Warnfunktion bei Bauteilversagen basteln

[lutz_83]

Moin...

ich hab mir gerade überlegt.. man könnte doch bei metallischen Bauteilen eine Warnfunktion bauen die im Cockpit Alarm schlägt wenn ein Bauteil bricht/reißt sich arg verzieht oÄ. Indem man den elektr. Widerstand im sollzustand misst. Und ein abweichen dessen dann als Ausschlaggeber für warn/Logfunktionen nimmt.
Das könnte man auch Bauteilübergreifend machen, komplette Bremsanlage z.b. - solange Leitung besteht.
Oder gibt das Probleme wegen der negativ gepolten Karosserie? - Selbst nichtmetallsiche Teile könnte man z.b. mit silberleitlack eine Bahn "malen".

Bin mir sicher das ich nicht der erste bin der die Idee hatte.. manche Bauteile prüft man ja auch so auf Funktion.. aber gibts da brauchbare systeme am markt für koordination mehrerer solcher "sensoren" oder hat jemand mal was ähnliches ausprobiert?

[Papermonster]

Zitat von lutz_83

Moin...

ich hab mir gerade überlegt.. man könnte doch bei metallischen Bauteilen eine Warnfunktion bauen die im Cockpit Alarm schlägt wenn ein Bauteil bricht/reißt sich arg verzieht oÄ. Indem man den elektr. Widerstand im sollzustand misst. Und ein abweichen dessen dann als Ausschlaggeber für warn/Logfunktionen nimmt.

Bestimmt ne interessante Möglichkeit, die sich evtl. lohnt, weiterzuentwickeln.

Nur hab ich Bedenken hinsichtlich des Widerstands der Materialien im kalten gegenüber dem warmen Zustand, das sich dieser bekanntlicherweise temperaturabhängig ändern kann.

[Alonso]

An was für Bauteile hast du gedacht?

Problem ist halt - das an einer Karosse so ziemlich alles leitet was aus Metall ist. Da ein einzelnes Bauteil isoliert vom Rest zu überwachen dürfte schwer werden. Dazu kommt die Problematik mit den rotierenden Teilen..

Diverse Hersteller habe allerdings was ähnliches bei den Bremsklätzen gemacht. Dort ist beispielsweise ein Draht IM Klotz integriert, und sobald dieser durchgeschliffen ist meldet das System dass dieser zeitnah erneuert werden muss. Sowas aber selbst in einen Bremsklotz nachträglich einzubauen wäre allerdings blanker Wahnsinn

[lutz_83]

na z.b. die bremsanlage.. könnte man ja zur karosserie hin auch elektrisch isolieren. wäre mal interessant wie sich der widerstand verhält beim bremsen, im kalten und warmen zustand usw. Wenn man das in sollwerte mit toleranzen einflechtet, dann sollte man schon anhand vom widerstand einen riss oder ähnliches erkennen können.
Oder Verstärkungsstreben im Auto..
Oder Federung / Aufhängungsteile
Oder den Turbolader durchmessen
Oder Krümmer, die reißen doch auch gerne mal...
bin leider in elektrotechnik eine niete, mehr als messgerät ranhalten kann ich nicht.. darum fragte ich obs vielleicht schon ähnliche projekte gab.

[Alonso]

Also einen gerissenen Krümmer bemerkt man auch ohne Warnlampe umgehend

Aber um deine Idee mal weiter zu denken;
Angenommen du misst den elektrischen Widerstand an beliebig vielen Punkten am Krümmer, dann ändert sich dieser erst wenn der Krümmer, resp das entsprechende Teil ganz abgerissen ist und dabei keinerlei sonstige elektrische Verbindung zwischen den Punkten besteht, also z.B. via Motor|Karosse|Auspuff|Ölleitung Turbo etc..

Dito für die Bremsscheibe - ein einfacher Riss ändert genau nichts am Widerstand der Scheibe, da diese ja ringsum leitfähig ist. Das würdest du erst bemerken wenn die Scheibe bereits komplett zerbröselt ist. Sobald die auch auch nur noch ein paar mm zusammenhängt - leitet sie ohne wesentliche Widerstandsänderung zum Normalzustand.

