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Widerstandsmessung mit PROMET - Ohm sei Dank!

Nachdem Alessandro Volta 1801 mit der sogenannten Volta-Säule eine Quelle schuf, die elektrischen Strom lieferte, war es möglich, die Wirkungen des elektrischen Stromes zu erforschen. Viele Forscher machten zahlreiche Entdeckungen und Beobachtungen, jedoch die rätselhaften Auswirkungen des elektrischen Stromes konnten nicht enthüllt werden.

Erst durch die Entdeckungen und Forschungen von Georg Simon Ohm konnte der Sachverhalt ergründet werden. Ohne seine Erforschung und ohne die daraus resultierenden Grundlagen des Ohm‘schen Gesetzes wären die herausragenden Entwicklungen der Elektrotechnik nicht möglich gewesen.

Georg Simon Ohm, geboren am 16. März 1789 in Erlangen, gestorben am 6. Juli 1854 in München, war ein deutscher Physiker.

Das entscheidende Messinstrument zur Entdeckung der Ohm’schen Gesetze war die von Ohm konstruierte Drehwaage. Die Drehwaage besteht aus einem Thermoelement (A), bei dem die Enden auf unterschiedlichen, aber gleichmäßigen Temperaturen (B) gehalten werden. Einer Magnetnadel (C) an einer einstellbaren Aufhängung (D) und einer Vorrichtung mit der die verschiedenen Testleiter (E), d.h. der variable Widerstand, kontaktiert werden können.

Wird ein Testleiter angeschlossen, sodass ein Strom fließt, wird die Magnetnadel abgelenkt. Die Stellung wird auf einer Skala abgelesen. Die Ablenkung bzw. die abgelesenen Skalenwerte bilden ein proportionales Maß für die magnetische Wirkung des elektrischen Stromes, somit die Stromstärke.

Ohm konnte aus diesen Messungen auf das Gesetz schließen:
I = Uq / (Ri + Rv)
Stromstärke = Quellenspannung / (Innenwiderstand + variabler Widerstand)

Ohm veröffentlicht seine Ergebnisse 1826 und fand zuerst wenig Anerkennung. Erst 1841 erhielt Ohm als Auszeichnung für seine Arbeiten die Copley-Medaille der Royal Society of London, die dem heutigen Nobelpreis entspricht. 1893 wird von dem Elektrischen Welt-Kongress in Chicago die Bezeichnung „Ohm“ (Zeichen Omega: Ω) für die Einheit des elektrischen Widerstandes vergeben. 

Mit der Ohm‘schen Drehwaage ist in diesem Beitrag nur der erste Schritt der Entwicklung von Widerstandsmessgeräten beschrieben. Die Geschichte der Widerstandsmessung zeigt die Veränderungen vom Zeitalter der frühen Experimentatoren bis zum heutigen Computerzeitalter, d.h. von Messbrücken über erste elektronische Geräte bis zu den heutigen digitalen Messsystemen. Die Entwickler nutzten immer die neuesten Ideen und Systeme, um die Produkte nützlicher und bedienfreundlicher zu machen. Durch den technischen Wandel wurde die Entwicklung der Messgeräte vorangetrieben und technologische Fortschritte realisiert.

 

KoCoS fühlt sich dieser Entwicklung verpflichtet und bietet mit der PROMET Serie eine vielfältige Produktpalette an Widerstandsmessgeräten. Mit den PROMET Präzisions-Widerstandsmessgeräten werden niederohmige Widerstände im μΩ- und mΩ-Bereich bestimmt. Mit einstellbaren Prüfströmen von bis zu 600 A in Verbindung mit einem Vierleiter-Messverfahren liefern die Systeme Messergebnisse für höchste Genauigkeitsanforderungen. Typische Anwendungen sind z.B. die Bestimmung des Kontaktwiderstandes von Schaltgeräten und die Widerstandsbestimmung an induktiven Lasten wie Transformatoren. Der Einsatz modernster Leistungselektronik und das robuste Design garantieren maximale Zuverlässigkeit für den mobilen Einsatz, aber auch für stationären Einsatz im Labor und der Fabrik.

Sie haben Fragen oder Ergänzungen zur Widerstandsmessung oder zu unseren Messgeräten? Dann kontaktieren Sie uns über die Kommentarfunktion hier im Blog oder per Mail an info(at)kocos.com.

Zuverlässige Arbeitsweise aller INDEC Vakuumprüfsysteme unter schwierigsten Einsatzbedingungen wie Vibrationen des Förderbandes

Die Vakuumprüfsysteme der INDEC Reihe bieten unseren Kunden eine zuverlässige Lösung zur Dichtigkeitsprüfung von Gläsern, Flaschen und Metalldosen selbst unter extremen Einsatzbedingungen. Die Prüfung erfolgt berührungslos als 100%-In-Line-Kontrolle direkt im Produktionsprozess. Den vakuumbedingten Einzug der betreffenden Deckel erfasst ein optischer Sensor. Selbst nichtmetallische Behälterverschlüsse können geprüft werden. Gebinde  mit unzureichendem Vakuum, schief sitzenden oder fehlenden Deckeln werden sicher erkannt und können vollautomatisch aus dem Produktstrom mit einem Auswerfer ausgeschleust werden. Alle Komponenten sind aus rostfreiem Edelstahl (1.4404) gefertigt, beständig gegen Reinigungs- und Desinfektionsmittel und erfüllen die Anforderungen gemäß Schutzart IP69K.

