Lebensdauerueberwachung von Geraeten

Hallo Leute

Ich bin auf der Suche nach einem Gerät/Einrichtung/Bauteil, was mir eine Art Lebensdauerüberwachung realisiert.

Die Anwendung ist folgende: Ich habe ein Gerät mit einem eingebauten kleinen Motor an 230V, der Motor nimmt im Betrieb ca. 100mA auf. Dieser Moter wird häufig in wechselnden Zeitabständen für ca 1,2 s eingeschaltet. Leider hat das Gerät die Eigenschaft nach ca. 10000 solcher kurzen Einschaltungen kaputt zu gehen und evtl. einen gefährlichen Zustand auszulösen. Was ich jetzt suche ist eine möäglichst kleine Einrichtung, die ich in das Gerät einbauen kann, die jede Einschaltung erfasst und nach z.B. 9000 Einschaltungen den Motor irrversibel abschaltet bevor der gefährliche Zustand eintritt. Ich habe schon nach Zählwerken mit Schaltkontakten gesucht, aber die sind alle zu groß, so viel Platz habe ich nicht in dem Gerät. Es müsste eine Einrichtung sein, die keine ständige Spannungs- versorgung benötigt, weil ich nicht sicherstellen kann, dass mein Gerät während seiner Lebensdauer immer an Spannung liegt, d.h. die Lebensdsauer-Information darf auch bei fehlender Spannung nicht verloren gehen.

Ich habe mal vor vielen Jahren von einem elektrochemischen Betriebsstundenzähler gehört, weiss aber nicht mehr wo und wie das Ding funktionierte und ob es nach bestimmter Zeit abschalten konnte.

Jeder Hinweis und jede Idee ist willkommen-

Gruß Hans-Georg

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Hans-Georg Finger
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Hans-Georg Finger schrieb:

Hallo Hans-Georg,

hm, diese Lösung finde ich etwas gewagt... Du kannst ja nicht garantieren, dass der Motor nicht schon nach dem 8999ten mal sich "gefährlich" verabschiedet... Wie schaut denn die Anwendung aus? Vielleicht gibt's andere Lösungen?

Gruss, Edi

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Eduard Iten

Hans-Georg Finger schrieb im Beitrag ...

Zwar kann das jeder Microcontroller mit eingebautem EEPROM (und 'Brown-Out'-Detection), wie ATtiny12 von

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(bei Microchip haben die kleinen PIC10 natuerlich wieder kein EEPROM, wie schon die PIC12, und der erste mit EEPROM (PIC16F84) hat natuerlich keinen Brown-Out Detector, Microchip ist immer Murks) aber natuerlich macht man das nicht so. Wenn der Ausfall des Motors gefaehrlich wird, sorgt man dafuer das es nicht gefaehrlich werden kann, oder er nicht ausfaellt (2 Motoren). Denn wenn er statistisch beim 10000ten Mal kaputt geht, gibt es keinerlei Garantie das er beim 8999ten Mal noch geht.

Deine Loesung wuerde vor Gericht bei Haftungsfragen unter GROB FAHRLAESSIG eingestuft werden.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
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MaWin

Hans-Georg Finger schrieb:

Hallo Hans-Georg

Das Beste wäre, wenn Du den Fehler detektieren könntest. Egal, ob er nach 8000 oder 11000 mal Schalten eintritt.

Wie sieht dann die Stromaufnahme aus? Deutlich größer oder kleiner als

100 mA? Was bewirkt der Motor, wenn er eingeschaltet wird? Du könntest auch das Ausbleiben dieser Folgewirkung erfassen.

Grüsse

--
Michael Redmann
"I don't want ANY spam!" (Monty Python, 1970)
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Michael Redmann

Am Fri, 30 Jul 2004 09:04:33 +0200 hat Hans-Georg Finger geschrieben:

Wenn ein µC in der Schaltung ist, dann kann das der ja mitübernehmen und in einem EEPROM speichern. Wen der µC zu beschäftigt ist, oder nicht vorhanden, dann könnte es ja ein ext. kleinst µC machen. Ich habe einmal eine Insulinpumpe (nicht implantiert) gesehen, da hat auch der µC die Lebensdauer überwacht und vor dem möglichen versagen/ungenau werden alarmiert und dann abgeschaltet.

