Mezera,vydutost, mezera mezi válci

Kontinuální a konzistentní zpracování těsnicích materiálů vyžaduje nastavení štěrbiny mezi válci kalandru pomocí hydraulického zařízení a její udržování v neměnném stavu. Z tohoto důvodu jsou horní a spodní válce na levé a pravé straně vybaveny ramenem a hliníkovým kroužkem sloužícím jako měřený předmět. Použití hliníkového kroužku předchází chybám způsobeným materiálem válce. Dva proti sobě umístěné snímače fungující na principu vířivých proudů měří z pevného referenčního bodu vzdálenost k hliníkovému kroužku. Štěrbinu mezi válci lze následně určit na základě obou vzdáleností.

Spalovací motory musí zvládat mimořádnou zátěž a současně mít dlouhou životnost. Pro splnění těchto požadavků jsou v motorech instalovány snímače řady eddyNCDT, které fungují na principu vířivých proudů a v motoru provádějí různá měření. Jakožto nejmenší snímače svého druhu na světě mohou být tyto přístroje používány i za chodu motoru. Současné modely snímačů měří např. zdvih ventilu, zdvih jehly, roztažnost těsnění hlavy válce, mazací štěrbinu na válci, tloušťku olejového filmu, soustřednost klikové hřídele, axiální pohyb klikové hřídele a sekundární pohyb pístu.

Nejvyšší bod pohybu válce je měřena z důvodu nastavení přesného bodu zapalování při vývoji motorů. Za tímto účelem je do krytu hlavy válce zabudován miniaturní snímač pracující na principu vířivých proudů. Z tohoto místa snímač přesně měří, ve kterém okamžiku je mu píst nejblíže. Přesně v tomto časovém bodu je zapalování optimální. Dřívější nebo pozdější zapalování by snížilo účinnost motoru. Toto měření je možné pouze v deceleračním režimu.

Zlepšení konstrukce spalovacích motorů a analýzy škod se neobejdou bez měření tepelného a mechanického zatížení v motoru. Dvěmi důležitými proměnnými zde jsou příčný pohyb pístu (sekundární pohyb) a poloha a deformace pístních kroužků během jednotlivých pracovních taktů. Pro zajištění spolehlivých výsledků musí měření probíhat za provozních podmínek. Za tímto účelem je motor umístěn na zkušební stolici a běží ve zkušebním nebo v normálním provozním režimu.

Na životnosti motorů se výrazně podepisuje mimo jiné příčný pohyb pístu ve válci. Naše společnost vyvinula miniaturní snímače pracující na principu vířivých proudů, které jsou zabudovány v pístu a měří na stěně válce. V případě příliš velké nebo příliš malé vzdálenosti má píst nadměrnou vůli a nelze zaručit nepřetržité mazání. Kabely snímače jsou vyvedeny ven z motoru.

Krabi jsou u zpracovatelů tříděni podle své velikosti. V třídírně je instalována jednotka pro přepravu krabů a válec s mezerou mezi 20 mm a 40 mm. Ke kontrole této mezery se používá snímač induSENSOR řady LVP, který měří a na digitálním displeji zobrazuje její aktuální velikost. Z důvodu použití v potravinářství je snímač vyroben z nerezové oceli.

Bubnové drtiče určené pro lomy dokáží během pouhé hodiny rozdrtit na požadovanou frakci až 3500 tun materiálu. K tomuto účelu vytváří excentrické ložisko rotačně-oscilační pohyb osy drtiče, čímž průběžně mění mezeru mezi čelistmi a kuželem drtiče. Nastavená mezera se nepřetržitě pohybuje podél vnitřního obvodu drtící komory. Díky snímači dlouhé vzdálenosti umístěnému v hydraulickém válci lze zvednutím a snížením polohy osy přesně nastavit mezeru pro drcení.

Historicky se mezery ložisek měřily klidovém stavu na základě taktilního principu měření. Z toho důvodu byly vyžadovány dlouhé inspekční intervaly, což zvyšovalo riziko úplné poruchy zařízení. Kromě toho tato úmyslná zastavení určená pro účely měření a kontroly způsobují značné náklady. Společnost Micro-Epsilon za použití své senzoriky byla schopna získávat naměřené hodnoty během provozu. To umožňuje spolehlivou a nákladově úspornou analýzu v reálném čase.

Vše je realizováno snímačem eddyNCDT 3005, jehož měřící princip je založen na vířivých proudech. Sestava se skládá ze snímače s měřícím rozsahem do 6 mm, který je permanentně připojen ke kontroléru 1m dlouhým kabelem. Z důvodu kompaktní velikosti samotného snímače je ideální pro tuto aplikaci. Snímač eddyNCDT je odolný vůči oleji apod. a i tlaku (v tomto případě dosahuje 1 až 2 bar). Snímač eddyNCDT 3005 se již používá ve větrných turbínách k analýze a optimalizaci intervalů údržby. Kromě toho jsou údaje získané na zkušebním stavu po celou dobu návrhu zohledňovány a používány pro účely plánování výměny. Snímače se používají ve zkušebních laboratořích a celkově ve velkoobjemových aplikacích pro monitorování různých stavů.