Wie beeinflussen Vibrationen des Förderbandes die Zuverlässigkeit der INDEC Systeme?
Oftmals werden wir von unseren Kunden mit der Frage konfrontiert, ob die INDEC Systeme auch noch zuverlässig bei Vibrationen des Förderbandes funktionieren. Diese Frage kann eindeutig mit Ja beantwortet werden.

Dazu sei an dieser Stelle nochmals auf das Meßverfahren und die Arbeitsweise aller INDEC Systeme verwiesen. Das Prüfverfahren beruht auf der Ermittlung des vakuumbedingten Einzuges der durchlaufenden Behälterverschlüsse. Per Vergleich mit einem zuvor „eingelernten“ Gutmuster wird die Dichtheit der Behälter beurteilt. Sofern ein zu prüfender Behälter die Lichtschranke unter dem Sensorkopf unterbricht wird ein Infrarotlichtstrahl vom Sensorkopf ausgesendet und vom Deckel des Gebindes reflektiert.  Durch einen anspruchsvollen Algorithmus wird die konkave Form (gelber Kurvenverlauf zwischen den beiden roten Pfeilen siehe die untere Abbildung Meßprinzip) des verformten Deckels, verursacht durch das Vakuum im Kopfraum, errechnet. Abhängig von den gegebenen Randbedingungen, sind Vakuumprüfungen ab 50 µm Einzug bzw. ab 150 mbar Differenzdruck im Kopfraum zum äußeren Druck möglich.

Zur Veranschaulichung der korrekten Arbeitsweise der INDEC Modelle selbst bei Vibrationen des Förderbandes sehen Sie das folgende Video. Von 0:34…0:50 min werden künstliche Vibrationen auf den Sensorkopf ausgelöst – analog zu Schwingungen des Förderbandes  - das INDEC System arbeitet weiter korrekt indem nur bei Passieren der offenen Flasche markiert mit dem weißen Band die Signallampe kurz für ein Gebinde ohne Vakuum 

Vermeiden Sie Produktrückrufe noch bevor die Waren die Produktion verlassen - mit den zuverlässigen Vakuuminspektionssystemen von KoCoS.

Ein Blick in das Innere der Schaltröhre mit „Dynamic-Timing“ und „Dynamic Resistance“

Entgegen der Auswertung über ein einfaches binäres Signal, wie bei hochfrequenten Messverfahren, erlaubt der Einsatz der ACTAS-Schaltgeräteprüfsysteme in Kombination mit Widerstandsmessgeräten PROMET eine fundierte Diagnose von Unterbrechereinheiten über den gesamten Schaltvorgang hinweg. Das Ergebnis der Messung wird in Form einer Kurve dargestellt, in der alle Ereignisse eines Schaltvorganges bis ins Detail ersichtlich sind. Eine exakte Beurteilung von Bewegungsbeginn und Endlage der Kontakte wird so ermöglicht, selbst Zeitdifferenzen zwischen den Bewegungen von Haupt- und Widerstandskontakt werden sichtbar.

Beurteilung der Unterbrechereinheit mittels Kontaktwiderstandsanalyse

Durch regelmäßige Messungen des statischen und dynamischen Kontaktwiderstandes lassen sich präzise Aussagen über den Zustand des gesamten Kontaktsystems treffen. Erforderliche Wartungsarbeiten können so frühzeitig erkannt und Ausfallzeiten verhindert werden. Mit dem Widerstandsmessgerät PROMET SE können Kontaktwiderstandsmessungen an bis zu 12 oder mehr Schaltkammern ausgeführt und direkt in den Gesamtprüfablauf eingebunden werden. Der Prüfstrom ist dabei bis max. 200 A einstellbar. Auch sehr kleine Widerstände im einstelligen Mikroohm-Bereich sind mit einer äußerst hohen Genauigkeit messbar. Die gemessenen Werte werden in die Auswertung der Prüfung einbezogen und im Prüfbericht ausgegeben.

Ein hoher Kontaktwiderstand innerhalb eines Schaltgerätes führt zu einer hohen Verlustleistung, verbunden mit einer thermischen Beanspruchung und einer möglichen Zerstörung des Schaltgerätes. Fehler, wie hohe Übergangswiderstände durch mangelhafte Verbindungen, können anhand der Messung des statischen Kontaktwiderstandes festgestellt werden. Mit der dynamischen Kontaktwiderstandsmessung wird der Widerstandsverlauf während einer beliebig definierbaren Schaltoperation ermittelt. Die Messung erlaubt z.B. Rückschlüsse auf die Länge und den Zustand von Abbrandkontakten bei Hochspannungsschaltern.

