AMA Sensorik-Fachpressetag 2008

In seiner Begrüßungsansprache erläuterte der AMA Vorsitzende Prof. Florian Solzbacher den aktuellen Stand des Sensorik-Fachverbandes. Er hob dabei eine wichtige Neuausrichtung des Fachverbandes hervor, die sich aus dem internationalen Sensorikmarkt ergab. So betrachtet sich der Verband jetzt als Netzwerk und Interessenvertretung der europäischen Sensorik. Damit berücksichtigt der Fachverband nicht nur den wachsenden Mitgliederanteil ausländischer, zumeist europäischer Sensorikhersteller von 10%, sondern auch die weltweiten Wirtschaftsbeziehungen. In diesen Rahmen fallen die Präsenz des AMA Zentrums auf der Sensor China sowie die Bestrebungen weitere Zentren in Indien und den USA zu bilden. Eine weitere Konsequenz der internationalen Ausrichtung besteht in der weitgehend zweisprachig ausgerichteten, neu gestalteten Webseite des Fachverbandes. Neben der Unterstützung der Sensorik-Mitgliedsfirmen auf den internationalen Märkten, bleibt für den Fachverband auch im Inland genug zu tun. So gelang es noch zu erreichen, dass im Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) eine Haushaltsreserve angelegt wurde, die Finanzierungs- und Bewilligungslücken als Folge gekürzter Förderungen ausgleicht. Die Förderung bedeutet eine wichtige Hilfe für klein- und mittelständische Unternehmen bei der Neuentwicklung und Vermarktung von Sensorikprodukten. Ein Ausbleiben hätte nach Aussage von Prof. Solzbacher \’nicht einschätzbare Effekte\‘ auf die Innovationskraft der Mitgliedsfirmen gehabt. Aus- und Weiterbildung In einem weiteren Beitrag des Fachpressetages ging Solzbacher auf die Aktivität des Fachverbandes hinsichtlich der Aus- und Weiterbildung in Hochtechnologiefeldern ein. Der Fachverband wird sich offiziell im Rahmen eines BMBF-Modellprojektes an der Aus- und Weiterbildung in den Bereichen Mikro- und Nanotechnologie, optischer Technologien usw. beteiligen. Dabei werden die Veranstaltungen insbesondere von den AMA Instituten aufbereitet und von einer geplanten Tochtergesellschaft (AMA Weiterbildung GmbH) angeboten. Hintergrund für diese Aktivität bildet der Mangel an spezialisierten Mitarbeitern, die auch nicht über normale Ausbildungswege zu erhalten sind, sowie der Umstand, dass viele Weiterbildungsseminare mehr der Verkaufsförderung und nicht der produktneutralen Wissensvermittlung dienten. Bereits im Vorfeld konnten beispielhaft zwei Seminare zum Thema \’Magnetoresistive Sensoren\‘ sowie \’Hall-Sensoren\‘ veranstaltet werden, deren Wiederholung vorbereitet wird. Das AMA Konzept zur Weiterbildung basiert auf den folgenden drei Bestandteilen: 1.Weiterbildung bzw. Qualifizierung von Mitarbeitern in den industriellen Produktionsbereichen, in Zusammenarbeit mit den lokalen Ausbildungszentren und Berufsakademien. 2.Weiterbildung und spezifische Qualifizierung von Hochschulabgängern für einen individuellen Arbeitsplatz, wobei der Personenkreis insbesondere Berufsanfänger mit einem Dipl.-Ing. bzw. Master#s Degree und Naturwissenschaftler wie Physiker umfasst. 