V případě velmi velkých elektromotorů (o průměru více než 10 m) je z důvodů nákladové efektivity a energetické účinnosti důležité znát radiální házení rotoru vůči statoru. Tyto elektromotory se používají k drcení hornin při výrobě cementu nebo v důlní těžbě. V důsledku nevyváženosti během provozu se rotor může dotýkat statoru, což by mohlo být příčinou rozsáhlých škod. Z tohoto důvodu jsou používány snímače, které během provozu motoru měří vzdálenost mezi statorem a rotorem a monitorují tzv. rotorovou mezeru. K tomuto měření se používají kapacitní snímače s měřicím rozsahem přibližně 30 mm.

V interiérech předních automobilových značek se často setkáváme s kombinacemi různých materiálů. Kupující dnes mají na výběr celou řadu provedení interiérů včetně dodatečných prvků, např. osvětlení pomocí semitransparentních dílů. Lepení nebo svařování součástí interiérů je náročné na přesnost, protože i sebemenší špatné sestavení dílů může způsobit podstatné odchylky ve velikosti mezer. Pro splnění vysokých nároků výrobců automobilů je nezbytné panely interiéru před dodávkou zkontrolovat a odstranit případné vady. K těmto účelům se dokonale hodí laserový skener scanCONTROL 2910-25.

Za účelem kontroly turbodmychadel v různých stavech zatížení jsou na zkušebních stolicích instalovány snímače polohy fungující na principu vířivých proudů. Miniaturní rozměry těchto snímačů a jejich odolnost vůči působení oleje a vysokým teplotám umožňují přesné měření mazací mezery hydrodynamicky uložených rotorových hřídelí.

Kluzná ložiska v motorech se používají k uložení klikové hřídele. Aby bylo minimalizováno opotřebení ložisek, je nutné dodržovat určité minimální vzdálenosti. Naše společnost vyvinula miniaturní snímače pracující na principu vířivých proudů, které jsou za tímto účelem zabudovány v ložisku. Tyto snímače vzdálenost měří přes poloviční pouzdro ložiska na klikové hřídeli. Tímto způsobem lze určit, jestli je hřídel v ložisku dostatečně mazána. Pokud se olejový film trhá, vzdálenost k hřídeli musí být téměř nula. Důvodem je skutečnost, že kvůli viskozitě oleje je nezbytná určitá minimální vzdálenost od ložiska k hřídeli.

Na základě normy ISO 18084:2011 podléhají lisovací nástroje pro tabletování nepřetržité kontrole kvality. Kvůli jejich členité geometrii a silně odrazivému povrchu byla automatická kontrola lisovacích nástrojů a matric dosud obtížná. Nicméně použití konfokálního snímače (confocalDT 2451) a optického mikrometru (optoCONTROL 2600) společně s přesným pohybem s 5 stupni volnosti umožnilo vývoj komplexního měřicího systému Ti-1, který je vybaven USB rozhraním a speciálním softwarem pro geometrickou a vizuální kontrolu nástrojů.

Až dosud nebyla měření mezer uvnitř čerpadel možná kvůli extrémním požadavkům. Snímače musí být odolné vůči vysokým rychlostem, vysokým tlakům do 1000 bar a teplotám nad 100 ° C. Čerpadla jsou také velmi kompaktní, což výrazně omezuje prostor, který je k dispozici pro integraci snímačů. Díky nejmenším konstrukcím senzorů a jejich vysoké tlakové a teplotní stabilitě jsou pro tuto aplikaci předurčeny indukční miniaturní senzory řady eddyNCDT. Měřicí systém vířivých proudů eddyNCDT 3300, který je jedním z nejvýkonnějších systémů na světě, se proto používá ve zkušebním stavu k vyhodnocení čerpadel. To umožňuje provádět měření s přesností na mikrometry, z níž se nakonec vytvoří analýzy za účelem optimalizace účinnosti axiálních pístových čerpadel.

K provádění určitých lékařských testů jsou nutné skleněné substráty. Během výroby křemíkových chipů se substrát rozemele na velikost 800 µm. Za účelem separace je substrát rozdrcen na předem definovaných bodech zlomu. K těmto účelům je nutné přesné umístění skleněné tabule. K měření mezer se při těchto aplikacích využívá snímač optoNCDT 1700.

A shaft weighing about 40kg is supported in magnetic bearings. A ferromagnetic shaft journal is suspended in a magnetic field which is excited by surrounding excitation coils. To regulate the gap two sensors at each end measure in the radial direction, mutually offset by 90°, and one sensor measures axially against the shaft. Non-contacting and wear-free magnetic bearings are used in ultra-clean atmospheres and in extreme ambient conditions.

