The World of Ultrasonic Sensors and other Worlds …

News in www.sens2b.com

UPF ultrasonic fork sensors used in production of …
[Dat. 2010/09]

UPF ultrasonic fork sensors used in production of photovoltaic foils

The new UPF-A sensors from SNT Sensortechnik AG are used in the production of novel flexible photovoltaic foils. Existing silicon based photovoltaic cells are deposited on glass, which is heavy and fragile. The new partially transparent polyimide films are subjected to vacuum coating processes and rolled up at the end. The low weight and mechanical flexibility opens completely new fields of solar electric power generation.

partially transparent Polyimid foil

Between each process the film has to be brought back to the correct position. Here works the ultrasonic edge sensor with analog output type UPF-A. It gives a linear signal (0 … 10V) in function of the web edge position. The signal is then used by the machine control to slightly tilt the next roll until the foil runs again in the middle of the sensor. This is a permanent control process in the ¹/₁₀ mm range.

Edge sensor UPF-A 30/8 TOR 24 CA

The ultrasonic sensors are here very much superior to conventional optical through beam sensors because they can detect the edges of transparent or partially transparent material without problems.

UPF Ultraschall-Gabelsensoren in der Produktion von Photovoltaik-Folien

Die neuen UPF-A Sensoren von SNT Sensortechnik AG werden im Produktionsprozess von neuartigen flexiblen Photovoltaik-Folien eingesetzt. Bisherige Silizium basierte Photozellen sind auf Glas aufgebracht, was schwer und zerbrechlich ist. Die neuen teiltransparenten Polyimid-Folien werden unter Vakuum Beschichtungsprozessen unterworfen und am Schluss aufgerollt. Durch das geringe Gewicht und die mechanische Flexibilität ergeben sich völlig neue Möglichkeiten zur Stromerzeugung aus Sonnenlicht.   

teiltransparente Polyimid-Folie

Zwischen jedem Prozess muss die Folie wieder korrekt auf die Bahn gebracht werden. Dazu dient der Ultraschall-Kantensensor mit Analogausgang Typ UPF-A. Er gibt ein lineares Signal aus (0…10V) in Funktion der Bahnkantenposition. Das Signal wird anschliessend von der Maschinensteuerung dazu verwendet, die folgende Rolle leicht zu kippen, bis die Folie wieder genau in der Mitte des Sensors verläuft. Dieser Regelprozess im ¹/₁₀ mm Bereich läuft permanent ab.   

Bahnkantensensor UPF-A 30/8 TOR 24 CA

Die Ultraschallsensoren sind hier den konventionellen Lichtschranken stark überlegen, da sie auch die Kanten von transparenten oder teiltransparenten Materialbahnen problemlos detektieren können.

Rodolfos Lieblingsrezept September 2010: Tortilla española

Ich bin Schweizer. Rodolfo ist mein Pseudonym. Spanien ist meine zweite Wurzel. In Asien habe ich zuerst die Geschäftswelt kennengelernt. Würde ich nicht Ultraschallsensoren vermarkten, wäre ich 5-Sterne-Koch geworden. Was liegt näher, als jeden Monat ein selbst entwickeltes Rezept aus diesen Regionen zu bloggen?

Spanien (für 4 Personen)

Zutaten:

• 10…12 Kartoffeln
• 2…3 Karotten (Kartoffeln und Karotten total ca. 1kg)
• 1 grosse Zwiebel
• 1 Knoblauchzehe
• ca. 8 entsteinte Oliven
• 5 Eier
• Olivenöl
• Pfeffer
• Salz
• Schnittlauch (getrockneter geht auch)

Vorbereitung:

• Kartoffeln und Karotten schälen und in nicht zu dicke Scheiben schneiden
• Zwiebel schälen und in Scheiben schneiden, danach in Ringe vereinzeln
• Knoblauch fein hacken
• Kartoffeln, Karotten, Zwiebelringe und Knoblauch in einer grossen Schale gut von Hand ummischen
• Oliven ebenfalls in Scheibchen schneiden
• Eier mit Gabel gut verrühren und in Schale bereitstellen

Zubereitung:

