassen kannst. >> >> Georg > > Unfug Für diese Äußerung hast du doch sicher eine gute Begründung?
HF-Wellenmann schrieb: > könnte man da was mit HF machen? Ev. Ändert sich das > Reflektionsverhalten der Leitung wenn sie Litzen verliert... > > Ist aber vermutlich eher Stoff für ne Doktorarbeit... Die Motorenbauer "klingen" doch so einen Motor ab. Machen die das nicht auch mit Frequenz. Sender und Empfänger. So muss man die Kabel nicht schon vor dem Einsatz einem hohen Stress aussetzen und braucht auch nicht so viel Strom.
Strom durchlassen,und mit Wärmebildkamera beobachten. Die Stelle, wo Litzen fehlen, wird heißer als der Rest.
Für Stahl gibt es das Wirbelstromverfahren um Risse im Material zu finden. Das Metallpulver sammelt sich um den Riss.
1 | C-Code |
schrieb: > Strom durchlassen,und mit Wärmebildkamera beobachten. > > Die Stelle, wo Litzen fehlen, wird heißer als der Rest. Auf die Idee kam Lothar auch schon: Lothar M. schrieb: > Im Normalfall fallen an der unbeschädigten Leitung nur ein paar mV ab. > Mit einer Wärmebildkamera sieht man dann sogar die Fehlerquelle...
Interessanter Link dazu aus dem Forum: Beitrag "Unterbrechung im Kabel finden ohne Durchgangsmessung ?"
Lohnt nicht selber zu bauen. Die Kosten hattest du/ihr (wenn der Ing. dabei war sowieso) die Nacht lange verbraucht. Rechnet man die Kosten für den Ausfall, dann sicher mehrfach. Guckst du hier: https://de.rs-online.com/web/p/tdr-kabeltester/7642834/
Vor 5 Jahren wurde folgendes geraten: Beitrag "Wie kann man die Stelle des Kabelbruchs in einem Verlängerungskabel erkennen?"
Route 6. schrieb: > Ich würde eher Audio versuchen. Das halte ich nicht nur für eine gute Idee, sondern für eine geniale. Ich habe deswegen einen vielversprechenden Versuch gemacht: Eine normale ca. 0,75mm² Litze mittendrin auf ein paar mm abisoliert, an den Enden der Leitung einen Mikrofoneingang angeschlossen und die Litze mit ca. 1 A durchströmt. Ein bisschen Brummen, Rauschen vom Mikro-VV, aber keine Geräusche beim "Berarbeiten" der Litze. Dann ein Litzendraht durchtrennt. Das ist eine andere Situation, als wenn der Draht in der Isolation durchtrennt wird, denn dann liegt er nach wie vor an den Nachbardrähten an, hier aber nicht. Die Erfahrung in dieser Situation: Allein das Bewegen des abstehenden Endes ist gut hörbar. Eine 2 mm-weite "Brücke" ergibt richtige Knackser. Das Walken der offenen Stelle ist gut hörbar, das Walken anderswo unhörbar. Nun ist die Situation bei unverletzter Isolation anders. Ich schätze, dass man einen einzelnen unterbrochenen Draht (noch) nicht hören kann. Erfahrungsgemäß brechen aber als nächstes die Nachbardrähte an gleicher Stelle, und das dürfte dann bald wieder sehr gut hörbar werden. Nebenbei: die 1 A kamen aus einem einfachen Labornetzgerät im Konstantspannungsbetrieb mit einem Vorwiderstand zur Stromeinstellung. Im Konstantstrombetrieb sind mehr Störungen aus dem Netzteil höher. Wenn das ein Unternehmen wäre, in das man investieren kann... ich wäre dabei.