3.Qualifizierung von langzeitarbeitslosen Ingenieuren und Naturwissenschaftlern für den ersten Arbeitsmarkt. Die individuell zugeschnittenen Maßnahmen erfolge in Zusammenarbeit mit der lokalen Agentur für Arbeit und einer geeigneten Firma. Inhalte und Qualität sollen mit Unternehmerorganisationen abgestimmt werden, mit dem Ziel, dass die vergebenen Zertifikate allgemein anerkannt bleiben. Sensorik-Fachmesse Ein herausragender Arbeitsschwerpunkt des AMA Fachverbandes bildet die Durchführung der internationalen Fachmesse für Sensorik, Mess- und Prüftechnik. Die Sensor+Test 2008 findet vom 6. bis 8. Mai in Nürnberg statt und wird von mehreren Kongressen und Fachveranstaltungen begleitet. Die Fachmesse wird in den kommenden Jahren nach dem Willen der Veranstalter noch attraktiver, da die AMA Kongresse zur Sensorik, optischen Technologien und Infrarot-Sensoren gemeinsam im Zweijahresrythmus stattfinden werden. Dazwischen wird die bekannte Fachtagung \’Sensoren und Messsysteme\‘ der Informationstechnischen Gesellschaft im VDE sowie der Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik des VDI/VDE ihren Platz finden. Die Anbindung der Fachveranstaltungen mit der Fachmesse verspricht einen Synergieeffekt für alle Sensorexperten. Mitgliederfirmen zeigen neue Produkte Der Fachpressetag bietet einer begrenzten Zahl von AME-Mitgliedsfirmen die Gelegenheit der Fachpresse neue Produkte etwas ausführlicher vorzustellen. Hier eine Auswahl: Drucksensorik Eine weit verbreitete Messaufgabe besteht in verschiedenen Varianten der Druckmessung. – Einen neuen Druckaufnehmer in Silicon-on-Sapphire-Technologie zeigte die Firma Althen. Mit der SoS-Technologie lassen sich hohe Systemgenauigkeit wie auch Stabilität der Messungen erreichen. Das Grundmaterial Saphir zeigt kaum Hystereseerscheinungen und ist ein guter Isolator, wodurch sich Rauschen und Leckströme vermindern. Eingesetzt werden die Sensoren im erweiterten Umgebungstemperaturbereich zwischen -50 und +120°C, mit Standardmessbereichen zwischen 0 bis 0,5bar und 0 bis 3.000bar (Bild 2). – Einen anderen Einsatzschwerpunkt hat der neue Drucktransmitter M01-CAN von Sensor-Technik Wiedemann. Der Transmitter wurde speziell für den Einsatz in Nutzfahrzeugen und mobilen Arbeitsmaschinen entwickelt mit Druckbereichen von 25 bis 800bar. Der bei Fahrzeugen häufig eingesetzte CAN-Bus wird mit Baudraten von bis zu 1MBit/s, sowie 11-, als auch 29bit Identifier unterstützt. – Neue Miniatur-Niedrigdrucksensoren für Relativ- und Differenzdrücke von Luft bzw. anderen Gasen von 5 bis 75mbar bietet Sensortechnics an. Die präzisionskalibrierten und temperaturkompensierten Sensoren eignen sich für stabile und hochgenaue Messungen in der Medizintechnik, z.B. in Beatmungs- und Anästhesiegeräten, in der Mess- und Regeltechnik sowie in der Klimatechnik. So erzeugen verstopfte Filter einen Druckunterschied, der in der Auswertungssoftware eine Warnmeldung auslöst. Als Eigenfertiger gibt es neben SMT-, SIL- und DIP-Miniatur Gehäusebauformen für die Leiterplattenmontage auch kundenspezifische Sensorversionen. – Von Endress+Hauser kommt ein Differenzdruck-Messumformer für Differenzdruckmessbereiche ab 0 bis 100mbar bis 0 bis 10bar. Neben einer integrierten, digitalen Temperaturkompensation bietet er die Möglichkeit den Messbereich im Nominalbereich auf 1:3 umzuschalten. Der Transmitter lässt sich einsetzen bei sogenannten Nass/Nass-Anwendungen sowie in der Füllstandmesstechnik bei drucküberlagerten Tanks, in der Medizintechnik und der Filterüberwachung (Bild3). – Einen sehr genauen und kleinen Absolutdrucksensor vertreibt Hy-Line Sensor-Tec. Der Messbereich reicht von 0,02 bis 1.200mbar mit einer Auflösung von typ. 0,01 mbar. Trotz kleiner Bauform (Durchmesser 6,1x 1,7mm) ist die komplette Signalkonditionierung und Temperaturkompensation in den Sensor integriert. Bei 1Hz Abtastrate benötigt der Sensor nicht mehr als 6µA. – Einen hochgenauen Sensor für kleine Drücke, allerdings für