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Für einen Einsatz in Gasturbinen müssen Sensoren extrem temperaturbeständig ausgelegt werden. So dürfen keine „normalen“ Metalllegierungen oder Kunststoffe verbaut sein. Die Piezocryst verwendet daher ausschließlich hochtemperaturfeste Metalllegierungen, Edelmetalle, Saphirelemente sowie Messelemente aus einkristallinem Galliumphosphat. Auch die Kabel sind extremen thermischen Belastungen ausgesetzt, teilweise können die Temperaturen auf bis zu 500°C steigen, die Verwendung konventioneller, kunststoffisolierter Kabel ist somit ausgeschlossen. Piezocryst verwendet so genannte Hardline-Kabel, also Metallrohre aus hochtemperaturfesten Nickelbasis-Legierungen, in denen die Leiter in verdichtetem Keramikpulver eingebettet sind. Durch diese Maßnahmen können die Sensoren (inklusive Kabel) bei maximalen Einsatztemperaturen von bis zu 700°C verwendet werden. Features: • Einsatz bis zu 700°C (!) Sensortemperatur • Höchste Signalqualität • Vibrations- und torsionsminimiertes Design • Beschleunigungskompensation serienmäßig verfügbar • Hochtemperatur-Kabel Expert Info: Für den Einsatz bei Temperaturen oberhalb von 400°C spielt der Isolationswiderstand aller verwendeten Komponenten, insbesondere aber auch der Messelemente, eine maßgebliche Rolle. Neben Isolationselementen, die aus Saphir gefertigt werden kommen Messelemente aus GaPO4 zum Einsatz. Dieses bietet im Vergleich zu anderen piezoelektrischen Materialien substanzielle Vorteile, da bei höheren Temperaturen der Innenwiderstand um ein Vielfaches höher ist. Damit werden die entstehenden Ladungen auch bei hohen Temperaturen sicher zum Ladungsverstärker transportiert, ein Signalverlust durch unzureichende Isolation wird vermieden und die Messsignale werden unverfälscht wiedergegeben. Der Anwender kann somit präziser und bei niedrigeren Frequenzen zuverlässig messen. Um ein sehr gutes Signal-Rausch-Verhältnis zu erzielen werden transversale GaPO4-Messelemente eingesetzt. Eine besondere Herausforderung besteht darin, auf dem thermisch anisotropen Kristallmaterial dauerfest Elektroden aufzubringen, die den Kristall flächig kontaktieren. Hierzu hat Piezocryst unterschiedliche dauerfeste, hochtemperaturbeständige Beschichtungen entwickelt, die von Edelmetallen bis hin zu leitenden Keramiken reichen. Für Letztere wurde Piezocryst mit dem Forschungspreis für Nanowissenschaften des Landes Steiermark ausgezeichnet. Um unter den Beschleunigungseinflüssen einer Turbine sicher messen zu können, wurden die Sensoren besonders beschleunigungsarm ausgelegt. In radialer Richtung weisen die Sensoren durch den sehr steifen Aufbau nahezu keine Beschleunigungsempfindlichkeit auf. In axialer Richtung wurde durch eine Reduzierung der relevanten Massen ebenfalls ein weitgehend beschleunigungsunempfindliches Messverhalten realisiert, für besonders herausfordernde Messaufgaben kann durch eine aktive Beschleunigungskompensation diese Beschleunigungsempfindlichkeit noch weiter reduziert werden. Hier wird im eigentlichen Drucksensorgehäuse zusätzlich ein Beschleunigungssensor verbaut, der so ausgelegt ist, dass er exakt das noch vorhandene Beschleunigungsfehlsignal kompensiert – der Sensor liefert somit das „reine“ Drucksignal.

Niedertemperatursensoren -50 °C bis +400 °C Hochtemperatursensoren +400 °C bis +850 °C Temperaturtransmitter Ersatzteile und Zubehör für Temperaturfühler

Neueste Wägetechnologie auf kleinstem Raum kombiniert mit einer sich selbst entleerenden monolithisch gefertigten Präzisions-Wippe ermöglichen eine hervorragende Auflösung und Genauigkeit.

