Rootvole

Richard Chambers GmbH

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Mit dem Ultraschall SPION 101 "das Gras wachsen" hören.

Verschleiß voraussagen, Qualität sichern, Ausfall vermeiden
Jeder Instandhaltungsleiter hat die Aufgabe, einen reibungslosen Produktionsablauf zu gewährleisten - und dies so kostengünstig wie möglich.

Der Ultraschall SPION 101 ist ein neues Diagnosegerät, welches auf Ultraschallbasis arbeitet. Mit ihm kann man quasi im Vorbeigehen und meist schon aus erheblicher Entfernung Mechanik-, Hydraulik-, Elektrik- und Pressluftsysteme auf Defekte abhören. Verschleiß ist schon viel früher zu erkennen als dies bislang technisch möglich war.

Das Instandhaltungsteam hat dadurch die Möglichkeit, evt. Vorbeugungsmassnahmen zu ergreifen, Ersatzteile zu bestellen und Reparaturen einzuplanen, lange bevor eine Maschine ausfällt oder in ihrer Funktion beeinträchtigt ist. So bleiben dem Betrieb kostspielige Unterbrechungen der Produktion erspart. Hektische Reparaturaktionen weichen einer kontrollierten Planung, die schonend für das Firmenkonto und die Nerven der Instandhalter ist.

Dass die NASA nach Auswertung aller Optionen zwei SPIONe auf der internationalen Raumstation ISS einsetzt, beweist, dass es kein besseres Frühwarn- und Diagnostiksystem gibt - auch auf Erden.

Wie funktioniert die Untraschalldiagnose - und wie wird der Ultraschallspion angewendet? Das Prinzip der Ultraschall Diagnose ist schon lange bekannt und ihr Nutzen unumstritten. Das Problem bei der technischen Ausnutzung dieses Phänomens war bislang die zu geringe Empfindlichkeit und Selektivität der verfügbaren Ultraschallmikrofone sowie die Schwierigkeit, die immer vorhandenen Störsignale elektronisch herauszufiltern. Mit dem Ultraschall SPION 101 steht nun eine Technologie zur Verfügung, die mehr Signalklarheit erreicht als alle anderen Geräte dieser Art. Zudem ist der Spion das einzige Ultraschalldiagnosegerät, das es ermöglicht, die Art des Defektes am Geräusch zu erkennen: Es ist klar erkennbar, ob es sich bei der angezeigten Störung beispielsweise um ein Gas- oder Luftdruckleck, oder eine elektrische Entladung handelt.

Wie funktioniert der Spion?

Die Technik des SPIONS basiert auf Ultraschall: Defekte in der Mechanik, in Flüssigkeits- und Gassystemen sowie in der Elektrik erzeugen Ultraschallschwingungen im 40KHz-Bereich. Wenn sich die Materialteilchen aneinander reiben – also Pressluft an Metall, Lager an Welle, elektrische Energie an Isolator – dann entsteht auf molekularer Ebene ein Rauschen. Dieses empfängt der Spion mit Hilfe eines hoch entwickelten Ultraschallmikrophons und wandelt es in für Menschen hörbare und interpretierbare Geräusche um.

Fehlerquellen können so auf eine Distanz von bis zu 30 (mit der Erweiterung „Power Beam“ sogar 100) Metern genau lokalisiert werden. Mit Hilfe eines am Gerät aufgeschraubten Kollektors für kurze Distanzen oder verlängerbaren Sonden, die im mitgelieferten Zubehörsortiment enthalten sind, „tastet“ der Anwender das zu prüfende Rohr, Maschinen- oder Anlagenteil akustisch ab. Mittels eines Ultraschall-Generators können auch Hohlräume auf Lecks untersucht werden.

Die Ultraschallsignale, die der Spion als Geräusche wiedergibt, unterscheiden sich voneinander – je nach Art des Defektes. Man erkennt ganz genau, ob es sich bei der angezeigten Störung beispielsweise um ein Gas- oder Luftdruckleck, oder eine elektrische Entladung handelt. Der Spion ist das einzige Ultraschalldiagnosegerät, das solch deutliche Unterscheidungen ermöglicht.

