Dickenbestimmung - MICRO-EPSILON combiSENSOR KSH5 Betriebsanleitung

Funktionsprinzip, Optionen, Technische Daten
combiSENSOR
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2.1.3

Dickenbestimmung

Haupteinsatzgebiet des combiSENSORs ist die traversierende Dickenmessung von
Kunststoff-Folien oder die Dicke von Kunststoff-Beschichtungen auf Metallplatten. Durch
eine arithmetische Verknüpfung der beiden Sensorsignale werden mechanische Verän-
derungen, zum Beispiel thermische Ausdehnungen, Durchbiegungen, Unrundheit der
Messvorrichtung, kompensiert. Durch die Redundanz dieses kombinierten Sensorprin-
zips bleibt der gemessene Dickenwert unbeeinflusst von eventuellen Änderungen der
Messmimik. Die Messobjektdicke D wird aus den zwei Sensorsignalen berechnet.
A1
Isolator
D2
Metallische
Gegenelektrode
Abb. 2 Messanordnung zur Dickenmessung
Die Kapazität im Messspalt berechnet sich aus den Faktoren Grundabstand, Messobjekt-
dicke und den Permittivitätszahlen:
1
C
=

C
D
r
1 - (( ) (1 - ))
0 *

S
r
D: Dicke des Messobjektes
S: Grundabstand (= D + A)
e * e
: Permittivität Luft (e
1 0
e * e
: Permittivität Folie (e
2 0
Für eine korrekte Dickenmessung ist eine konstante Permittivitätszahl des zu messenden
Mediums erforderlich.
Mit kleiner werdendem Grundabstand nimmt die prozentuale Signaländerung zu. In der
Praxis sind allerdings einem sehr kleinen Grundabstand Grenzen gesetzt, zum Beispiel
durch die Materialführung.
Beispiel:
KSH5, Sensor auf 4,5 mm Grundabstand montiert, Folie mit einer Dicke von 150 µm und
einem e
von 2,5 liegt auf der metallischen Gegenelektrode:
r2
Das Ausgangssignal am kapazitiven Sensor verringert sich um 2 %.
Im Gegensatz zum kapazitiven Signal des Sensors bleibt das Ausgangssignal des
Wirbelstromsignals von den Medien im Messspalt unberührt und wird nur durch den
Abstand zwischen Sensor und Gegenelektrode bestimmt.
Sensor
Messobjekt
1
U ~
;
C
)
r1
)
r2
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