• Eine Bratpfanne nehmen, in die man später einen grossen Teller legen kann, um die Tortilla zu wenden
• In reichlich Olivenöl das gemischte Gemüse ca. 15 Min. lang anbraten. Immer gut umrühren, damit nichts anbrennt, bis die Kartoffeln etwas, aber nicht zu stark, weich sind.
• Mit Pfeffer und Salz würzen
• Schnittlauch und Oliven untermischen
• Das Flüssig-Ei darüber verteilen
• Weitere ca. 5 Min. bei mittlerer Hitze braten. Es wird kaum alles Ei auf der Oberseite fest. Deshalb beim anschliessenden Kehren vorsichtig vorgehen!
• Den grossen Teller auf die Tortilla legen und das Ganze kehren. Danach die Tortilla wieder umgekehrt sorgfältig in die Pfanne zurück schieben. Darauf achten, dass sie nicht auseinanderbricht. Die Tortilla mit einer Kelle in der Pfanne flach und kompakt drücken, damit sie gut zusammenklebt.
• Nach ca. 5 Min. mit dem grossen Teller wieder heraus- und auf eine flache Platte (z.B. Kuchenplatte) kehren.

Tipp:

• Die Tortilla solle nur leicht goldbraun werden. Deshalb nicht zu lange im Ei braten. Zum servieren kann man die am Ende „schönere“ Seite nach oben präsentieren.
• In Stücke schneiden und servieren wie einen Kuchen.
• Passt gut zu kalter Wurst.
• Tortilla schmeckt auch sehr gut kalt. Manche mögen sie sogar lieber kalt als warm.

Wein-Tipp:

• Conde de Valdemar, Rioja, Spanien, Tempranillo, www.valdemar.es

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Fachartikel in www.businesslink.ch

Fachartikel “High-Tech im Pferdestall mit Ultraschallsensoren” im Portal www.businesslink.ch.

Rodolfos Lieblingsrezept August 2010: Thai-Curry mit Crevetten

Ich bin Schweizer. Rodolfo ist mein Pseudonym. Spanien ist meine zweite Wurzel. In Asien habe ich zuerst die Geschäftswelt kennengelernt. Würde ich nicht Ultraschallsensoren vermarkten, wäre ich 5-Sterne-Koch geworden. Was liegt näher, als jeden Monat ein selbst entwickeltes Rezept aus diesen Regionen zu bloggen?

Thailand (für 4 Personen)

Zutaten:

• 300…400g gekochte Crevetten oder Scampi
• 1 Zwiebel
• 1 Knoblauchzehe
• 4 Karotten
• 1 Peperoni
• 1…3 Lauchstangen (je nach Grösse)
• 1 Tomate
• Frische Thai-Gewürze (als Kit im Supermarkt):
  • Chili
  • Zitronengras (äusserste Schicht entfernen)
  • Limettenblätter
• Sesamöl
• 2…3dl Kokosmilch (vor dem beigeben gut schütteln bzw. rühren)
• Frischer Koriander
• 1 Daumenspitze grosses Stück frischer Ingwer
• 3 übervolle Teelöffel Thai-Currypaste (es gibt vor allem grüne oder rote Paste in Gläsern oder Beuteln im Supermarkt)
• 500g Basmati- oder Thai-Reis (2½ grosse Tassen)

Vorbereitung:

• Zwiebeln und Knoblauch klein schneiden und in Schale geben
• Ingwer klein hacken
• Alles Gemüse klein schneiden und in Schale geben. Peperoni vorher innen ausnehmen.
• Tomate in Stücke schneiden und in Schale geben
• Den Basmatireis in einem grossen Sieb unter fliessendem Wasser auswaschen; Wasser abtropfen lassen.