Unsere maßgeschneiderten Bildverarbeitungssysteme für komplexe Aufgaben Die Bildverarbeitung beschäftigt sich mit der automatischen Extrahierung von Information aus Bildern. Diese für uns Menschen einfache Aufgabe kann für den Computer schnell zu einer großen Herausforderung werden. Je nach gewünschter Information können dabei verschiedenste Kamerasysteme verwendet werden. Von der einfachen Farbkamera bis hin zu komplexen Spektrometern müssen für jede Aufgabenstellung die passenden Sensoren ausgewählt werden. Unser Unternehmen entwickelt seit dem Jahr 2001 Bildverarbeitungslösungen, um damit diese Aufgaben in der Industrie möglichst effizient zu lösen. Dabei bieten wir eine breite Produktpalette an Software: von der Sortierung in Echtzeit über optimierte Bedientools bis zu ausgeklügelten Schnittstellen und Analysetools. Unsere Sortiersystem-Software wird in den Bereichen Recycling-, Abfall- und Miningindustrie exklusiv bei den REDWAVE Maschinen betrieben, seit 2012 werden diese Produkte zusätzlich in unseren Qualitätskontrollsystemen für viele andere Industriesparten eingesetzt. Wir bieten: • Durchgängigen 24/7 Betrieb • Hohe Vernetzbarkeit der Systeme mit OPC, SQL, uvm. • Vielzahl an unterstützte High-End Sensoriken • Maximale Rechenperformance dank Realtime und GPU‘s • Artificial Intelligence (AI) Algorithmen

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Neben generellen applikationsspezifischen Lösungen bietet die Piezocryst auch kundenspezifische Piezosensoren an. Gemeinsam mit unseren Kunden/Partnern analysieren wir die jeweilige Anwendung und erarbeiten Lösungsvorschläge, die optimal auf die Kosten und den erzielbaren Nutzen abgestimmt sind; von besonderer Bedeutung sind hierbei für uns die Balance zwischen der erzielbaren Signalgüte bei gleichzeitig hoher Lebensdauer und damit hoher Ausfallsicherheit. Hierzu greift Piezocryst auf ein breites Portfolio unterschiedlicher Technologien zurück, die gezielt kombiniert werden, um ein optimales Produkt zu entwickeln. Expert Info: Neben dem Sensor selbst wird auch das erforderliche Zubehör im Entwicklungsprozess betrachtet. Zusätzlich zur perfekten Verkabelung (trennbar/ wasserdicht/ öldicht/ hochtemperaturfähig/ metallarmiert/ Stecker) wird auch der Ladungsverstärker in den Designprozess mit einbezogen und auf die Anforderungen der Anwendung hin spezifisch abgestimmt. Ein weiteres zentrales Element ist die Optimierung der Einbauposition hinsichtlich Sensorlebensdauer und erzielbarer Signalgüte. Hierbei wird die Anwendung im Hinblick darauf analysiert, dass der Sensor optimal in Bezug auf Temperatur, Beschleunigung, unerwünschter Kräfte, Verformungen aber auch einer teilweise gewünschten Vorspannung platziert wird. Bei einer sorgfältigen Abstimmung dieser Größen kann einerseits die Lebensdauer nochmals deutlich gesteigert werden, andererseits wird somit sichergestellt, dass eine größtmögliche Datenqualität erzielt wird. Diese kundenspezifischen Entwicklungen sind bereits ab niedrigen Jahresstückzahlen möglich, vielfach ist dies bereits ab Stückzahlen von 50-100 Messketten p.a. wirtschaftlich realisierbar. Jetzt Partner werden.