Glasrohr, wo ein Hg-Faden von einer Seite auf die andere elektrolysiert wurde, 20..30mm lang. Ist eigentlich ein Ah Zähler, d.h. über den Strom kannst du die Skalierung einstellen. Wenn du ihn vor dem Ende umdrehst, dann gehts retour. Hat aber keinen Schaltkontakt. Es wäre zwar denkbar, daß man sowas mit einem dritten Draht, 5% vor Ende bauen könnte, der Unterbricht, wenn das Hg weg ist. Aber gesehen hab ich das noch nicht.

--
Martin
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Martin Lenz

Hans-Georg Finger schrieb:

Hallo,

geht da der Motor kaputt oder etwas anderes in dem Ger=E4t?

Das sind Z=E4hler f=FCr die Betriebsstunden, nicht f=FCr Schaltvorg=E4nge= =2E Die haben auch nur eine optische Anzeige, abschalten kannst Du damit nich= t.

Bye

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Uwe Hercksen

Hans-Georg Finger spoke thusly:

Wie Eduard schon gesagt hat: Ich halte diese Idee auch nicht für die beste. Statistik kann auch nach hinten losgehen - meistens dann, wenn man es am wenigsten brauchen kann. (Zumal sich bei Deiner Beschreibung bei mir irgendwie der Verdacht "Medizintechnik" aufdrängt.)

Ich schließe mich da meinen Vorpostern an: Ich würde es für eine bessere Idee halten, nicht den Motor direkt sondern den daran angeschlossenen Prozeß irgendwie zu überwachen. Oder wenn Du schon den Motor überwachen willst, dann evtl. so, daß Du versuchst, irgendwie den Verschleiß des Motors zu bestimmen. (Widerstand der Windungen, Stromaufnahme unter Last, um gestiegene Reibung in den Lagern zu erkennen...)

Tschüs,

Sebastian

--
http://www.baumaschinen-modelle.net

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Sebastian Suchanek

"Hans-Georg Finger"

Mit "gefährlich verabschieden" ist dann wohl ein unerwarteter Induktionsstrom under zu hoher Strom allgemein gemeint. Das lässt sich doch eigentlich ziemlich einfach mit einer entsprechend dimensionierten Sicherung und evtl einer daran angesetzen Abschaltautomatik realisieren.

lg,

Markus

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Markus Gronotte

Oder gleich einen verschleisfreien Motor nehmen? Ich würde jetzt auch gerne wissen, was "gefährlich" genau bedeutet.

Gruß Lars

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Lars Mueller

Bei Bedarf kann ich 2 Seiten Zeitschriftenartikel von anno 1982 dazu scannen. Hat wie schon erwähnt keinen unmittelbaren Schaltkontakt. Da Quecksilber nicht sehr beliebt heutzutage. Und der Preis der damals angegeben wurde war 11 - 35DM/Stück ( allerdings war der Disti Nucletron immerschon eine Apotheke ).

