es geht um die abstandsmessung welle-lager, sie sollte berührungsloß sein, darf sich nicht von den starken magnetfeldern beeinflußen lassen, und so kostengünstig wie möglich sein, messbereich: 0...2,5 mm auflösung: 1 µm oder feiner hatten schon mit konfokalen (optischen) sensoren geliebäugelt, sind dann aber doch zu teuer gewesen (9000€ aufwärts) hat einer ne idee...?
alten CD-ROM Laser-Lesekopf schlachten. Der fkkusiert doch auch in etwa auf dieser Entfernung
1 µm oder feiner ....kostenguenstig.... sonst noch einen Wunsch? '' 1um '' kannst Du dir garnicht vorstellen ;°)....im boesen Magnetfeld und bei variabler Temperatur...aaaah!
Moin... bitte was möchtest du messen? Den Abstand einer Welle zu einem Lager in dem diese Welle läuft, und dann bis 2,5mm Abstand? Sind das diese modernen Maschinen-zertrümmer-Schlacker-Lager, deren Vibrationen JEDES andere Teil an der Maschine erledigt? Der Preis ist übrigens garnicht schlecht, billiger wirds wohl nicht wenn du bei der Auflösung bleibst. Idee wäre noch ein kapazitives System habe allerdings keine Ahnung wie das mit den Magnetfeldern aussieht. -- SJ
Sowas war eine Projektaufgabe an unserem Institut an der FH. Das wurde mit 3 Induktivgebern realisiert, die im rechten Winkel zueinander standen. Oder waren es nur 2 oder doch 4? Ist auf jeden Fall einfacher zu berechnen gewesen als wenn man die Sensoren um 120° versetzt angeordnet hätte. Wie genau die Sache lief (1µm ???) kann ich nicht sagen. Es funktionierte innerhalb von 6 Wochen, nachdem man dann festgestellt hat, dass der verwendete Mikrocontroller viel zu langsam als Regler war. Die Regelung passiert per OPV-Regler. Die Magnetspulen werden mit einer PWM angetrieben (unterlagerte Stromegelung?).
Man muss normalerweise um einiges besser messen können als die Auflösung beträgt. Wenn du eine Auflösung von 1µm haben willst, musst du schon im Nanometer-Bereich messen können. Damit wären wir bei optischen Systemen, die nicht billig sind. 9000€ sind für solche Messungen nicht teuer...
@Sven Johannes Nein, das sind nicht diese Lager! Er meint definitiv Magnetlager. Dort wird die welle von starken Magnetfeldern in position Gehalten. Was natürlich Reibungs- und Verschleissfrei ist.
Das ist einfach zu lösen. Ob 9000Euro reichen weiss ich nicht, [doch weiss ich - reichen nicht] <EIGENWERBUNG> aber ein ZLM500 ist genau (u.a.) dafür entwickelt worden;-) http://27386.webhosting13.1blu.de/files/zlm/katalogcatalogue.pdf </EIGENWERBUNG> Aber mal im Ernst: ich denke bei dem betriebenen Aufwand nicht, das man das selbst basteln kann. Gruß AxelR. [EDIT] hatten wir hier schonmal ;-) Beitrag "Re: 0,1µm mit Beschleunigungssensor messen"
Moin... @Marco Schon klar, mich hat nur dieser Messbereich von 2,5mm gewundert. Leuchtet mir immer noch nicht ein was da eigentlich gemessen werden soll. -- SJ
@ Marco >Er meint definitiv Magnetlager. Dort wird die welle von starken >Magnetfeldern in position Gehalten. Was natürlich Reibungs- und >Verschleissfrei ist. Verschleissfrei ja, aber nicht reibungsfrei. Die Drehung der Achse im Magnetfeld verursacht Reibungsverluste, die eigentlich Wirbelstromverluste sind, sich aber genauso bremsend auswirken. Das ließe sich nur durch ein mit der Achse drehendes Lagerfeld verhindern. Jörg
ich sollte erwähnen das ich maschinenbaustudent bin, es geht nicht genau um welle-lager, genauere angaben zur geometrie kann ich nicht machen, soll evtl. mal zum patent werden aber es ist keine rotation im spiel, es sind zwei ruhende teile, eines wird mit kräften beaufschlagt und soll sich dann über magnetfelder gegen das andere teil abstützen vielen dank an alle, es wäre ja evtl. auch möglich die aktoren (elektromagnete) kurzzeitig abzuschalten für eine messung wenn die ohnehin mit pwm angesteuert werden, hätte man schonmal die zeit in der der pegel auf low steht... das es wahrscheinlich nicht viel kostengünstiger geht dacht ich mir schon, ich hab aber nur mäßig überblick, welche messverfahren in frage kommen, und was die dann kosten... ps schaft mann 1µm mit ultraschall ?