Die besondere Herausforderung in der Überwachung und Steuerung ist es, bei einer sehr guten Datenqualität eine Lebensdauer von mehreren Jahren unter den herausfordernden Bedingungen zu gewährleisten. Die Sensoren sind dabei nicht nur hohen Druckstößen, sondern auch zeitgleich hohen Belastungen durch Hitzeschocks sowie enormen Beschleunigungen ausgesetzt. Die Piezomesstechnik ist für diese extremen Anforderungen besonders vorteilhaft, da sie im Gegensatz zu anderen Sensortechnologien wie beispielsweise Dehnmessstreifen (DMS) praktisch wegfrei misst. So sind durch die extrem steifen GaPO4 Kristalle die maximalen Wege vielfach im Bereich eines Mikrometers oder deutlich darunter – wohingegen DMS vergleichsweise weiche Verformungskörper benötigen, die oftmals die 10fache Wegstrecke im Betrieb benötigen. Diese geringeren Verformungen der piezoelektrischen Messtechnik ermöglichen unter den harten Umgebungsbedingungen eine substanziell geringere Materialermüdung und damit einen deutlichen Zuwachs an Lebensdauer und Ausfallsicherheit. Features: • Extreme Langlebigkeit • Höchste Signalgüte • Leak ProofTM Sichheitsdesign • Exakte Signalwiedergabe durch hochwertige Ladungsverstärker Expert Info: Die Großmotorensensoren sind mit einer Vielzahl von Technologien und ausgefeilten Konstruktionsdetails ausgestatten, von denen etliche patentiert oder zum Patent angemeldet sind. So sind neben der bewährten Double ShellTM Konstruktion, die Verformungen des Zylinderkopfes kompensiert oder einem innenliegendes Vorspannelement, die besonders robusten und temperaturstabilen GaPO4 Messelementen verbaut. Alternative piezoelektrische Materialien verfügen im Vergleich zum GaPO4 über deutlich reduzierte Innenwiderstände. Werden solche Kristallelemente in Sensoren eingesetzt, geht eine Vielzahl von Ladungen durch den niedrigen Isolationswiderstand „verloren“, die Messignale solcher Sensoren unterliegen systematisch einer drehzahlabhängigen Verzerrung. Demgegenüber gestattet der auch bei hohen Temperaturen extrem hohe Isolationswiderstand der GaPO4 Kristallelemente, gerade auch bei langsam laufenden 2-Takt Motoren eine richtige und unverzerrte Wiedergabe des Drucksignals. Darüber hinaus sind die Piezocryst-Sensoren mit einem einzigartigen Leak ProofTM Sicherheitsdesign ausgestattet. Dies ist so konzipiert, dass auch im unwahrscheinlichen Fall eines Membranbruchs ein Sensorteil die Funktion eines Sicherheitsventils übernimmt und im Sensor den Zylinder gegen die Umgebung abdichtet. Unter allen Umständen wird ein Austreten heißer Verbrennungsgase verhindert, das Bedienpersonal und der Motor werden geschützt, ungeplante Motorstopps werden vermieden. Die Sensoren sind mit einem hochwertigen Ladungsverstärker ausgestattet. Dieser Ladungsverstärker „erkennt“ das Drucksignal und kompensiert automatisch jegliche Drift. Durch diese aufwändige Technologie werden die Schwächen einfacher Ladungsverstärker, die nur mit einem Rückkoppelwiderstand ausgestattet sind vermieden, die Signale werden exakt wiedergegeben.