Wie aber schon gesagt ist Betriebsstundenzähler vermutlich keine korrekte Lösung. Es gibt zwar Literatur a la Bloch, Geitner "Introduction to Machinery reliability Assessement" Van Nostrand 1990 die sich mit Vorhersagen beschäftigt, aber mit Hinblick auf Wirtschaftlichkeit. Es gibt auch Literatur und Firmen die z.B. per Controller Maschinen auf Lagerschäden überwachen. Das setzt aber voraus, dass man ( durch Lebensdauertests gewonnene ) gute Vorstellung über das Ausfallverhalten hat.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Das Gerichtsurteil zu Eschede gelesen ? Die Radreifen mit den Gummieinlagen waren neu, es gab keine langjährigen Betriebserfahrungen oder Feldversuche. Rißprüfung per Ultraschall stellte sich als unzuverlässig heraus und wurde deshalb nicht sonderlich weiterverfolgt. Wenn man von Sichtprüfung absieht wurde letztlich nur noch mit der Schiebelehre gemessen wieweit der Reifen abgefahren war und ab bestimmtem Durchmesser aus dem Verkehr gezogen. Wie die Richter richtig feststellten hat das bis dahin bei vielen hundert Reifen funktioniert. Wenn nachher im Prozess die akademiologischen Experten kommen und sich andere Grenzdurchmesser ( immer grösser als der Durchmesser bei Eschede ) aus den Fingern saugen hat das wenig zu besagen. Wie die Richter auch feststellten, wird sich ein Riß bei der ICE-üblichen Belastung sehr schnell ausweiten. D.h. selbst wenn man die Ultraschallprüfung einsatzfähig bekommen hätte, wäre der Zyklus bei Depot-Prüfung zu langsam gewesen und hätte Riß bestenfalls als Zufallstreffer erkannt. Prüfung online im Betrieb gab & gibts nicht. Und da die Priorität Kostensenkung & Börsengang ist wird sie auch nicht kommen. Man kann sich allerdings auch erinnern, wie die Gummireifen kamen: der ICE-Prototyp wurde akustisch optimiert, aber der fuhr mit neuen, runden Reifen. Im Betrieb nutzen sich die Reifen sehr schnell ab, die Dellen waren im Fahrgastraum als "ICE-Dröhnen" zu hören. Das war der Geschäftsleitung peinlich, der Lärm sollte weg. Am Zug konnte man nicht leicht/billig nachbessern, am Reifen als Verschleißteil schon. Also baute man dort eine Gummischicht unter den Radreifen um die Weiterleitung des Körperschalls zu verhindern. Auf die Idee, daß ein "eckiges" Rad mehr Energie absorbiert als ein übliches rundes und nun ein isolierter Radreifen die Energie im eigenen Saft verkocht und letztlich Alterung beschleunigt und Frühausfälle provoziert werden könnten sie wohl nicht gekommen.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Hierfür bitte vorher das Datenblatt des EEPROMs lesen, nicht alle Zellen sind auf 10000 Schreibvorgänge ausgelegt. Angegeben wird meist auch nicht die minimale Schreibzyklenzahl sondern eine typische. Durch vernünftige Programmierung kann man das Problem aber umgehen.

Thiemo

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Thiemo Stadtler

"Rafael Deliano"

Damit begibt man sich auf das Niveau von Tintendruckerherstellern, die so a) das nachfüllen verhindern und b) schon als leer definieren, wenn die Tinte noch lange nicht leer ist. (Epson, usw..)

Warum machen wir das nicht einfach mal bei Herzschrittmachern so. Wenn Der Schrittmacher 80000 Schritte gemacht hat schaltet er halt ab, weil in 2 Jahren die Batterie leer sein könnte.

Ich meine ich habe zwar unter Google fertige Schaltungen zum Betriebssekundenzählen gefunden, aber allein aus Prinzip gebe ich solche Funde nicht weiter. Das soll jetzt nicht persönlich gegen Hans-Georg gemeint sein. Das ist nur so eine generelle Einstellung gegenüber Tintendruckern von mir. Interessant war die Frage, weshalb ich überhaupt gesucht habe nur in sofern, weil sowas interessant für Garantiefälle wäre. Auslesen zu können, wie lange das Gerät genutzt wurde.

Eine wirklich interessante Möglichkeit, die ich dabei gefunden habe, waren sehr hochohmige chemische Widerstände die angeblich nach langer Zeit unter "Last" Ihren Widerstand weiter erhöhen und durch Messen des Widerstands Rückschlüsse auf die Nutzung möglich wären. Wo es die zu kaufen gibt weiß ich allerdings nicht. Bei Conrad sagte man mir am Telefon auch nur: "(..)Ich habe davon gehört, aber sowas haben wir leider nicht im Angebot.(..)" Ich meine, wären die in der Preislage ähnlich wie normale Widerstände würde ich sowas generell in alle Schaltungen mit einbauen, aber vielleicht weiß ja jemand der Mitlesenden hier mehr darüber was die kosten und wo man diese herbekommen kann.