[Papermonster]

Thema Bremsscheibe mal n Gedankenkonstrukt:

Es könnte ja so geplant sein (Theorie !!): Im Inneren der Scheibe n feinen Draht einmal rundum fixieren, so fest, das er ab einer gewissen Dehnung der Scheibe, oder auch Riss, mit durchreisst. Anfangs- und Endpunkt definieren, z.B. Anfangspunkt 1min vor 12 und Endpunkt 12Uhr (ums mal mit dern Uhr zu vergleichen, dürfte wohl am anschaulichsten sein).
Den Widerstand diese Drahtes überwachen und wenn er reißt, geht ne Warnleuchte an.

Könnte dieses Konstrukt in etwa an deine Überlegungen ranreichen lutz?

[lutz_83]

draht müsste dann gleiche ausdehnung wie die bremsscheibe haben.. wird dann schnell kompliziert... ich war der meinung ein riss, der allein noch nicht zum versagen des bauteils führen muss, beeinflusst den widerstand signifikant.
Ich mein selbst wenns nur paar ohm unterschied sind. Müsste man mal testen mit messgerät und blech.. mach ich am wochenende vielleicht.

[Papermonster]

Aus dem Material der Scheibe lässt sich bestimmt auch n Draht finden.

Wenn du's testest, halt uns bitte auf dem Laufenden.

[suprafan]

Alonso hat das schon richtig beschrieben. So einfach ist das leider nicht.
Mit abnehmendem Querschnitt eines elektrischen Leiters steigt zwar sein elektrischer Widerstand (deswegen verlegt man für eine Hifi-Endstufe ein dickeres Kabel als für eine LED), aber das kannst du in diesen Dimensionen nicht so einfach messen, zumal der Querschnitt in so einem Bauteil und allen umliegenden Bauteilen ja alles andere als gleichförmig ist und der geringste Querschnitt in der Messanordnung ohnehin bei den Prüfspitzen oder den Messleitungen bzw. im Messgerät selber liegt und nicht am zu messenden Bauteil.

Ist zwar eine nette Idee, aber ungefähr so aussichtsreich wie wenn du ein Gewitter vorhersagen wolltest, indem du die Prüfspitzen deines Multimeters in die Luft hältst.

Die einzige Chance die du hast, ist wenn man wirklich zwischen "Kontakt" und "kein Kontakt" unterscheiden kann, wie ja Alonso schon angedeutet hat.

[CanisLupus]

Kannst messen so viel du willst der Widerstand wird sich, wie bereits mehrfach gesagt, nicht ändern so lange ein Kontakt besteht im Material
Was sich bei Rissen, wie z.b. Kabelbrüchen, ändert ist die Fähgikeit des Materials den Strom zu Transportieren. Dies führt auch öfters dazu dass man eine Leitung nur mit dem Messgerät auf den Widerstand durch misst selbige aber nicht mehr vollständig ist denn eine Litze reicht dem Messgerät um 0Ohm anzuzeigen aber z.b. einer Masseleitung nicht um die Düsen zu öffnen. Hoffe das ist verständlich erklärt wieso so eine Überwachung für risse eher weniger geeignet wäre. Es würde aber definitiv die Möglichkeit bieten abgerissene Teile zu erkennen.

Was man im Sinne des verbiegens/anreißens benutzen könnte sind elektrische Dehnungssensoren/streifen allerdings wird das ganze nicht günstig und es wird hunderte Meter Kabel benötigen wenn nicht Kilometer um wirklich alle Bauteile zu überwachen

[Alonso]

Wenns du das testen willst - mach das, aber du verschwendest deine Zeit.
Damit ein Widerstand gemessen werden kann - wird durch das Multimeter ein sehr kleiner Stromfluss durch den Messkreis aufgebaut. Das Messgerät misst dann im Prinzip den effektiven Stromflus - und weil es die anliegende Spannung auch kennt kann es damit den Widerstand auf dem Kreis berechnen (Ohmisches Gesetz). Der Messtrom dabei ist sehr klein und liegt im mA oder uA Bereich, je nach Messgerät.