Zur Optimierung der Verbrennung in einem Motor werden die Drücke im Zylinder mit höchster Genauigkeit gemessen. Eine besondere Herausforderung an die Drucksensoren stellt dabei die Kompensation des Thermoschocks dar, der mit jedem Verbrennungsvorgang einhergeht. Dazu werden die Membranen der Sensoren aus besonders ausgewählten Hochleistungslegierungen mit engsten Fertigungstoleranzen hergestellt. Weiterhin ist für ein optimales Temperaturverhalten (also keine Fehlsignale auch bei massiven Temperaturänderungen) die präzise Abstimmung der thermischen Ausdehnungskoeffizienten von isotropen Gehäusematerialien und anisotropen Kristallelementen erforderlich. Hierzu kooperiert Piezocryst mit externen Werkstoffexperten, um die existierenden Materialkenntnisse ständig weiterzuentwickeln und die geeignetsten Materialpaarungen auszuwählen. Features: • Optimiertes Thermoschockverhalten • Verformungssicheres Design (Double shellTM) • Integrierte Sensorerkennung (SAW Chip) • Sichere Messkampagnen durch geringste Serienstreuung • Beste Haltbarkeit aufgrund von Hochleistungswerkstoffen Expert Info: Unter hohen Temperaturgradienten kommen die herausragenden Materialeigenschaften der einkristallinen GaPO4-Messelemente voll zur Geltung (Kristalltechnologie): Es entstehen keine Fehlsignale durch Temperaturveränderungen, zudem ermöglicht der hohe Innenwiderstand des GaPO4 eine unverfälschte Wiedergabe der Druckkurve auch bei hohen Temperaturen. Um das Signal-Rausch-Verhältnis der Sensoren weiter zu optimieren, wird der transversale Piezoeffekt verwendet; hiermit wird die Empfindlichkeit der Sensoren optimal auf den erforderlichen Druckbereich angepasst. Für höchste Datenqualitäten ist es außerdem erforderlich, dass Verformungen des Zylinderkopfes keine mechanische Verformung der eigentlichen Messelemente verursachen. Dazu wird ein so genanntes double shellTM Gehäuse verwendet. Es besteht aus zwei ineinander geschachtelten Gehäusen, bei denen das äußere Verformungen des Zylinderkopfes aufnimmt und das innere Gehäuse kräftefrei gelagert ist. Dadurch „spüren“ die Messelemente nur das reine Drucksignal ohne mechanische Fehler, das Messsignal ist weitestgehend frei von mechanischen Störungen. Diese Technologien sind in unterschiedlichen Baugrößen und „Packaging“-Varianten erhältlich um einen optimalen Einbau unter unterschiedlichsten Anforderungen zu ermöglichen. So sind spezielle Glühstift- oder Zündkerzensensoren Lösungen, die auf einen Einbau direkt im Kühlwassermantel ausgelegt sind erhältlich. Ebenso existieren spezielle Lösungen für thermisch höchstbelastete Motoren, bei denen durch Wasserkühlung oder frontdichtenden Einbau die Temperaturbelastung gezielt reduziert und damit die Lebensdauer der Sensoren auch unter härtesten Umgebungsbedingungen substanziell verbessert wird. … gerne helfen wir Ihnen bei der Auswahl des optimalen Produkts …

Seit fast 50 Jahren ist die Verwendung von Quarz-Kristallelementen in Mikrowaagen (oftmals quartz crystal microbalance, QCM genannt) zur Bestimmung von Schichtdicken bekannt. Dabei wird die Resonanzfrequenz eines oszillierenden piezoelektrischen Kristalls gemessen. Bei Anlagerung einer Schicht (oder genauer gesagt einer Masse) verändert sich die Resonanzfrequenz und ermöglicht so Schichtdicken hochpräzise zu bestimmen. Seitdem hat sich diese Technologie zu einem unverzichtbaren Werkzeug und zum Industriestandard in der Prozesskontrolle von optischen und elektronischen Bauteilen entwickelt. Aufgrund des Frequenz-Temperaturverhaltens des Quarzes waren diese QCMs bisher auf niedrige Arbeitstemperaturen beschränkt und mussten mit einer Wasserkühlung verwendet werden, um verlässliche Ergebnisse zu erzielen. Viele moderne Beschichtungsverfahren wie Chemical Vapor Deposition (CVD), Atomic Layer Deposition (ALD) oder Molecular Beam Epitaxy (MBE) erfordern wesentlich höhere Prozesstemperaturen und waren daher mit den bisher verfügbaren Methoden nicht messbar. Mit der Entwicklung einkristallinen Galliumphosphats stehen jetzt Kristallelemente zur Verfügung, die bis zu 800°C präzise Messungen von Schichtdicken ermöglichen. Diese Elemente werden wie Quarz-Resonatoren mit der existierenden Auswerteelektronik verwendet und eröffnen so völlig neue Möglichkeiten für die Erforschung und Prozesskontrolle von dünnen Schichten.