antriebstechnik 11/2017

SENSORIK UND MESSTECHNIK

SENSORIK UND MESSTECHNIK 02 Bei der Messung des Kupplungsringversatzes findet die Abstandsmessung mit Wirbelstromsensoren auf dem metallischen Kupplungsring statt 03 Bei einer Störung in der Hydraulik kann der Öldruck sinken und der Spalt würde im Extremfall geschlossen. Der Sensor misst durch den Ölfilm und die Gleitlagerschicht hindurch direkt auf die Welle anlagen oder auch Windkraftanlagen verwendet. Messaufgabe ist die Überwachung des Spaltmaßes zwischen Lagerfläche und Welle. Im Schmierspalt befindet sich ein Ölfilm, der einen direkten Kontakt von Lagerfläche und Welle verhindert. Bei einer Störung in der Hydraulik kann der Öldruck sinken und der Spalt würde im Extremfall geschlossen. Die Folge wäre die Beschädigung des Lagers, was wiederum zu einem Ausfall der Anlage führen kann. Der Sensor wird dazu seitlich am Lagerschuh montiert. Er misst durch den Ölfilm und die Gleitlagerschicht hindurch direkt auf die Welle. Zum Einsatz kommen berührungslose Wirbelstrom-Wegsensoren der Serie Eddy NCDT 3001 und 3005. Sie zeichnen sich durch ihre robuste und kompakte Bauform mit integriertem Controller aus. Wirbelstromsensoren von Micro-Epsilon werden häufig in Anwendungen eingesetzt, in denen hohe Präzision bei schwieriger Umwelt gefordert wird. Besonders ausgeprägt ist die Resistenz der Wirbelstromsensoren gegenüber 04 Induktive Sensoren auf Wirbelstrombasis werden häufig in Anwendungen eingesetzt, in denen hohe Präzision bei schwieriger Umwelt gefordert wird Druck, Schmierstoffen und extremen Temperaturen. Eine weitere Anforderung an die Sensorik ist eine schnelle Inbetriebnahme und die Möglichkeit bestehende Anlagen nachzurüsten. Aufgrund des weltweiten Einsatzes der Anlagen muss ein einfacher Austausch des Sensors gewährleistet sein. Luftspaltüberwachung im Generator Bei großen Generatoren oder Elektromotoren ist es wichtig, den Rundlauf des Läufers im Innern des Motors gegenüber dem des Stators zu bestimmen. Durch Unwucht im Betrieb, die bei Windkraftanlagen unter anderem durch Verschleiß aufgrund extremer Wind- und Wetterbedingungen auftritt, kann der Läufer den Stator berühren – die mögliche Folge wären große Schäden. Daher wird während des Betriebes der Abstand zwischen Stator und Läufer, der Läuferspalt, mit optischen oder mit kapazitiven Sensoren überwacht. Bei den kapazitiven Sensoren kommen Sensoren mit einem Messbereich von 0 bis 8 mm zum Einsatz. Kapazitive Sensoren von Micro-Epsilon sind für berührungslose Weg-, Abstandsund Positionsmessungen konzipiert. Sie zeichnen sich durch ihre Langzeitstabilität, Zuverlässigkeit und Temperaturstabilität aus. Bei der Luftspaltüberwachung im Generator beträgt die durchschnittliche Temperatur etwa 120 °C. Die moderne und innovative Micro-Epsilon Sensortechnologie macht hochpräzise Messungen auch in schwierigen Umgebungen möglich. Die eingesetzten Sensoren wurden speziell für Messungen im Generator optimiert. Sie sind vibrationsfest und durch ein spezielles Gehäuse geschützt. Ihr einzigartiger, triaxialer Aufbau macht einen Einbau auch in leitfähige Materialien möglich, denn an der vorderen Sensorkante befinden sich neben der Messelektrode auch die Schutzringelektrode und die Erdung. Kapazitive Sensoren von Micro-Epsilon zeichnen sich durch eine hohe elektromagnetische Verträglichkeit aus. Ein Tausch der Sensoren ist ohne neue Kalibrierung möglich, während herkömmliche Systeme aufwendig kalibriert und linearisiert werden müssen. Durch den Einsatz innovativer Sensorik lassen sich nicht nur an Windturbinen sondern generell in nahezu allen Anwendungen verschiedenster Branchen Reparaturen vermeiden, Ausfälle reduzieren, Wartungszyklen planen und Kosten senken. Im Vergleich zu manuellen Prüfungen durch Mitarbeiter, deren Kontrollen Schwankungen je nach Ermüdungsgrad und Tagesleistung unterliegen, liefern Sensoren hochpräzise, zuverlässige und über den gesamten Prozess gleichbleibende Messergebnisse. Micro- Epsilon ist führend im Bereich der hochpräzisen Messtechnik. Die Produktpalette umfasst induktive, konfokal-chromatische und kapazitive Sensoren, dazu Laser-, Wirbelstrom-, Seilzug- und Temperatursensoren, außerdem Prüfanlagen sowie Messsysteme z. B. für modernste 3-D-Oberflächeninspektion. Die zumeist kundenorientierten Sensorlösungen stammen alle aus einer Hand und werden im eigenen Unternehmen, entwickelt, produziert und von dort aus vertrieben. Mehr Präzision, Miniaturisierung, einfache Maschinenintegration und Datenübertragung über modernste Schnittstellen stehen im Fokus. Mit 25 Tochterunternehmen im In- und Ausland bündelt das Unternehmen langjähriges Know-how in der hochpräzisen Messtechnik und bietet ein weltweit einzigartiges Produktportfolio modernster Sensortechnologien für die künftigen Anforderungen der Industrie. www.micro-epsilon.de 46 antriebstechnik 11/2017