Crystal Bowler schrieb: > Vor 5 Jahren wurde folgendes geraten: > > Beitrag "Wie kann man die Stelle des Kabelbruchs in einem > Verlängerungskabel erkennen?" Dort wird die Unterbrechung gesucht. Aber der TO hier möchte folgendes: Alex G. schrieb: > möchte mittels eines einfachen, mechanisch automatisierten Aufbaus, die > Lebensdauer einer ~15cm langen Litze feststellen Also möchte er nicht erst wissen, daß eine Ader gebrochen ist und wo, sondern er möchte es schon vorher wissen...
sumo schrieb: > Also möchte er nicht erst wissen, daß eine Ader gebrochen ist und > wo, sondern er möchte es schon vorher wissen... Moment, nicht ganz sicher ob wir alle von den selben Begriffen sprechen. Ich rede von einer Litze mit vielen (~10-20) Einzel-Drähten drin. Die sind nicht zueinander isoliert. Oder ist das was ich meine eher Draht aus mehreren Einzel-Litzen? @Zahn der Zeit Sehr interessant. Wenn das tatsächlich ohne Hochfrequenzmessgeräte ginge, wäre es schon optimal. Wobei ich ein 1Mhz Oszilloskop schon zur Verfügung hätte. Verstehe aber noch nicht so ganz wie du das angeschlossen hast. Hast du zwei der Litzen genommen und an die beiden Pole des Mikrofoneingangs gekoppelt? Und dann 1A da durch laufen lassen? Geht bei so einer Stromstärke nichts im Aufnahmegerät kaputt? Aber da deine Leitung ja unisoliert war. Sicher dass die Störgeräusche nicht eindach nur elektrostatische Entladungen von deinen Händen waren?
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Alex G. schrieb: > Moment, nicht ganz sicher ob wir alle von den selben Begriffen sprechen. > Ich rede von einer Litze mit vielen (~10-20) Einzel-Drähten drin. Die > sind nicht zueinander isoliert. Mein Einwand bezog sich auf den Link von Crystal Bowler. Dort war die Rede von einer völligen Unterbrechung, nicht nur vom Bruch eines Äderchens. Und die Stelle, wo die Unterbrechung ist, sollte dort gefunden werden.
sumo schrieb: > Crystal Bowler schrieb: >> Vor 5 Jahren wurde folgendes geraten: >> >> Beitrag "Wie kann man die Stelle des Kabelbruchs in einem >> Verlängerungskabel erkennen?" > > Dort wird die Unterbrechung gesucht. > Aber der TO hier möchte folgendes: > > Alex G. schrieb: >> möchte mittels eines einfachen, mechanisch automatisierten Aufbaus, die >> Lebensdauer einer ~15cm langen Litze feststellen > > Also möchte er nicht erst wissen, daß eine Ader gebrochen ist und > wo, sondern er möchte es schon vorher wissen... Es möchten den kurzfristig bevorstehenden Ausfall der gesamten Leitung daran erkennen, indem er feststellt ob (und wieviele) Teile der Leitung (die einzelnen Litzendrähte) gebrochen sind. Dazu sollte sich IMHO die vorgeschlegene Reflexionsmessung eignen, da an den gebrochenen Litzendrähten die Welle in der Litze zuruckgeworfen wird und so als Echo messbar ist. Für das auftreten eines "Echos" ist m.E. nicht erforderlich das das gesamte Kabel unterbrochen ist.
Crystal Bowler schrieb: > vorgeschlegene Reflexionsmessung eignen, Man beachte, daß die Litze des TO in Textilien sich bewegen könnte und damit ein anderes Frequenzverhalten bekömmen könnte. Bei 100 MHz reicht ein leicht verbogener Draht.
Wenn der Hersteller dazu bereit ist etwas ueber seine Litze zu erzählen bzw Dir ein Datenblatt zu geben ,kannst Du Zeit sparen. Das Material / die Legierung koennte einiges ueber Haltbarkeit aussagen... wenn Biegeradius ungünstig, dann schlechte Haltbarkeit. Schaue mal nach ueber antistatische Kleidung ! In Italien wurden vor etwa 20 Jahren Versuche mit Textilien mit Metalldrähten für Raumfahrt gemacht. Superflexibel war das Zeugs nicht !