hmm, welche wellenlänge mag ultraschall haben?!??? lambda=f/c f=40kHz, c= 3*10exp8 m/s => nö ;-)
Hallo Schon mal daran gedacht den abstand pneumatisch zu messen? http://www.imw.tu-clausthal.de/fileadmin/Bilder/Forschung/Publikationen/Mitt_1996/96_15.pdf mfg Max
>hmm, welche wellenlänge mag ultraschall haben?!??? >lambda=f/c >f=40kHz, c= 3*10exp8 m/s Oh Mann, was lernt Ihr denn bloß in der Schule ??? Lichtgeschwindigkeit bei Ultraschall ? Jörg
Ich würd da ein optisches Verfahren vorschlagen. Stichwort Laser-Triangulation Hohe Genauigkeit, schnell und relativ günstig Den genauen Preis kenne ich zwar nicht, müßte aber deutlich unter 9000 Euro liegen. Ein Hersteller ist zum Beispiel: http://www.micro-epsilon.de Mein Vorschlag: nimm 2 oder 3 dieser Sensorn, für x- und y-Achse bzw. alle 120 Grad. Oder je nachdem wieviele Freiheitsgrade Deine Aktoren haben. Die Krümmung der Welle stellt natürlich ein kleines Problem dar. Je größer der Durchmesser der Welle umso besser. Gruß Haydar
Ich würde vorschlagen mal mit dem Institut für Mechatronik der FH Kiel in Verbindung zu treten. Da steht son Lager rum... Das Projekt hat damals Herr Teichmann betreut. http://ikarus.e-technik.fh-kiel.de/index.php?id=176
micro-epsilon ist auch anbieter der konfokalen wegsensoren, zu denen wir bereits informationen eingeholt haben, besagte teile haben nur 4-27mm durchmesser, was uns sehr zusagt, werd mal versuchen preisliche informationen zu deren laser-triangulations-wegmesssystemen einzuholen, morgen bin ich wieder auf der uni, da werd ich dann auch erstmal mit dem leitenden prof. diskutieren...
Moin, habe vor nicht allzulanger Zeit in meiner Diplomarbeit einen elektromagnetisch gelagerten Hexapoden gebaut,... Als Sensoren bieten sich Wirbelstromsensoren an, dabei ist darauf zu achten, dass es welche gibt, die in einen integrierten ferromagnetischen Kern besitzen und welche ohne Kern. Im Magnetfeld funktionieren nur die ohne Kern. Diese kosten bei Microepsilon circa 1500 Euro das Stück mit Auswerteelektronik. Das Magnetfeld während der Messung abzuschalten kannst du wegen der Induktivität der Magnete vergessen,... Wozu brauchst du denn die hohe Auflösung? Zur Lageregelung reichen auch 10µm. Gruß Hansi
Es gibt übrigens viele Hersteller von Sensoren auf Basis der Laser-Triangulation. Hier z.B. eine kleine Auswahl: http://www.eltrotec.com, http://www.allsens.de/laser.html, http://www.melsensor.de Da wird es bestimmt auch einige "Schnäppchen" geben. Gruß Haydar
nochmals danke für die zum teil recht hilfreichen beiräge @Hansi das mit deinenr diplomarbeit klingt sehr interresant, dibt es dazu evtl. eine veröffentlichung oder sonstige informationsquellen ? 1µm stand erstmal so im lastenheft (alles neuland für uns) haben wir schon verworfen, hinreichend genau tut's auch :) nur was ist schon hinreichend genau...