die Relativdruckmessung (Druckdifferenz-Messung gegen Luftdruck) von 0 bis 60mbar, bietet Intersema-Sensoric an. Mit dem neue Sensor misst man bei einer Signalauflösung von 0,05mbar geringe Luftströmungen, Wasserniveaus bzw. kleine Druckunterschiede. Damit liegt der Einsatzschwerpunkt bei Medizinalanwendungen wie z.B. Atemmessgeräten, Laborgeräten sowie Anwendungen in der Lüftungstechnik und Niveaumessgeräte für Wasserhöhen bis 60cm. – Verschiedene Differenzdruck-Transmitter-Serien bietet die Firma Sensdev an. Die Serien unterscheiden sich in den Ausgangssignalen: 0 bis 10V für unidirektionale und 5V +/- 5V für bidirektionale Differenzdrücke bzw. 4 bis 20mA Stromausgang sowie den Differenzdruck-Messbereichen. Eine Besonderheit besteht darin, dass die Transmitter parallel zu den analogen Signalausgängen auch über einen I2C-bus Ausgang verfügen. In einer Spezialausführung kann der Anwender über diesen Bus weitere Sensoren betreiben in dem er noch über 100 Hardwareadressen für die Sensoren festlegt. Distanzmessung Die Schweizer Firma Dimetix zeigte einen neuen Distanz-Laser-Sensor mit dem sich absolute Distanzen bis 500m messen lassen. Die erzielte Messgenauigkeit beträgt im gesamten Messbereich +/- 1,5mm. Das optische Messgerät ist für die Schwerindustrie und Anwendungen im Freien ausgelegt. Die Vielseitigkeit des Messgerätes zeigt sich darin, dass es sowohl die Position von schwer zugänglichen Objekte und solchen mit hoher Oberflächentemperatur angibt als auch die schnelle Positionserfassung von fahrenden Objekten, wie sie in Krananlagen oder bei Hochregallagern vorkommen. Gängige Schnittstellen und eine Profibusanbindung ermöglichen die Einbindung in eine Automatisierungsumgebung (Bild 4). Farbmessung Bei vielen Anwendungen wie der Zuordnung, Verpackung, Lage oder Sortierung von Objekten spielt die Farbe eine wichtige Rolle. Die Firma Eltrotec liefert dafür hochauflösende Farbsensoren, mit denen die unterschiedlichen Farbgebungen erkannt werden. Der Anwender kann sowohl reine RGB- Farbwerte oder aber vom \’True-Color\‘ Verfahren gewonnene Werte verwenden. Bei den Reflex-Farbsensoren gibt es eine Zweikanalversion, die einen Kanal als Referenz nutzt, während der zweite Kanal einen Farbverlauf auf Abweichung beobachtet. Dies ist hilfreich z.B. bei der Langzeitfarberkennung. Besondere Bedeutung erhält die Online-Messung von Farben oder die Detektion von Nanopartikeln in Textilien, Kunststoffgranulaten oder Gläsern. Mittels nicht sichtbarer Beleuchtung und der Auswertung des angeregten reflektierten Lichtes im Wellenlängenspektrum von 400 bis 800nm lassen sich eindeutige Zuordnungen des Produktes feststellen, die sich zur Plagiaterkennung eignet. Drehzahlsensor Die neuen vorgestellten Drehzahlsensoren von Rheintacho Messtechnik nutzen den Hall-Effekt zur berührungslosen Drehzahlmessung. Eine Sensorfamilie liefert durch eine zweikanalige Ausführung neben der Drehzahl auch die Drehrichtung und ist speziell für elektrische Antriebssysteme wie Flurförderzeuge ausgelegt. Ein weiterer Halleffekt-Sensor leitet Signale nicht in Form von Rechteck-Signalen, sondern mittels Pulsweitenmodulation (PWM) an die Motorsteuerung weiter. Dabei wird das Drehzahlsignal durch die Frequenz und das Drehrichtungssignal durch die Länge des Impulses dargestellt (Bild 5). Eine weitere Neuheit ist ein Handstroboskop mit 1.200Lux Lichtstärke und einer Blitzdauer von 9µs. Das Stroboskop wird als Inspektions- und Messmittel bei Textilverarbeitungsmaschinen, Druckprozessen