 Zubereitung:

• In der Bratpfanne oder im Wok das Sesamöl stark erhitzen und Zwiebeln, Knoblauch, Karotten, Peperoni und Lauch beigeben und ca. 5 Minuten dünsten.
• Sobald das Gemüse etwas weich ist, die Currypaste unterrühren.
• Die Crevetten, Tomatenstücke und frischen Thai-Gewürze (Chili, Zitronengras, Limettenblätter und Ingwer) beigeben und etwas aufkochen bis die Tomaten zerfallen (nochmals ca. 5 Minuten).
• Die Kokosmilch beigeben und etwas frische Korianderblätter.
• Ein letztes mal kurz aufkochen und gut rühren. Servieren.
• Parallel dazu den gewaschenen Reis mit 1l Wasser langsam kochen (nicht ganz das doppelte der Reismenge Wasser beigeben, da der Reis beim waschen bereits Wasser aufgenommen hat).

Tipp:

• Alternative zu Crevetten: grob geschnetzeltes Hühnerfleisch (dann als erstes braten)
• Das harte Zitronengras und die Limettenblätter werden nicht mitgegessen, das Zitronengras höchstens ausgesaugt.
• Eine assortiert abgepackte kleine Zusammenstellung frischer Thai-Gewürze findet man bei guten Supermärkten.
• Das Gemüse soll bewusst knackig bleiben; also alles besser zu kurz als zu lange kochen!

Wein-Tipp:

• Les Balisiers, Comte de Peney (Genève), Cabernet Sauvignon, Gérard Pillou & Jean Daniel Schlaepfer, einer der besten Schweizer Rotweine (www.balisiers.ch) 

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Detecting material with ultrasonic through beam sensor with orifice

Ultrasonic sensors are perfectly suited for detection of objects with very different surfaces and under bad environmental conditions (dust, dirt, fog, bright light). A disadvantage is their relatively low measuring speed, caused by the slow speed of sound compared e.g. to the speed of light. Moreover the so called blind range of ultrasonic scanner type sensors (transmitter and receiver in the same sensor) might be sometimes a disadvantage, too.

Those disadvantages are eliminated with the ultrasonic barrier UPB. In the same way as with a light barrier, the full range between transmitter and receiver can be used. There is no blind range. The measuring speed of 200Hz is very high as well. The microprocessor controlled UPB series combines high acoustic power with small size. This is achieved with new optimized acoustic SONARANGE transducers working at high electrical voltages.

The high measuring speed combined with the large measuring range of 1500mm are the outstanding characteristics of the UPB ultrasonic barrier.

By means of a hole orifice in front of the receiver (to be machined by the customer), the ultrasound beam can be focused. Thus even smaller objects can easily be detected. This is possible also in dirty environment where optical sensors will fail after short time.

Materialabfrage durch Ultraschallschranke mit Blende

Ultraschallsensoren eignen sich besonders gut zum detektieren von Objekten mit unterschiedlichsten Oberflächen und unter schwierigen Umweltbedingungen (Staub, Schmutz, Nebel, Licht). Ein Nachteil ist die relativ langsame Messgeschwindigkeit, die daher kommt, dass  Schallwellen zum Beispiel im Vergleich zu Lichtwellen langsam sind. Ebenso ist bei Ultraschallsensoren im Tastbetrieb (Sender und Empfänger im selben Gerät) der sogenannte Blindbereich manchmal nachteilig.

Mit der Ultraschall-Schranke UPB werden diese Nachteile eliminiert. Wie bei einer Lichtschranke kann die gesamte Strecke zwischen Empfänger und Sender voll ausgenützt werden. Es besteht also kein Blindbereich. Zudem ist die Messgeschwindigkeit mit 200Hz sehr hoch. Die Mikroprozessor gesteuerte UPB Serie zeichnet sich durch hohe Schallleistung bei kleinstem Bauvolumen aus. Das wird unter anderem durch neue, optimierte SONARANGE Schallwandler, die mit hohen elektrischen Spannungen arbeiten, erreicht.

Die hohe Messgeschwindigkeit gepaart mit dem sehr grossen Messbereich von 1500mm sind die herausragenden Eigenschaften der UPB Ultraschallschranke.

Mittels einer Lochblende vor dem Empfänger (durch den Anwender zu bauen) kann der Ultraschallstrahl fokussiert werden. Damit lassen sich noch kleinere Teile zuverlässiger detektieren. Und das bei schmutziger Umgebung, wo optische Sensoren nach kurzer Zeit versagen.