Je lauter das Geräusch wird, umso näher ist die Fehlerquelle; der Schaden befindet sich dort, wo der Pegel am höchsten ist. Wenn es um kritische Anwendungsgebiete wie Kraftwerke oder Chemieanlagen geht, kann auch noch aus sicherer Entfernung erfolgreich „spioniert“ werden: Die Erweiterung PowerBeam visiert die abgehörte Stelle auf eine Entfernung von bis zu 100 Metern punktgenau mit einem zusätzlichen Kollektor in Form eines Parabolreflektors und einem Laserpointer an und ermöglicht so eine präzise Ferndiagnose.

Frühe und schnelle Diagnose

Mit dem SPION können Schäden diagnostiziert werden, lange bevor Mängel mit herkömmlichen Schwingungsmessgeräten oder Infrarotkameras wahrgenommen werden können. So ist es möglich, vorbeugende Maßnahmen zu ergreifen, bevor ein Schaden überhaupt entsteht. Das ist ein riesiger Vorteil gegenüber einem System, das nur mitteilen kann, dass ein Schaden bereits entstanden ist. (Bisherige Diagnoseinstrumente ermöglichen selbst das nicht immer.)

Bei der Qualitätskontrolle in der Fertigung können Schnelltests mit dem SPION aufwendige Prüfverfahren ersetzen, wobei Defekte, die von bisherigen Verfahren nicht erkannt wurden, sofort aufgedeckt werden. Hersteller von elektrischen und elektronischen Komponenten zum Beispiel können so mangelhafte Isolierungen entdecken, bevor die Einzelkomponenten zusammengebaut werden.

Die Liste der möglichen Anwendungen ist lang und vergrößert sich von Tag zu Tag. Überall funktioniert der Spion, ohne dass Maschinen zerlegt oder außer Betrieb gesetzt werden müssen – und das auch bei der in einer Fertigungshalle üblichen Lärmkulisse.

Bedienung

Der handliche SPION ist nur 23,4cm lang und 320g schwer. Um die jeweils erforderliche Empfindlichkeit einzustellen, hat er einen Drehknopf und einen Schalter. Je nach Einsatzzweck können für das Einfangen von Luft- oder Körperschall diverse Sonden montiert werden.

Die Einweisung in die Handhabung des Ultraschall SPION 101 dauert in der Regel weniger als eine Stunde. Danach ist der Benutzer normalerweise in der Lage, Defekte aus der Ferne zu orten, bei näherer Inspektion den Zustand eines Lagers genau einzuschätzen und weitere Anwendungsmöglichkeiten im eigenen Werk zu entwickeln. Das „Handbuch“ besteht aus wenigen DIN A5 Seiten.

Komplett

Zum Lieferumfang des in einem stoßfesten Koffer gelagerten Gerätes zählen diverse (auch isolierte) Sonden sowie ein Ultraschall-Erzeuger für die Untersuchung von Hohlkörpern wie Tanks, Flugzeugkabinen und anderen isolierten Räumen auf Dichtheit.

Die Mitarbeiter von United Airlines beispielsweise nutzen den SPION, um bei der Flugzeugwartung die Dichtheit des Rumpfes schnell und ohne Umstände zu überprüfen. Autohersteller kontrollieren während der Fertigung der Karosserie (und nicht erst nach der Auslieferung an den Kunden), ob eingeklebte Windschutzscheiben lückenlos befestigt sind.

Mit dem PowerBeam 300, einem Ende 2001 eingeführten Zubehör, kann die Reichweite des SPIONs um das Dreifache gesteigert werden (auf bis zu 100 Meter). Die abgehörte Stelle wird punktgenau mit einem Laserstrahl anvisiert. So kann man schwer zugängliche Bereiche, z.B. in Kraftwerken oder Chemieanlagen, vom Boden aus inspizieren – potenziell kritische Stellen, die früher zwangsläufig vernachlässigt wurden. Auch die Überprüfung der Isolatoren auf Überlandleitungen wird dramatisch vereinfacht und kann noch aus einer Entfernung von 100m durchgeführt werden.

Ergänzung durch EDV

Mit dem SPION ist es möglich, über Datenerfassung die ermittelten Ultraschall-Signale zu speichern und so Abweichungsanalysen durchzuführen. Mit dem Pocket Computer (als Option lieferbar) und der Software (auch für PC) können die Signale in Echtzeit ausgewertet und mit archivierten Daten verglichen werden. Dies kann das Personal auch ohne Spezialkenntnisse leicht bewerkstelligen.

Der SPION ist auch in einer explosionsgeschützten Variante lieferbar. Die Zertifizierung deckt alle Anwendungsbereiche voll ab.