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Thema: Sensoren zur Metallpartikel Erkennung

  1. #1

    Sensoren zur Metallpartikel Erkennung

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    Hallo Community,
    Ich Suche für ein Projekt einen geeigneten Sensor.
    Folgende Problemstellung liegt vor:
    Ich habe einen Kunststoffbehälter in dem Wasser ist. Zudem befinden sich Metallpartikel im Wasser, die sich auf dem Behälterboden absondern. Jetzt würde ich gerne von außen unter dem Behälterboden einen Sensor anbringen, ohne das die Behälter Wand beschädigt wird, um herauszufinden, wie hoch der Anteil an Metallpartikel im Behälter ist.
    Ich habe da an einen analogen induktiven Sensor gedacht, allerdings bei meiner bisherigen Recherche nicht den richtigen Sensor gefunden.
    Hat von euch jemand eine Idee ob es einen geeigneten Sensor für meine Anwendung gibt?
    Würde mich sehr über positive Antworten freuen.
    LG

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    Hallo und willkommen.
    Also ein Schichtdickensensor für Metallschichten.

    Induktiv ist schon richtig.
    Im Prinzip macht jeder Metalldetecktor nichts anderes.
    Da hängt die Verstimmung halt zum einen davon ab wie Groß das Objekt ist und zum anderen wie Weit entfernt von der Suchspule es ist.
    Die Unbekannte: Entfernung gibt es ja in dem Fall nicht, also wird die Verstimmung nur durch die Menge hervorgerufen.
    De die Fläche des Behälters ja auch konstant ist, kann die Masse also nur in die Höhe wachsen.
    Damit hängt die Verstimmung von der Schichtdicke ab.
    Ob es da fertige Sensoren gibt, weis ich nicht. Aber es gibt unzählige Schaltungen für Schatzsuchgeräte zum nachbauen.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Zitat Zitat von i_make_it Beitrag anzeigen
    Da hängt die Verstimmung halt zum einen davon ab wie Groß das Objekt ist und zum anderen wie Weit entfernt von der Suchspule es ist.
    Ich wollte nur ergänzen, dass es auch noch von Metallart abhängt.
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    Zitat Zitat von PICture Beitrag anzeigen
    Hallo!
    Ich wollte nur ergänzen, dass es auch noch von Metallart abhängt.
    Ja, prinzipiell gibt es drei Gruppen zu unterscheiden.
    Ferromagnetisch, paramagntisch und diamagnetisch.
    Wobei die beiden letzten Gruppen von einem Metalldetektor praktisch nicht zu unterscheiden sind (Feldgeräte, keine Laborgeräte).
    Bei Sonden ist meistens eine Einstellung üblich, das ferromagnetisch in die eine Richtung ausschlägt und alles andere in die entgegengesetzte Richtung.
    Das kommt daher, das aus den ersten Minensuchgeräten die "Schatzsuchgeräte" entwickelt wurden und man dort Gold, Silber und Bronze gerne von Stahlschrott unterscheiden können will.

    Hat man einen solchen Aufbau, kann man bei bekannten Entfernungen (Behälterdicke) und Objektflächen (Fläche des Behälterbodens) ganz gut die Schichtdicken für die verschiedenen Metalle erkennen.

    Das Buch das ich als Einstieg in die Materie genutzt habe, kann man heute wohl nur noch durch ausleihen einsehen.
    "Metalldetektoren und Schatzsuchgeräte selbstgebaut" Telekosmos Verlag 1984, Patrick Gueulle.
    Da werden komplette Einspulen und Zweispulensysteme erklärt mit Schaltplan zum nachbauen.

  5. #5
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    Ja da würde ich mich anschließen. In dem Fall kommt es wirklich sehr auf die Details an. Wenn es sehr wenig Metall ist, dann kann es sein, dass die meisten Sensoren gar nicht viel messen... Ich habe als Erstes in Richtung Laser überlegt, wenn die Metallpartikel sehr fein sind. Generell ist es wirklich interessant, was man so alles mit Lasern machen kann. Mit sogenannten DFL Lasern kann man auch sehr gut Gas oder Wasserdampf in der Luft messen (Hier ein Blogartikel zum Thema Laser Absorption Spectroscopy). Ist echt ganz spannend.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Hi,
    Zitat: Im Prinzip macht jeder Metalldetecktor nichts anderes.
    Kann man so nicht sagen, prinzipiell gibt's mindestens 3 Verfahren: Verstimmung und 2 auf Wirbelstrom basierende Verfahren. Gerade hochwertige
    Geräte setzen auf ein Pulsinduktionsverfahren, bei dem kann über die Abklingzeit des "Echos" die Leitfähigkeit des Materials bestimmt werden und damit
    Hinweise auf das Material selbst gefunden werden.
    Die Leitfähigkeit des sich am Boden absetzenden Materials dürfte stark davon abhängen, wie sich die Partikel verteilen, ob sie Kontakt zueinander haben usw.
    Wird wahrscheinlich mit nur einem Sensor nicht zu machen sein, evtl. Kombination aus optischem und Verstimmungssensor, wird auf keinen Fall einfach
    zu machen sein.
    mfg
    Achim

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    Zitat Zitat von seite5 Beitrag anzeigen
    ,
    Zitat: Im Prinzip macht jeder Metalldetecktor nichts anderes.
    Kann man so nicht sagen, prinzipiell gibt's mindestens 3 Verfahren: Verstimmung und 2 auf Wirbelstrom basierende Verfahren.
    Bei einem Kunststoffgefäß wo also nur die Dicke der Gefäßwand den Abstand zu den Objekten (Partikel) bestimmt, reicht es sich mit VLF zu befassen den Vorteil des Ortungsabstands von PI kann man da gar nicht ausnutzen. Allerdings bekommt man alle Nachteile von Puls Induktion.

    Ich Schrieb "Induktiv ist schon richtig. Im Prinzip macht jeder Metalldetektor nichts anderes." (Auf die VLF und PI Sensoren und deren unterschiedliche Funktionsweise bin ich gar nicht eingegangen). Pulsinduktion ist auch Induktion. Und Wirbelströme werden durch Induktion verursacht.
    Also warum kann man das so nicht sagen?

    In der Beschreibung bin ich danach halt nur auf VLF eingegangen, da PI im Nahbereich gar nicht benötigt wird und VLF deutlich mehr Möglichkeiten zur Auswertung bietet.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Wollte nur darauf hinweisen, dass es neben dem in allen bis dahin Beiträgen genannten VLF auch andere Verfahren gibt.
    Und zwischen VLF und Wirbelstromverfahren gibt es ja prinzipielle Funktionsunterschiede.
    Kein Grund gleich den Troll zu machen.
    Das Argument mit dem Abstand gilt übrigens nicht, eine Reihe von Lack-Schicht-Dicken-Messgeräten arbeitet nach
    dem PI-Verfahren.
    Saibot, kannst Du den Boden des Gefäßes wie einen Kegel gestalten? Dann "rutschen" alle Partikel zum Boden und
    Du bräuchtest nur die Höhe der Ablagerung optisch messen. (Bei entsprechender Dimensionierung der "Steigung" des
    Kegels wird der relative Fehler der Messung ziemlich unabhängig vom Absolutwert.)
    mfg
    Achim

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