Rodolfos Lieblingsrezept Juli 2010: Meeresfrüchtesalat mit Crostini

Ich bin Schweizer. Rodolfo ist mein Pseudonym. Spanien ist meine zweite Wurzel. In Asien habe ich zuerst die Geschäftswelt kennengelernt. Würde ich nicht Ultraschallsensoren vermarkten, wäre ich 5-Sterne-Koch geworden. Was liegt näher, als jeden Monat ein selbst entwickeltes Rezept aus diesen Regionen zu bloggen?

Mittelmeer (für 4 Personen)

Zutaten:

• 800…1000g Meeresfrüchte-Mix aus Crevetten, Miesmuscheln und Tintenfisch
• 6 Jakobsmuscheln ohne Schale und Roggen
• frische Petersilie
• 1 Peperoni
• 2 Fenchel
• Wenig Blattsalat (z.B. Eisbergsalat)
• 8 Esslöffel Olivenöl
• 1 Esslöffel Balsamico-Essig
• 1 Bund frischer Dill
• 1 Zitrone (1 Hälfte für die Salatsauce und die andere zur Dekoration)
• Pfeffer
• Salz
• 1 Knoblauchzehe

Vorbereitung:

• Fenchel und Peperoni säubern und in feine Streifen schneiden
• Knoblauch und Petersilie fein hacken
• In einer grossen Schale Salatsauce mischen aus Olivenöl, Essig, Zitronensaft, Salz, Pfeffer, Petersilie und Knoblauch
• Die Meeresfrüchte auftauen sofern gefroren. Scampi-Schwänze ggf. schälen. Entweder Tintenfischringe kaufen oder ganzen Tintenfisch verwenden, ausnehmen, den Hauptbeutel in Ringe schneiden und die Tentakel von den Innereien, die man wegwirft, trennen. Alles gut waschen.
• Die Muscheln aus den Schalen nehmen. Ein paar kann man zur Dekoration in der Schale belassen.
• Alle rohen Meeresfrüchte (ausser die Jakobsmuscheln) ca. 5 Minuten im Salzwasser heiss kochen (man kann auch etwas Weisswein beigeben), in einem grossen Sieb abtropfen und danach etwas abkühlen lassen. Schon gekocht gekaufte Crevetten oder Miesmuscheln erst ganz am Schluss ins heisse Wasser geben.
• Den laufwarmen Mix mit der Salatsauce gut mischen und für min. 2 Stunden (je länger, desto besser) im Kühlschrank ziehen lassen

Zubereitung:

• Die Peperoni- und Fenchelstreifen sowie etwas frischen Dill unter die Meeresfrüchte mischen.
• Die Jakobsmuscheln mit Haushaltpapier trocken tupfen und dann waagrecht halbieren. Salzen und pfeffern. In einer Bratpfanne mit wenig Olivenöl beidseitig kurz goldbraun braten und beiseite stellen.
• In einer flachen grossen Schale den Blattsalat auslegen und den Meeresfrüchtesalat darauf verteilen.
• Die Jakobsmuscheln schön obenauf verteilen. Ebenso die paar in der Schale belassenen Miesmuscheln.
• Mit Zitroneschnitzen und gezupftem Dill dekorieren.
• Parallel dazu die Crostinis zubereiten:
  • 1 Baguettebrot in Scheiben schneiden
  • Crostini-Panade darauf verteilen
  • Im 200°C Backofen mit Oberhitze einige Minuten backen, bis sie oben leicht geröstet sind. Abkühlen lassen und zum Salat servieren

Tipp:

• Falls man rohe Zwiebeln mag (ich mag sie nicht), kann man auch wenig feine Zwiebelstreifen beigeben
• Die fertigen tiefgefrorenen Meeresfrüchte-Mischungen sind oft nicht sehr hochwertig und riechen stark nach Fisch. Wesentlich feiner schmeckt der Salat mit separat gekauften und selber gerüsteten Crevetten, Muscheln und Tintenfischen.