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Aufbau.jpg
240 KB -
DrahtDetail.jpg
82 KB
Fotos anbei. Über das rote Kabel wird ~1 A DC eingespeist. Der Mikrofon-Eingang sieht nur wenige µV oder mV DC. Das ist völlig ungefährlich. Interessanter wäre eine Audio-Aufnahme. Das ist etwas aufwändiger als Fotos, aber eigentlich bräuchte man ein komplettes Video, um ein Gefühl dafür zu bekommen, was das gerade ist, was man hört. Dass das ausschließlich Geräusche von der defekte Stelle sind, lässt sich sehr leicht nachweisen. Es ist vollkommen egal, wo ich sonst anfasse: Man hört nichts. Außer ich bewege den Aufbau so stark, das sich auch an der Schadstelle etwas ändert. Ein Oszi wird nicht reichen. Es muss ein optimal rauscharmer Vorverstärker sein, aber mit einem Audio-Trafo lässt sich die Empfindlichkeit noch erheblich gegenüber dem, was ich im Moment erreicht habe, vergrößern. Und das Ergebnis zu hören ist wesentlich eindrucksvoller und informativer, als Zacken auf dem Oszi zu sehen. DZDZ
Angehängte Dateien:
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Gebrochen.png
1,9 MB
Nachtrag: Ich habe auch mit Kabelbrüchen zu tun, wie man am Foto sieht. Und außerdem mit Audio. Deshalb war es naheliegend, mich für die pfiffige Idee vom Route 6. zu interessieren.
Ahh okey, interessant und sieht machbar aus. Zumindest muss ich dafür keine extra Messgeräte anschaffen. Werd es die Tage mal ausprobieren! Schon mal vielen Dank.
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Hi Alex, noch ein paar Gedanken zur Ausführung: Das ist keine Methode, bei der man mit einem einfachen Versuch "geht" oder "geht nicht" entscheiden kann. Man kann einiges falsch machen, man kann auch mit Ideen noch mehr aus dem Ansatz heraus holen. Kreativität und Sachverstand gehören dazu, einiges an Know-How muss man sich vermutlich erst erarbeiten. Mein Vorversuch zeigt nur: Die Chancen stehen sehr gut. Beispiel: Ich gehe mal davon aus, dass du weist, was eine Kelvinkontaktierung ist. Wenn die zu messende Ader über nur je einen Steckkontakt pro Aderende angeschlossen wäre, dann würde man voraussichtlich wesentlich mehr "Signal" von dem Steckkontakt als von einer Bruchstelle bekommen und deswegen zu dem Schluss kommen, dass das Verfahren Mist sei. Ich sehe keine Möglichkeit, an einem der Praxis entsprechend definiert beschädigtem Kabel Versuche zu machen. Selbst wenn es gelingen sollte, eine oder mehrere Drähte zu unterbrechen, ohne die Isolation zu beschädigen, wäre nicht bekannt, ob diese Unterbrechungen der Praxis entsprechen. Umgekehrt: Messen (oder "mithören") bis was zu passieren scheint, und dann das Kabel öffnen, scheint der einzige Weg, aber er ist sehr langwierig. Eine geeignete mechanische Anregung dürfte sehr hilfreich sein. Das Stichwort "Kohlemikrofon" hatte Route 66 auch schon genannt: Vibration, vielleicht auf einem Lautsprecher liegend, könnte bei einem angeknacksten Kabel ein deutlich hörbares und wesentlich besser messtechnisch detektierbares Signal erzeugen, als das Knacksen und Knistern bei einfacher Bewegung. (Ich habe hier zufällig gerade einen sog. "Körperschallwandler", der könnte auch gut oder mindestens besser geeignet sein.) Ich halte es für gut möglich, dass die Empfindlichkeit eines guten Mikrofon-Vorverstärkers in der Praxis vollkommen ausreicht. Falls nicht, hatte ich einen Trafo vorgeschlagen. Der müsste ganz spezielle Eigenschaften haben, die man bei Audio-Trafos, die für sog. Moving-Coil-Tonabnehmer verwendet werden, finden kann: Eine sehr geringe Eingangsimpedanz, ein vernünftiges Transformationsverhältnis und eine sehr gute magnetische Abschirmung. Viel Erfolg DZDZ
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