Volumeter von RION
Volumenbestimmung nach dem akustischen Prinzip
Das akustischen Volumeter (AVM) bestimmt das Volumen und die Dichte von Festkörpern.
Volumenbestimmung nach dem akustischen Prinzip
Das akustischen Volumeter (AVM) bestimmt das Volumen und die Dichte von Festkörpern. Entwickelt wurde das Funktionsprinzip in Japan an der Universität von Tokyo. Dieser Prüfstand erlaubt schnelle und saubere Volumen- und Dichtemessungen an komplexen Objekten. Das AVM wird aufgrund der schnellen und einfachen Anwendung sogar bei der Fließbandfertigung eingesetzt.
1. Funktionsweise des Volumeter
Das Messprinzip erklärt sich wie folgt: Ein Lautsprecher, der sich zwischen einer Referenzkammer im Messgerät und der Messobjektkammer befindet, wird mit einem Sinussignal angesteuert. Dadurch kommt es in jeder Kammer zu sehr kleinen Druckänderungen mit identischem Absolutwert aber mit entgegengesetzter Phase. Die Amplitude der Druckänderung ist umgekehrt proportional zum Wert des Referenzvolumens und dem Volumen des Messobjekts. Die Druckänderungen werden von zwei Kondensatormikrofonen erfasst, und das Volumen wird aus dem Verhältnis dieser beiden Signale unter Anwendung der physikalischen Gesetze von Boyle, Charles und Gay-Lussac berechnet.
2. Einsatzbereiche für ein Volumeter
Das AVM kommt in vielen Industriezweigen und Branchen zur Anwendung.
2.1 Volumenbestimmung ungleichmäßiger Körper bei Präzisionsteilen in der industriellen Fertigung
Hierbei wird ermittelt, ob deren Volumen innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt. Die nachträgliche Überprüfung der Maßhaltigkeit ist aufwendig. Wenn jedoch das ermittelte Volumen mit unserem Prüfgerät außerhalb der Toleranz liegt, ist die Wahrscheinlichkeit sehr groß, dass die Maßhaltigkeit ebenfalls außerhalb der Toleranz liegt. Solche Teile können einfach und schnell aussortiert werden.
2.2 Volumenbestimmung bei der Produktion von Golfbällen
Bei Golfbällen werden Abweichungen der Vertiefungen untersucht. Diese müssen den gleichen Durchmesser, die gleiche Tiefe und den gleichen Abstand voneinander haben. Formabweichungen können den Luftwiderstand und damit die Flugcharakteristik des Balls negativ beeinflussen.
2.3 Volumenbestimmung in der Landwirtschaft
Eine weitere ungewöhnliche Anwendung hat sich in der Landwirtschaft ergeben, nämlich mit der Bestimmung des Reifegrades von Früchten. Je reifer eine Frucht, desto höher ist der Zuckergehalt, der wiederum die Dichte der Frucht maßgeblich beeinflusst. Bei Obstsorten, die aus fernen Ländern kommen, kann der passende Zeitpunkt der Verschiffung durch Dichtebestimmung ermittelt werden. Nur so kommen die Früchte perfekt gereift bei den Verbrauchern an.
2.4 Volumenbestimmung in der Automobilbranche
Im Automotive-Bereich wird das AVM von RION speziell für die Volumenmessung bei Brennkammern von Motoren und Zylinderköpfen angewendet. Es ersetzt damit das traditionelle Auslitern. Bei dem Auslitern wird das Volumen am Zylinderkopf bzw. Motor aufwendig und zeitintensiv durch Zugabe definierter Flüssigkeitsmengen (Öl) bestimmt wurde.
Die Volumenmessung mit dem Volumeter dauert anders als beim Auslitern nur wenige Sekunden. Außerdem lassen sich Messungen beliebig oft mit hoher Genauigkeit wiederholen. Bei einem Prüfling mit ca. 50 ml Volumen kann dies mit einer Genauigkeit von +/- 0,05 ml bestimmt werden. Die Qualität der Messergebnisse ist dabei konstant hoch und erheblich weniger abhängig von der Erfahrung und Tagesform des Prüfers. Auch komplexe Formen mit z.B. Hinterschnitten, bei denen beim Auslitern gerne Luftblasen entstehen, können problemlos und schnell gemessen werden.
2.5 Volumenmessung des Brennraumvolumens über die Zündkerzenöffnung
Das Volumeter ist in der Lage, auch Volumenmessungen an einem geschlossenen Motor vorzunehmen. Hierzu wird an der Zündkerzenöffnung ein spezieller Adapter für das Messgerät eingeschraubt. Die eigentliche Messung erfolgt schließlich genauso schnell und unkompliziert wie zuvor beschrieben. Hier sind Anwendungen im Rennsport denkbar, bei dem spezielle Hubraumklassen vorgeschrieben sind.
3. Das Volumeter – Ein transportables, einfach zu bedienendes System
Das gesamte System ist mobil einsetzbar, da sich das gesamte Equipment in einem handlichen Transportkoffer verstauen lässt. Zum Betrieb wird lediglich ein handelsüblicher PC und ein 230V Hausnetzanschluss benötigt. Das Messsystem ist innerhalb weniger Minuten aufgebaut und einsatzbereit. Die zugehörige Software ist leicht zu bedienen und kann auch von einem ungeübten Benutzer schnell erlernt werden.