Wie Flo schon sagte, ist bei so wenig Stromfluss der Querschnitt der Leitung komplett irrelevant. Du kannst das gerne mit einem Versuch selbst belegen; Löse eine einzelne, dünne Kupferlitze aus einem Kabel und miss dort den Widerstand. Nimm im Vergleich dazu das grösste Eisenteil/Kabel/Whatever was dir in die Finger kommt und mache dort dieselbe Messung. Du wirst in beiden Fällen ziemlich genau 0 Ohm angezeigt bekommen.

Nun, natürlich könnte man den Messtrom massiv erhöhen. Scheitert aber daran dass du keine ausreichende Energiequelle im Auto hast - und das Konzept Energietechnisch gsehen kompletter Unfug wäre. Du würdest quasi eine potente Stromquelle kurzschliessen und die komplette Leistung in wärme umwandeln. Zudem müsste die Verkabelung einen wesentlich grösseren Querschnitt haben als die Messtelle. Und sowas kriegst du wohl kaum an der Achse verkabelt

Bezüglich der Bremsscheibe wäre aber eine akkustische Messung ein denkbarer Ansatz; Solange das Rad in Bewegung ist, hast du auch Angaben darüber wie schnell sich die Bremscheibe dreht. Jeder Riss in der Scheibe müsste messbare Geräusche beim Bremsen erzeugen.
Zeichnet man die diese Information während dem Bremsen auf, müsste man anhand der Geschwindigkeit überprüfen ob in diesem Frequenzbereich etwas gemessen wird. Also ein ähnliches Prinzip wie bei den Klopfsensoren.

Weiter wäre eine optische Messung denkbar. Jeder Riss müsste das Lichtbild verfälschen, resp. kleine Reflektionen oder Schattenstellen erzeugen (Vorausgesetzt es sind keine gelochten/geschlitzen Scheiben verbaut).

Als weitere Variante wären Drehmomentsensoren pro Rad denkbar. Damit könntest du die Lastverteilung beim Bremsen analysieren, und ob ein möglichst lineares Drehmoment während der gesammten Bremsperiode vorhanden ist (vorausgesetzt das ABS greifft nicht ein). Jeder Mangel an Bremse und/oder Bereifung würde hier auffliegen.

[suprafan]

Haben wir eigentlich Hochfrequenz-Techniker hier? Bei HF gibt's ja die (für Laien) ulkigsten Effekte, vielleicht kann man sich das irgendwie zunutze machen
Man könnte z.B. die Bremsscheibe zur Antenne umfunktionieren und die Abstrahlcharakteristik messen oder sowas in der Art

[Alonso]

Ich war während meiner Ausbildung ein paar Monate in einem HF Praktikum bei den Radarjungs. Das einzige was ich dort gelernt habe ist in der Tat - dass ich das Thema nie nachhaltig verstehen werde

Da ist man in der Ausbilung und hat endlich begriffen wie so ein Filter/Bandpass elektrisch funktioniert - und steht einfach nur ratlos vor dem Pendant der HF-Technik. Ein "Rohr" mit dutzenden Madenschrauben, die je nachdem wie weit sie hineingedreht werden die Eigenschaften entsprechend verändern - alles rein "mechanisch".

Vermutlich könnte man damit wohl wirklich etwas messen - vorausgesetzt man schafft es restlos alle Störfaktoren zu beseitigen. Und das ist der Teufel in Person bei diesem Thema.

[Chronoworks]

Hmm,, ich find die idee prinzipiell gut. Aber wofür benötigt man das?

Ausfall der Bremsen? --> Hab ich nen Idikator zwischen Gaspedal und Kupplung... (die Mk3 bremse fällt eh dauern aus , von daher eher "funktion der Bremse Top-Leuchte". Kann man aber auch ne durchgebrannte Birne nehmen, selber Effekt)

Ausfall der Pleuel? --> Eher fällt da ne ganze Menge anderes aus

Ausfall der Schubstreben? --> hab ich nen Indikator unterhalb meines Rückens...

Schwingungen der Kurbelwelle wär schön.
Oder Klopfregelung...aber das gibts ja schon

[Grizzly]

Reifendruckueberwachung is toll ....