 

Noch Fragen oder Ergänzungen zum Thema? Dann gerne über die Kommentarfunktion hier im Blog oder per Mail an cstuden(at)kocos.com.

Antwort: Nichts! Denn wenn wir bei KoCoS von GOOSE reden, meinen wir meistens nicht das Tier sondern ein Netzwerkprotokoll in der Schutztechnik. Weitere Antworten auf die Frage, worum es sich bei GOOSE handelt und welche Rolle das neueste ARTES-Update in diesem Zusammenhang spielt, gibt es hier.

In der Norm IEC 61850 der International Electrotechnical Commission (IEC) wird unter anderem ein allgemeines Übertragungsprotokoll für die Schutz- und Leittechnik in elektrischen Schaltanlagen der Mittel- und Hochspannungstechnik (Stationsautomatisierung) beschrieben. Ein Thema dieser Normreihe sind die „Generic Object Oriented Substation Events“, kurzgesagt GOOSE-Meldungen.

Aber welche Bedeutung haben diese GOOSE-Meldungen in einer Schaltanlage?
Einfach ausgedrückt werden mit GOOSE-Meldungen Informationen wie Statusmeldungen oder Anregesignale zwischen den IEDs (Intelligent Electronic Devices) der Anlage ausgetauscht. Die Verteilung dieser Informationen erfolgt als Ethernet-Paket über den Prozessbus der Schaltanlage.

Mit einem in den nächsten Tagen folgenden Update können auch die Prüfsysteme der 4. ARTES-Generation in eine entsprechende Umgebung eingebunden werden, um diese Signale auszuwerten. Dank des leistungsstarken Signalprozessors dieser Prüfsysteme können sie direkt mit dem Prozessbus verbunden werden, sodass die Auswertung der GOOSE-Meldungen in Echtzeit erfolgen kann.

Da in einem Netzwerk eine Vielzahl von GOOSE-Meldungen vorhanden sein kann, für die Schutzprüfung aber nur die Informationen einzelner von Interesse sind, muss der exakte Aufbau der benötigen GOOSE-Meldung bekannt sein. Zur korrekten Parametrierung der ARTES Prüfsysteme wird dazu eine relaisspezifische Konfigurationsdatei benötigt. Diese Datei enthält alle Informationen bzgl. des Aufbaus der GOOSE-Meldung und dessen Inhalt. Mit der ARTES 5-Software wird die Konfigurationsdatei analysiert und es kann das gewünschte Signal gewählt werden.  

Nachdem die entsprechende Parametrierung durchgeführt ist, kann eine GOOSE-Meldung die gleichen Funktionen übernehmen wie die bisher verwendeten Hardwareeingänge der ARTES Prüfsysteme.

Noch Fragen? Dann gerne über die Kommentarfunktion hier im Blog oder per Mail an bfleuth(at)kocos.com

Die Qualitätssicherung durch geometrische Messungen spielt immer mehr nicht nur bei der Endkontrolle eine Rolle. Die Überprüfung von Maßhaltigkeiten rückt zunehmend an den Anfang des Fertigungsprozesses, um Ausschuss frühzeitig zu erkennen und zu minimieren.

Die 3D-Messysteme LOTOS eignen sich unter anderem zur exakten Vermessung von Ingots, die am Beginn der Produktion von Halbleiter-Wafern stehen. Um den optimalen Ertrag an Wafern aus den Ingots zu erhalten ist eine hochgenaue Geometriebestimmung zu Beginn des Fertigungsprozesses wichtiger denn je.

Die hochpräzise Vermessung des Ingots ist von entscheidender Bedeutung für die Qualität und die Produktivität des Wafer-Schneideprozesses. Nur eine exakte Geometrie erlaubt es perfekte Schnitte zu setzen.

Eine Lösung mittels mechanischer Messungen ist möglich, jedoch sehr anfällig. Das Material ist sehr spröde, somit können mechanische Einwirkungen sehr leicht fürs menschliche Auge unsichtbare Mikro-Risse verursachen. Diese führen in späteren Prozessschritten zum Wafer-Bruch und somit zu kostenintensivem Ausschuss.

Die Vorteile der Geometrieprüfung von Ingots mit LOTOS 3D-Messsystemen sind:

  1. Weniger Verschnitt und Ausschuss des teuren Materials
  2. Optimale Ausnutzung der Querschnittsfläche des Ingots erhöht die Produktivität
  3. Kontaktloses Messverfahren ermöglicht eine Lösung ohne mechanische Belastung des Materials, Mikrorisse aufgrund mechanischer Belastung sind damit ausgeschlossen

Das folgende Video zeigt die Vermessung eines Ingots mit LOTOS
cloud.kocos.com/index.php/s/dmXzPjWoBBRZJH6

Sowie das Scan-Ergebnis als 3D-Darstellung
cloud.kocos.com/index.php/s/d3PiSii2FywWwLT


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