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
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