Wein-Tipp:

• Castillo de Montearagón, Rosado, Cariñena (Zaragoza), Spanien, www.grandesvinos.com

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Ultraschall-Applikation: High-Tech im Pferdestall mit Ultraschallsensoren

Ultraschallsensoren sind unter den Näherungssensoren ein technologisch interessantes Nischenprodukt. Gemäss swissT.net entfallen in der Schweiz auf sie knapp 2% in Stück und gut 6% in Umsatz gerechnet. Ihre Toleranz gegenüber unterschiedlichen Oberflächen und gegen Schmutz führt zu einer fast unbegrenzten Anwendungsvielfalt. Über eine davon wird hier berichtet.

Das Cowboy-Pferd

Auf der Poco Bueno Ranch (www.poco-bueno-ranch.ch) sind vier Quarter Horses zu Hause. Das American Quarter Horse ist mit über 4,6 Millionen registrierten Pferden die zahlenmäßig grösste Pferderasse der Welt. Aus der Kombination der von den spanischen Konquistadoren und den späteren europäischen Siedlern auf den amerikanischen Kontinent importierten Rassen entstand das American Quarter Horse, eine in Typ und Charakter unverwechselbare Pferderasse. Der Name leitet sich von den Quarter Mile Races ab, die gegen Ende des 18. Jahrhunderts in den Städten der Südstaaten populär waren. Dabei handelte es sich um Rennen, bei denen einfach die Hauptstraße über eine etwa 440 yards (ca. 400 m) lange Strecke abgesperrt wurde und zwei Pferde gegeneinander antraten.

Bei der Eroberung des Westens spielte das American Quarter Horse eine wesentliche Rolle. Nur die härtesten und leistungsfähigsten Tiere bestanden im täglichen Kampf ums Überleben. Sie waren unerlässliche Partner der Cowboys, zogen aber auch den Pflug des Farmers oder am Sonntag die Kutsche zur Kirche, um anschließend ausgespannt zu werden und ein Rennen zu laufen. Diese Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit wurde zu einem wesentlichen Merkmal, das die Rasse bis heute beibehalten hat.

Die Poco Bueno Ranch – ökologisch, tiergerecht

Seit Juli 2009 ist die Poco Bueno Ranch am neuen Standort in Aeugst am Albis. Auf dem Anwesen wurde ein wunderschöner Freilaufstall für die vier Pferde Fanta, Bueno, Chex und Poco gebaut. Der komplette Stalltrakt ist mit Heubühne, grossen Weiden, Sandplatz, Sattelkammer und Reiterstübli ausgestattet. Es ist schön, wenn die Pferde selbst entscheiden können, ob sie lieber im Stall, auf dem wetterfesten Aussenplatz oder auf den grossen Weiden sein möchten. Das sind tiergerechte Bedingungen, wie sie in der biologischen Landwirtschaft in neuerer Zeit eher bei Kühen und Kälbern Einzug hielten. Für die Pferdehaltung ist dies pionierhaft. Das ist keine Boxenhaltung. Die Pferde sind das ganze Jahr über im offenen Stall und haben jederzeit freien Auslauf bis zur Weide. Gegen die Kälte im Winter legen sie sich automatisch ein dickeres Fall zu. Die Natur lässt grüssen.

Fütterung mit Sensortechnik

Revolutionär ist auch die Fütterung. Erstens wird nur Bio-Heu aus der Nachbarschaft verfüttert. Das ist faserig und natürlich. Kraftfutter, mit dem bei uns fast alle Pferde gefüttert werden, ist tabu. Die Kraft holen sich die Pferde durch den jederzeit möglichen Auslauf. Und zweitens ist die Fütterung voll automatisiert. Das spart Arbeitskräfte und ermöglicht dem Pferd eine stressfreie, natürliche Ernährung. Hier kommt die Sensortechnik zum Einsatz. Jedes Pferd hat hinter dem Ohr einen RFID (Radio Frequency Identification) Chip implantiert. Darauf ist seine Identität gespeichert. Im Stall gibt es 2 Futterstände. In jedem ist auf der Seite der RFID-Empfänger montiert und über dem Pferd ein Ultraschallsensor. Das RFID System identifiziert nun das Pferd, sobald es in der Futterbox angelangt ist und vom Ultraschallsensor detektiert wurde. Dann geht der pneumatisch angetriebene Fressschieber hinunter, und das Pferd kann sich am Heu bedienen.