Hallo c-link-84, ich hatte die DA im Auftrage der Automobilindustrie geschrieben,... leider darf ich diese nicht veröffentlichen. Es ging darum ein Gerät zu bauen, mit dem man mechanische Bauteile in 4 Freiheitsgraden mit großer Genauigkeit 1µm vermessen kann. Gerne kann ich dir aber mit Tipps aushelfen soweit es geht. Da ich ebenfalls Maschinenbauer bin musste ich mich auch auf Neuland bewegen,... das war teilweise ganz schön kompliziert, aber auch sehr interessant. Was ich dir empfehlen kann ist das Buch "Magnetlager" von Gerhard Schweitzer, mir hat es sehr geholfen. Wenn ich wüsste worum es konkret geht, könnte ich vielleicht was dazu sagen.... MfG Hansi
die fläche die den sensoren gegenüber liegt, ist teil eines aktors aus dem die feldlinien senkrecht austreten, die sensoren sind quasi direkt auf einen starken magnetpol gerichtet, ...bin mir nicht sehr sicher ob da wirbelstromsensoren wirklich taugen, eigentlich denke ich das alle verfahren die mit induktion, elektromag. feldern o.ä. arbeiten da eher ausscheiden... ...bleibt noch optik, ultraschall, pneumatik... desweiteren sollte die abtastrate bei 25khz und mehr liegen...
Wie schon gesagt, es gibt unterschiedliche Arten von Wirbelstromsensoren. Ich habe u.a. verschiedene getestet, die kernlosen W. arbeiten einwandfrei im Magnetfeld. Meine Aktuatoren bestehen aus zwei selbstgebauten Magneten die sich gegenüberstehen. Dazwischen befindet sich eine Eisenplatte die Lagegeregelt wird. Der Sensor befindet sich im Zentrum eines der Magneten und misst auf die Eisenplatte. Da anfangs nicht feststand ob der ganze Aufbau überhaupt funktionieren wird und das tut was er soll, und die Sensoren recht teuer waren, hatte ich vorerst einfache Potis von Burster verwendet. Die Funktionierten einwandfrei, bei einer Genauigkeit der Lageregelung von 1/100mm. Wenn du eine Abtastrate von 25 kHz und mehr forderst, denke bitte daran, dass ein magnetisches System recht träge reagiert, und du eine starke Überrregung benötigst um eine brauchbare Lageregelung zu realisieren. MfG Hansi
Spulen ? Selbstwickeln. Gekaufte haben eh die falsche Wicklung drauf. Die bessere Frage ist was fuer Polschuhe zu welchem Kern ? Zur Wicklung : Die erreichbare Kraft ist abhaengig von der Masse Kupfer bei festem Kern. Ein duennerer Draht hat einen hoehere Induktivitaet und benoetigt daher hoehere Spannung. Zum Kern : Die Energie fuer die Spule geht in den Luftspalt. Dh ein grosser Luftspalt benoetigt mehr Energie. Das Eisen sollte bei genoegend kleinem Fluss betrieben werden. Falls es bei grosser Hysterese (hohem Feld) laeuft wird die Regelung schwierig. Und : die Kraft ist quadratisch zum Feld. Z.
als maschinenbau-student kenne mich mit der materie des spulen-wickelns (noch) nicht so wirklich aus, kann mann sich da irgendwo belesen...?
Man nehme das Eisen, eine Isolation drauf, ein Spulenkoerper waere optimal, und windet Draht drum herum. Der Spulenkoerper hat den Vorteil, dass man ihn auf einem Holz in einen Drehbank einspannen kann. Wenn man keinen hat, werden 20 Lagen wegen fehlender seitlicher Begrenzung schwierig. Als Draht nehme man lackisolierten Draht. Eine lokale Trafowicklerei hilft gerne. Z
Also ich hatte damals es zunächst mit einfachen Haftmagneten versucht. Da sich das nicht schnell genug regeln ließ, habe ich die Wicklungen rausgedreht und durch eigene ersetzt. Die eigenen hatten dann 100 Wicklungen, bei einem Drahtdurchmesser von ich 1,6mm meine ich mich zu erinnern. Nennspannung war um die 2V, betrieben habe ich die Spulen mit 24V und 10A Servoverstärkern. Als Lektüre hatte ich das Buch "Elektromagnete" von Eberhard Kallenbach verwendet,... da steht alles übers Wickeln, Füllfaktoren u.s.w. drin ... Da die Kennlinien eines Magnetlagers stark nichtlinear sind, und ich einen Aktuator brauchte der eine relativ großen Arbeitsbereich hat (1,5 mm). Musste ich die Nichlinearitären kompensieren. Dazu habe von meinen Magneten ein Kennfeld, Kraft abhängig vom Luftspalt und Strom aufgenommen, dieses invertiert und damit eine "Linearisierung per Kennfeld" aufgebaut ... so ließen sich die Magnetlager recht gut regeln. Gruß und viel Spass beim Basteln Hansi
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