Prozessmesstechnik mittels berührungsloser Drehmoment-, Temperatur- und Drehzahlerfassung

Neben den typischen Messgrößen von Durchfluss und Füllstand stellen auch die Temperatur und das Drehmoment zur Steuerung, Regelung und Überwachung technischer Prozesse wichtige Stellgrößen dar.

Trotz der hohen Relevanz für die Prozessregelung und Maschinenlebensdauer wurde die Messung von Drehmoment jahrelang mit unbefriedigender substitutiver Sensorik wie der Körperschallmessung oder unterschiedlicher magnetischer Verfahren umgesetzt. Während bei der Körperschallmessung eine hohe Ungenauigkeit der Betrachtung durch weitere Maschineneffekterfassung entsteht sind magnetische Verfahren zu Drehmomenterfassung durch sehr einschränkende Anforderungen an den Stahl und ihrer Störproblematik in der Nähe von Elektromotoren inzwischen weitestgehend wieder verschwunden.

Die korrekte Erfassung der physikalischen Messgröße durch die Dehnungsmessstreifentechnik könnte sich trotz ihres kleinen Formats und ihrer guten Messeigenschaften aufgrund des hohen Installations- und Kostenaufwandes nicht durchsetzen. Zudem muss von drehenden Maschinenteilen mittels Nahfeldtelemetrie auch ihr Messsignal übertragen werden – auch diese Technik war in der Vergangenheit recht kostenintensiv und aufwendig in der Installation.

Die Lösung

Telemetrischer Torsionssensor im Briefmarkenformat.

TelMA Torque vereint die bewährten Eigenschaften der Dehnungsmessstreifentechnik und Nahfeldtelemetrie mit einer kostengünstigen Applikationstechnik. Neben der zentralen Messgröße, Drehmoment ist zudem die Drehzahl- und Temperaturerfassung bei Lastkollektiv Messungen möglich.

Durch das Briefmarkenformat eignet sich die Lösung sowohl für Neukonstruktionen als auch für die Integration in bestehende Anlagen (Retro-Fit). Durch die Miniaturisierung und flexible Einbauart schlägt TelMA Torque jedes magnetische Verfahren.

TelMA Torque stellt eine Universallösung dar, welche dem deutschen Maschinenbau das Werkzeug für die Industrie 4.0 und neue Wettbewerbsvorteile bieten wird.

Als kostengünstige, dynamische Drehmomenterfassung/Monitoring an Aggregaten (Getriebe, Motoren, Pumpen, Generatoren, Lagern etc.) werden neue Möglichkeiten für die Prozessmesstechnik geschaffen.

Beispielhafte Anwendungsfälle:

• Maschinenüberwachung / Predictive Maintenance
• Prozessoptimierungen mit Regelkreiseinbindung
• Erfassung von Dynamik und Drehschwingungen zur Erkennung der Ursache von Gewalt-/Schwingbrüchen
• Leistungs- und Wirkungsgradanalysen
• Sicherer und zuverlässiger Maschinenbetrieb

Das TelMA System besteht aus 3 modularen Komponenten

Der Miniatursensor TelMA mit integrierter, telemetrischer Rotorantenne wird mittels Mikroschweißtechnik – einem anerkannten Verfahren, welches Wellenmaterial nicht schwächt (TÜV geprüft) innerhalb von 2,5 Minuten aufgeschweißt. Vorteil der Mikroschweißtechnik ist neben Ihrer Einfachheit, dass keine Gefügeänderungen stattfinden und somit die Festigkeit des Antriebsstrang nicht leidet.

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Das System arbeitet in vorteilhafter Weise berührungslos und ist völlig wartungsfrei. Für die Montage ist kein Lötkolben oder störanfälliger Klebeprozess erforderlich. Der TelMA Torque Sensor ist nach der Montage sofort langzeitstabil nutzbar. Die Verwendung des Systems ist besonders einfach gestaltet und keinerlei elektronisches Vorwissen ist nötig.

Die Signale werden über eine stehende Induktionsschleife erfasst. Die Induktionsschleife gibt es als isoliertes endlos Kabelmaterial oder in Form eines Kupferlackdrahtes welches in einen Träger eingebettet wird. Der Träger kann mittels 3D Druck, als PCB Board oder konventionell hergestellt werden.

Abschließend wird die Antenne in der Auswerteeinheit an den vorhergesehenen Klemmen montiert.

Das System ist nun einsatzbereit. Die Datenausgabe erfolgt nun mittels CAN; Spannungs- oder Stromausgang. Optional kann auch ein Ethernet Ausgang genutzt werden.

Zur Justage wird abschließend noch der Messbereich mittels Remote Control Software eingestellt. Die Remote Control Software bietet außerdem noch Prüffunktionen (Kalibier-Shunt; Versorgungsspannung) sowie hilfreiche Memory Funktionen zum Einspeichern relevanter Hintergrundinformationen.

Bei Rück- oder Anfragen steht Ihnen das Manner-Team gerne unter den u.a. Kontaktdaten zu Verfügung.