RFID ist aber nicht in der Lage laufend die Anwesenheit des Pferdes zu detektieren; es ist kein Näherungssensor. Dazu wird der Ultraschallsensor eingesetzt. Er schaut von oben auf den Pferdekopf. Wenn der Sensor 5 Sekunden lang keinen Pferdekopf mehr sieht, schliesst der Schieber wieder. Das Pferd muss sich dann von neuem beim RFID „anmelden“. Dadurch wird auch verhindert, dass die Pferde von einem „fremden Account“ fressen. Damit vergeht der in der Stallhaltung sonst so bekannte Futterneid. Jedes Pferd merkt, dass kein anderes seine Ration wegfrisst. Die Nahrungsaufnahme wird entspannt.

Natürlich wird die Technik auch dazu genutzt, die Fütterung der Tiere zu überwachen und optimal an eine natürliche Ernährung anzupassen. Die Sensorsignale werden von einer SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) ausgewertet. Je nach Grösse und Alter des Pferdes steht ihm eine Heuration von 7 bis 10kg pro Tag zu. Wenn das Pensum abgelaufen ist, öffnet der Heuschieber bei dem Pferd nicht mehr. Ein Pferd kann jeweils 20 Minuten lang, auch mit Unterbrüchen, fressen. Danach gibt es eine Zwangspause von 2 Stunden. Das Ziel ist es, natürlich zu fressen, das heisst öfter kleinere Mengen. Typischerweise führt das zu 5 bis 6 Mahlzeiten pro Tag.

Der ganze Stall mit Futterständen und Weide wird von 8 Videokameras überwacht. Die Besitzerin der Poco Bueno Ranch kann von überall her per Internet jederzeit alle Kameras beobachten und den Fütterungsstand jedes Pferdes abrufen. High-Tech, die Spass macht!

Ultraschallsensor – ideal zur Tiererkennung

Ultraschallsensoren werden in der Industrie zur Distanzmessung und als Näherungsschalter eingesetzt. Ihre Vorteile gegenüber optischen, induktiven und kapazitiven Sensoren spielen sie durch folgende Eigenschaften aus:

• Messung unabhängig von Material, Oberfläche, Farbe und Grösse des Zielobjekts
• Arbeiten bei Staub, Schmutz, Nebel, Licht
• Tasten transparente und glänzende Objekte ab
• Tasten flächenförmig (und nicht nur punktförmig) ab

Dadurch können mit Ultraschall so unterschiedliche Materialien wie Metalle, Kunststoffe, Holz, Flüssigkeiten, Granulate, Pulver, Lebensmittel etc. detektiert werden. Oder eben auch Menschen und Tiere. Ob das Objekt transparent ist, spielt überhaupt keine Rolle. So polyvalent sind praktisch nur Ultraschallsensoren. Man spricht auch davon, dass Ultraschallsensoren vor allem dann eingesetzt werden, wenn alle anderen Methoden versagt haben. Daraus sind unzählige Anwendungen in den Hauptgebieten Niveauüberwachung, Regelung, Zählen und Erfassen sowie Geometrieerfassung entstanden. Die Messbereiche liegen je nach Bauart zwischen wenigen Millimetern und mehreren Metern. Die Sensoren werden meistens in Maschinen oder Anlagen eingebaut. Für die Poco Bueno Ranch wurden Ultraschallsensoren mit besonders hoher Detektionskraft ausgesucht. Die UPK Baureihe von SNT Sensortechnik AG hat eine hohe Sendeleistung. Das ist wichtig, wenn so unregelmässige (Fell, Mähne) und bewegte Objekte wie Tiere erfasst werden sollen. Mit optischen oder anderen Sensoren wäre das nicht möglich. Ultraschall wird hingegen von praktisch allen Oberflächen reflektiert. Zudem ist der Sensor robust und unempfindlich gegen Schmutz. Er wird auch bei automatisierten Kuhställen erfolgreich eingesetzt.