Mit Direkt- und Fernanzeige

<p>Das Füllstandmessgerät Unimes E von Afriso-Euro-Index eignet sich zur kontinuierlichen Füllstandmessung von Heizöl EL, Dieselkraftstoff und anderen dünnflüssigen Medien in Behältern mit einer Tankhöhe oder einem Tankdurchmesser von 0,9 m bis maximal 2,0 m.

Als medizinische Untersuchungsmethode ist die Computertomographie Stand der Technik. Inzwischen eröffnet die dreidimensionale Röntgenuntersuchungsmethode auch im industriellen Bereich Einblicke in die innere Struktur von Prüfteilen.

Das Füllstandmessgerät Unimes E von Afriso-Euro-Index eignet sich zur kontinuierlichen Füllstandmessung von Heizöl EL, Dieselkraftstoff und anderen dünnflüssigen Medien in Behältern mit einer Tankhöhe oder einem Tankdurchmesser von 0,9 m bis maximal 2,0 m. Das Füllstandmesssystem beinhaltet zwei Füllstandmessgeräte auf einmal: eine auf dem Tank montierte mechanische Direktanzeige, die keine Hilfsenergie benötigt und den Tankinhalt in %-Füllhöhe anzeigt, und eine zweite elektronische Fernanzeige, die bis zu 10 m vom Tank entfernt montiert wird. Die Verbindung vom digitalen Fernanzeigegerät zur mechanischen Analoganzeige erfolgt über ein 3-adriges, abgeschirmtes Kabel. Die Fernanzeige wird mit einer Lithium-Batterie betrieben und nur zum Messen eingeschaltet (Push-To-Read-Funktion). Die Messwerte sind über das vierstellige, 12 mm hohe, beleuchtete LC-Display entweder in Liter, m3, % oder Füllhöhe in mm gut ablesbar.

Afriso-Euro-Index GmbH
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Die Mikrofokus-Computertomographie (?CT) ist eine Kombination aus Computertomographie (CT) und einer Mikrofokus- Röntgenröhre, die eine Auflösung im Mikrometerbereich bereitstellt. Per Röntgenstrahlung wird ein beliebiges Objekt aus vielen verschiedenen Richtungen aufgenommen. Aus diesen Röntgenaufnahmen berechnet ein gängiger Hochleistungs-PC ein dreidimensionales Bild, so dass sich das abgebildete Objekt Schicht für Schicht betrachten lässt. Zum Einsatz kommt die ?CT beispielsweise bei der Prototypenqualifizierung, beim Reverse Engineering oder in der serienbegleitenden Prüfung. Materialfehler werden abgebildet und hinsichtlich ihrer Art, Geometrie und Lage im Prüfteil charakterisiert.

Die Bandbreite der per µCT zu untersuchenden Objekte reicht von millimetergroßen Chipkondensatoren über Gussteile aus Aluminium, Titan oder Plastik bis zu Turbinenschaufeln; auch Schäume, Sensoren, Spulen, Brennlampen, elektronische Bauteile, Ventile, Stecker und Crimpungen gehören zu diesem - einer Untersuchung zugänglichen - Spektrum. Prinzipiell haben die Prüflinge nur drei Voraussetzungen zu erfüllen: Das Prüfteil muss in sich steif sein und darf sich während einer Drehung nicht verändern. Darüber hinaus muss es in jeder Drehrichtung von den Röntgenstrahlen durchstrahlt werden können und es sollte während der Drehung das Bildfeld möglichst nicht überschreiten. Ein kompletter Motorblock beispielsweise bereitet Schwierigkeiten: Hier ist ein Linearbeschleuniger nötig, weil für ein so großes und stark absorbierendes Prüfteil eine Mikrofokusröhre mit einer Beschleunigungsspannung bis zu 225 kV nicht ausreicht.

Eine µCT-Untersuchung ist grundsätzlich dann sinnvoll, wenn mehr Informationen gewünscht sind, als ein 2D-Bild liefern kann. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der innere Aufbau eines Prüfteils so komplex ist, dass die sich überlagernden Grauwert-Strukturen des Projektionsbildes keine Rückschlüsse auf die dritte Dimension des Prüfteils zulassen. 

Die µCT ist eine Volumenmethode: Aus einer Serie von 2-dimensionalen Projektionsbildern, die in mehreren Drehpositionen verteilt auf 360° aufgenommen werden, errechnet der PC die 3D-Struktur des Prüfteils anhand seiner Röntgenabsorption. Konkret sieht dies folgendermaßen aus: Von einer fast punktförmigen Strahlenquelle - dem Brennfleck der Mikrofokus-Röntgenröhre - geht ein Strahlenkegel aus, den der Echtzeit- Detektor auffängt und auswertet. Zwischen beiden befindet sich das Prüfteil auf einem Drehgestell, dessen Achse senkrecht zur zentralen Verbindungslinie zwischen Strahlenquelle und Detektor angeordnet ist. Ein Rechner wertet die 2D-Bilder zusammen mit den Geometriedaten aus und erzeugt daraus ein virtuelles Volumen-Abbild. Je höher die Dynamik des Detektors ist, umso feiner wird das Volumen-Abbild. Heutige Flachbilddetektoren bieten beispielsweise eine Grauwert-Auflösung von 16 Bit beziehungsweise 65 536 Grauwerten. Das Volumen-Abbild setzt sich aus so genannten Voxeln (Volumen-Elementen) zusammen, deren Größe aus den Geometriedaten genau bekannt ist. Daher lassen sich innerhalb dieses virtuellen Volumens auch genaue Messungen durchführen. Ein typischer Kubus eines solchen virtuellen Volumens besteht aus 5123 Voxeln.

Die Voxel-Auflösung hängt von der geometrischen Vergrößerung und der Pixelauflösung des Detektors ab. Das Prüfteil beziehungsweise der interessierende Bereich sollte in den Strahlenkegel passen und darf während der Drehung weder an die Röntgenröhrenoch an den Detektor stoßen. Je kleiner ein Prüfteil ist, desto größer kann seine geometrische Vergrößerung gewählt werden und desto größer ist die Voxel-Auflösung. So lässt sich etwa eine 10 mm breite Spule in einem typischen µCT-System mit einer Voxel-Auflösung von 20 µm rekonstruieren. Bei kleineren Bauteilen sind mit größeren sowie höher auflösenden Detektoren Voxel-Auflösungen von wenigen Mikrometern erreichbar.

Was die Dauer von Bildaufnahme und Bildauswertung angeht, so sind Nachtläufe am Computer vor Jahren noch gang und gäbe - inzwischen Geschichte: Heute stehen die CT-Ergebnisse in deutlich weniger als einer Stunde zur Verfügung, abhängig von der jeweiligen Qualitätsanforderung. Die Auswertung erfolgt durch Betrachten der Schichtbilder oder der 3D-Visualisierungen. Da die Voxeldaten bereits als digitale Information vorhanden sind, steht einer automatisierten Auswertung grundsätzlich nichts entgegen. Die Kosten einer ?CT-Untersuchung sind im Vergleich zu herkömmlichen Schliffbildern erheblich geringer, da ein Prüfteil in einer Stunde zerstörungsfrei tomographiert sein kann, während es für Schliffbilder in einigen Tagen zerstörend präpariert werden muss.

Nähere Informationen:
www.viscom.de

Dr. Udo E. Frank
ist Leiter der Applikation XP bei Viscom in Hannover.