oder anderen Rotationsbewegungen sowie zur Untersuchung des Vibrationsverhaltens von Baugruppen eingesetzt. Der Stroboskop-Effekt bewirkt dabei den scheinbaren Stillstand des angeblitzten Objektes, wenn Blitzfrequenz mit der Bewegungsfrequenz übereinstimmen. Schwingungsüberwachung In der akustischen Messtechnik bietet Sinus Messtechnik ein komplettes Sortiment vom einfachen Handschallpegelmesser bis zum kompletten Vielkanal-Messsystem einschließlich Software zur Datenerfassung und Analyse an. Ein Produktbeispiel ist die permanente Schwingungsüberwachung von Kraft- und Arbeitsmaschinen oder Windkraftanlagen. Aufgrund der gewonnen Messdaten lassen sich insbesondere die Termine für Wartungen und Instandhaltungen optimieren. Raumluftüberwachung In einem ersten Schritt wurde die Kohlendioxidkonzentration im Raum mithilfe eines Zweistrahl-Infrarot-Fotometers gemessen und die Luftgüte im Raum optisch angezeigt. Jetzt hat die Firma J. Dittrich Elektronic ihr Kohlendioxidmesssystem mit zwei unabhängigen Relaisausgängen ausgerüstet, mit denen sich automatische Fensteröffner, Klimaanlagen und Lüfter direkt steuern lassen (Bild 6). Ölqualität beim Frittieren oder beim Motor Die vielfältigen Möglichkeiten der Sensorik zeigen sich in der Bestimmung der Qualität von Ölen, die beim Frittieren, aber auch bei Motoren verwendet werden. In beiden Fällen können die entsprechenden Handmessgeräte von Ebro eine Feststellung liefern. Da sich die Qualität des Öls u.a. durch wiederholtes Erhitzen verändert und dadurch Gesundheitsrisiken bzw. Motorverschleiß entstehen, ist es hilfreich den Ölwechsel rechtzeitig vorzunehmen. Die anwendungsspezifisch ausgelegten Öl-Analysegeräte kalibriert der Anwender selbst hinsichtlich seiner eingesetzten Ölsorte. Die Messungen erfolgen dann im laufenden Betrieb, ohne dass das jeweilige Öl abkühlen muss. Dichtheit prüfen Um die Qualität ganz anderer Art geht es bei der Prüfung von Dichtheit von Gehäusen, Leitungen etc. Dabei kann es sich z.B. darum handeln, ob eine Uhr wasserdicht ist, ob Verpackungen oder Brems- und Hydraulikschläuche eine vorgegebene Dichtheit erfüllen. Die neuen Dichtprüfgeräte von Keyx benutzen als Formiergas eine Mischung aus Stickstoff und Wasserstoff (5%) und ein spezieller Sensor misst das aus einer Leckage ausgetretene Formiergas in einem geschlossenen Umluftkreis. Die Firma verspricht mit ihrem Verfahren schnellere, sichere und kos­tengünstigere Produktionsmöglichkeiten, da insbesondere die Messzeiten gegenüber Prüfverfahren mit Druckluft bzw. Helium als Testgas verkürzt werden. Datenlogger zur Transportüberwachung Ein Drei-Achsen-Schockrekorder mit zusätzlichen Temperatur-, Feuchte- und Drucksensoren dient der zuverlässigen Messung von äußeren Einflüssen während des Transports empfindlicher und hochwertiger Maschinen oder Materialien. Über diese Transportüberwachung mittels des Datenloggers, der die Messwerte sammelt, lassen sich Einwirkungen während des Transportes erkennen. Besonders wichtig ist die Frage, ob während des Transports produktschädigende Zwischenfälle auftraten, wie Materialverwindungen oder Schäden, die frühzeitige Materialermüdung auslösen und die zu Reparaturen oder Rücklieferung führen können. Für den möglichen Rechtstreit liegen dann objektiv ermittelte Messdaten vor. Der vorgestellte Datenlogger von Wachendorff besitzt ein Gehäuse aus einem robusten Aluminiumblock, das sich für den Einsatz in rauen Umgebungen eignet (Bild 7). Signalanalyse-Software und Web-basierte Überwachung