Při spuštění spínací operace v zařízení pro testování vačkových hřídelí je do rychlého pohybu uveden spínací kolík. Měřením mezery lze detekovat, jestli byl spínací kolík kompletně vysunut a aktivován požadovanou rychlostí. Vyhodnocení signálu polohy a času dokáže spolehlivě určit veškeré parametry. K těmto měřením slouží optický mikrometr optoCONTROL 1200/90.

V tribologických zkušebních zařízeních společnosti ITR z německého Clausthalu jsou pro různé měřicí činnosti používány snímače Micro-Epsilon fungující na principu vířivých proudů. Protože měří přímo na hřídeli zkušebního zařízení, musí odolávat nejnáročnějším podmínkám prostředí. Společnost již vyrobila zkušební zařízení s mazáním vodou a zařízení určené ke kontrole kluzných ložisek pro automobilový průmysl. Polohu testovaného ložiska a relativní pohyb mezi rotorem a testovaným ložiskem určují snímače pracující na principu vířivých proudů.

S hydrostatickými ložisky se můžeme setkat ve velkých zařízeních, jako jsou drtiče kamenů, teleskopické systémy atd. Monitoring mazací drážky je velmi důležitý, protože veškeré narušení funkčnosti hydrauliky může způsobit pokles tlaku, což v extrémních případech může vést k uzavření drážky, k poškození ložisek a nakonec k selhání celého zařízení. Je tedy důležité disponovat systémem, který lze snadno instalovat nejen na nová, ale také na starší zařízení. Vzhledem k dlouhé životnosti a celosvětovému používání těchto zařízení by snímač měl umožňovat snadnou výměnu. K těmto účelům se používají bezkontaktní snímače řady eddyNCDT 3001, které fungují na principu vířivých proudů.

Mezi cíle vývojářů motorů patří minimalizace emisí a snížení spotřeby oleje. Pro dosažení těchto cílů je vedle dalších faktorů velmi důležité získat poznatky o chování a tloušťce olejového filmu mezi stěnou válce a pístem nebo pístními kroužky. Zvláštní pozornost v této souvislosti zaslouží zejména prostor v horní třetině vrtání válce.

Při výrobě skleniček se ke spojení stopky a pohárku používá plynový hořák. K jejich přesnému spojení je nutné měřit vzdálenost mezi stopkou a pohárkem. Monitoringem této vzdálenosti je možné regulovat rychlost výroby. Výrobci skla se při těchto aplikacích spoléhají na optický mikrometr optoCONTROL.

Kritickým rozměrem při procesech válcování kovů, plastů a dalších materiálů je vzdálenost válců od sebe a vzdálenost od válce k nosné ploše. V případě citlivých procesů a vysokých nároků na přesnost musí být tato vzdálenost nepřetržitě kontrolována, aby byla zajištěna maximální kvalita výroby. K tomuto účelu jsou vhodné kontaktní induktivní a bezkontaktní metody měření. V případě kontaktních metod je snímač přichycen k vnější straně vedení válce. Změna mezery se přenáší na plunžr, přičemž změna polohy plunžru je měřena induktivním snímačem. V případě bezkontaktní metody se válec nachází mezi vysílačem a přijímačem optického mikrometru. Vyzařovaná světelná clona je částečně zakryta válcem. Zbytek světla prochází mezerou k přijímači. Mezeru lze vypočítat na základě měření množství světla.

Monitoring tool deformation using inductive sensors based on eddy current enables high product quality combined with improved tool life and reduced rework. Usually, three to four eddyNCDT 3005 eddy current systems are used to ensure consistent gap monitoring.

A system consists of a compact and robust controller, which together with the cable and sensor form a solid unit. The integrated system design increases robustness and resistance to external factors, making the system insensitive to harsh industrial environments with high temperatures, dust, dirt or pressure, and delivers accurate results regardless of the environment. Due to the compactness of the eddyNCDT 3005 system, subsequent integration into an existing machine is possible at any time.

V případě automatické instalace skel hraje zásadní roli finální vzhled produktu. Vedle tvaru, stability, barvy a dalších faktorů finální vzhled závisí také na poloze skla v rámu. Sklo musí být umístěno v poloze, která je co nejvíce vystředěná. Laserový skener při montáži skel automaticky detekuje, jestli jsou parametry mezery na všech stranách stejné. V případě zjištění rozdílů lze sklo snadno přemístit do správné polohy. Extrémně složité podmínky vyplývající z různých stupňů odrazivosti skla a rámu (kov, dřevo, plast) nemají na kvalitu naměřených dat vliv.

Speciálně zkonstruované snímače fungující na principu vířivých proudů jsou zabudovány přímo do skříně motoru, kde měří například roztažnost těsnění hlavy válce během pracovního taktu. Při každém zapálení válce vzniká tlak až 50 bar, který mírně zvedá napevno přišroubovanou hlavu válce. Tento pohyb je kompenzován těsněním hlavy válců, a proto se mu někdy říká „dýchání válce“. Vzdálenost pohybu hlavy měří snímače fungující na principu vířivých proudů. Tato měření poskytují informace o životnosti těsnění a zákazníky chrání před fatálním poškozením motoru.