SENSORIK UND MESSTECHNIK Viele Ausführungen zur Positionssensorik Bei rotativen Positionssensoren hat der Anwender heute die Qual der Wahl. Potentiometrische und kontaktlose Winkelsensoren gibt es in den unterschiedlichsten Varianten und Baugrößen, angefangen von preisgünstigen Ausführungen im Kunststoffgehäuse bis hin zu Heavy-Duty-Lösungen in robusten Metallgehäusen. Ein Highlight darunter sind die Multiturn-Sensoren der Baureihen RSM-2800/ RMB-3600 von Novotechnik, welche zusätzlich zum Hall-Effekt den GMR-Effekt (Giant-Magneto-Resistance) nutzen. Sie liefern absolute Positionswerte, benötigen keinerlei Referenzsignale und brauchen zum Erfassen der Umdrehungen keine Stromversorgung oder Pufferbatterie. Der Messbereich beträgt bis zu 16 Umdrehungen; der Messwert wird analog oder über SPI- bzw. SSI-Schnittstelle ausgegeben. Da die Kommunikationsfähigkeit der Positionssensoren im Hinblick auf Industrie 4.0 im Fokus steht, ist auch hier IO-Link ein zentrales Thema. Der Hersteller hat deshalb auch eine ganze Reihe an Weg- und Winkelaufnehmern im Portfolio, die mit IO-Link verfügbar sind. Dazu gehören bspw. robuste Singleturngeber der Baureihe RFC-4800. www.novotechnik.de Integriertes Absolutwert-Messsystem für Linearführungen Maschinenhersteller können beliebige Steuerungen mit dem in die Linearführungen integrierten Messsystem IMS-A von Bosch Rexroth ausrüsten. Zusätzlich zu Hiperface, SSI und Drive-CLiQ bietet Rexroth jetzt auch eine Schnittstelle zu Fanuc-Automationssystemen. Die Absolut-Wegmesssysteme IMS-A sind hochpräzise und unempfindlich gegenüber Kühlschmiermitteln. Bei dem Plug-&-Play- Gebersystem legt der Inbetriebnehmer lediglich den jeweiligen Nullpunkt der Maschine und die Messstrecke fest. Ein elektronisches Typenschild überträgt alle weiteren Informationen. Das Wegmesssystem arbeitet berührungslos und damit verschleißfrei. Durch die Integration in den Führungswagen und das damit verbundene Dichtungskonzept können Maschinenhersteller auch in Arbeitsräumen mit Kühlschmiermitteln, Staub, Spänen und anderen Verschmutzungen auf Sperrlufteinrichtungen verzichten. Die absolute Position wird bei allen Schnittstellen mit einer Auflösung von 25 nm übertragen, die Wiederholgenauigkeit ist besser als ± 0,25 µm. www.boschrexroth.com Auf dem Weg zu Industrie 4.0 Besuchen Sie unsauf der Nürnberg, 28.– 30.11.2017 Halle 4A, Stand 401 Konnektivität E-Mobilität Energieeffizienz Fernzugriff Maschinenverfügbarkeit Funktionale Sicherheit Predictive Maintenance IO-Link Entwicklungspartner für innovative Lösungen. Systeme, Steuerungen und Komponenten in der Antriebstechnik: l Sensorik l Messtechnik l Steuergeräte l Kühlung von Leistungselektronik und Antrieben l Antriebslösungen für elektromechanische und elektrohydraulische Systeme www.hydac.com