lg,

Markus

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Markus Gronotte

Hallo Vorposter

Ich danke für die Kommentare und Hinweise. Aus Wettbewerbsgründen kann ich derzeit keinen Hinweis auf die Art des Gerätes geben. Es ist ziemlich klein, so ca 10cm*10cm*10cm und dient dem Antrieb eines externen 2. Gerätes. Und genau da ist der Knackpunkt. Es ist nicht der Antrieb, der gefährlich wird, sondern es besteht die Gefahr, dass das externe Gerät bei Lebensdauerende einen gefährlichen Zustand annimmt, wenn es dann angetrieben wird. Die Idee war, den Antrieb abzuschalten bevor das angetrieben Gerät sein Lebensdauerende erreicht, was ziemlich genau bekannt ist nämlich >10000 Schaltungen. Zur Frage der Energieaufnahme des Antriebs: sie beträgt ziemlich genau 100 mA bei 230V AC Die Motorlaufzeit beträgt 1,2 s pro Schaltung. Intern enthält das Gerät eine Sicherung, die beim Durchbrennen des Motors anspricht. Das ist also nicht das Problem.

An Martin Lenz

Die Idee mit einer SMD µC Kleinstlösung mit EEprom hatte ich auch schon, das Problem ist das Abschalten von 230V. :-(

Das gefällt mir.Wo gibt es so etwas? Nach welchen Stichwörtern sollte man Googeln?

Ich könnte mir vorstellen, das man das als Betriebsstundenanzeige aufbaut und den Anwender per Betriebsanleitung zwingt, nach Erreichen einer bestimmten Betriebsdauer den Antrieb auszutauschen mitsamt dem angeschlossenen Gerät.

Allen erst mal vielen Dank.

Hans-Georg

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Hans-Georg Finger

Hans-Georg Finger spoke thusly:

Das schreit doch für mich geradezu nach "Rutschkupplung". :-)

Tschüs,

Sebastian

--
http://www.baumaschinen-modelle.net

Neu: Schwerlast-FAQ
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Sebastian Suchanek

Hallo Sebastian Danke für den Hinweis. Leider ist konstruktionsbedingt eine starre Kupplung zwischen Antrieb und 2. Gerät notwendig.:-( Danke Hans-Georg

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Hans-Georg Finger

Am Fri, 30 Jul 2004 14:27:35 +0200 hat Hans-Georg Finger geschrieben:

Hier wäre es möglich, die Sicherung durch Kurzschluß mittels eines Thyristors/TRIACs auszulösen. Gegebenenfalls kann man den TRIAC wenn er klein und billig sein soll, auch so dimensionieren, daß er nur einmal funktionieren muß - sprich man nimmt in kauf, daß er bei diesem Abschaltvorgang durchbrennt.

--
Martin
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Martin Lenz

hour meter ( = Betriebsstundenzähler ) und mercury bzw. electrolytic

Zwar wird als Hersteller Curtis indachron genannt, aber der ist nichtmehr zu finden.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Der bietet sowas inzwischen anscheinend mit LCD und EEPROM her. Vgl.

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die sowas in Schrumpfversion auch haben.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Die Technologie war neu, jedoch nicht der Radreifen. Die Hannoverschen Verkehrsbetriebe hatten sie auch. Sie hatten sie wieder abgeschaft. Darüber hatten sie die DB informiert. Vor deren Unglück.

Die Reichsbahn überprüften die Räder, die bei den Doppelstockwagen zum Einsatz kamen mit Ultraschall( Röntgenstrahlen?). Die Räder wurden zugeliefert und es stellt sich heraus, das sie nicht den Spezifikationen entsprach. Nach Übernahme durch DB wurden die Prüfintervalle. Ergebnis, es kam zum Unfall(Minden)

Im Hamburgerbetriebswerk wäre dieser Radreifen längst ausgewechselt worden. Die Nordlichter sind offensichtlich penibler ;-)

Wie wurde denn dieses Material geprüft? Mittels Kerbschlagbiegeversuch?

Dieser Radreifen ist bei der "dynamischen Hörprüfung" aufgefallen. Kunden hatten sich schon vor der letzten Prüfung(Betriebswerk München) über die Laufgeräusche beschwert.

Nicht der ICE Prototyp. Die Ersten ICE liefen mit Vollrädern. Wie jetzt ja auch wieder.

Mich interessierte noch der Umstand, das der hintere Triebkopf noch schob, als die Verbindung zum vorderen Kopf längst unterbrochen war. Das erst verursachte so einen richtigen Wagensalat. Offensichtlich konnte man sich so ein Scenarium nicht vorstellen.

--
mfg horst-dieter
Reply to
horst-d. winzler

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