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Labor Messtechnik

Standort Labor Allgemeine Messtechnik: Campus Esslingen Stadtmitte, Geb?ude 4

Standort Labor Laser-Messtechnik: Campus Esslingen Flandernstra?e

Laborleitung

Laborleitung

Laborleiter        

Prof. Dr.-Ing. Joachim Berkemer

Stellvertreter    

Prof. Dr.-Ing. David Cello

Labormitarbeiter

Labormitarbeiter

Dr. M.Sc. Pradeep Narrain

Dipl.-Ing. (FH) Thomas Vogt

Dipl.-Ing. (FH) Klaus Wohlleber

B.Eng. M.Eng. Christian K?pf

Der langj?hrige und engagierte Laborleiter Prof. Dr.-Ing. Albrecht E?linger ist am 26.02.2020, kurz vor
seinem Ruhestand verstorben. Wir behalten ihn in ehrender Erinnerung.

 

 

Arbeitsgebiete

Arbeitsgebiete

Arbeitsgebiet Allgemeine Messtechnik

Das Labor für Messtechnik bietet zahlreiche Praktikumsversuche an, die dem praxisnahen Erlernen der Messtechnik, insbesondere des Messens von Grundgr??en dienen. Diese Laborversuche erg?nzen und vertiefen die Lehrinhalte der begleitenden Vorlesung Messtechnik. Das Labor bietet bis zu 6 Arbeitspl?tze für Teams von jeweils 2-3 足球外围前十平台den an. Zus?tzlich werden im Labor Studienarbeiten durchgeführt.

Ansprechpartner Labor Allgemeine Messtechnik/ Campus Stadtmitte

Dipl.-Ing. (FH) Klaus Wohlleber


Arbeitsgebiet Laser-Messtechnik

Der Laborbereich Lasermesstechnik vermittelt Fachwissen über die Anwendung verschiedener  Messverfahren zur Erfassung von Schwingungen und akustischen Gr??en. Mit Einrichtungen zur vielkanaligen Datenerfassung, Schwingungsanalyse und Simulation k?nnen Problemstellungen auf dem Gebiet NVH (noise, vibration, harshness) bearbeitet werden. Die optischen Verfahren dienen sowohl zur Verformungs- und Wegmessung als auch zur Bauteilvermessung und zur zerst?rungsfreien Prüfung. Es k?nnen Verformungs- und Dehnungszust?nde bei dynamischer und statischer Belastung gemessen und mittels Simulation Bauteile optimiert werden.

Ansprechpartner Labor Laser-Messtechnik/ Campus Flandernstra?e

Dipl.-Ing. (FH) Thomas Vogt

Dr. M.Sc. Pradeep Narrain

Flyer Laser-Messtechnik

Laborübungen und Projekte

Laborübungen und Projekte

Laborübungen und Projekte Allgemeine Messtechnik

Drehzahlmessung: 

Auf einer von einem Brushless DC Motor angetriebenen Welle sind mehrere Messverfahren für die Umlaufdrehzahl der Welle aufgereiht. Die von den Sensoren ausgegebenen Signale werden mit digitalen Speicheroszilloskopen und einem Frequenzz?hler visualisiert. Die Messfehler der Messverfahren werden ermittelt und verglichen. Auch die F?higkeit bei niederen Drehzahlen oder in gro?en Abst?nden von der Welle zu messen wird untersucht. 

Druckmessung 

Verschiedene Druckaufnehmer wie Kolbenmanometer und Druckwaage, Flüssigkeits-U-Rohr-Manometer, Druckdosenmanometer bis zu integrierten mikromechanischen Membransensoren zur Messung von Absolut- und Differenzdrücken in Gasen und Flüssigkeiten werden im Einsatz gezeigt. Mittels Kalibrierger?ten sind die Aufnehmer zu kalibrieren und ihre Kennlinien aufzunehmen. Begriffe wie Linearit?t, Fehlerklassen und Hysteresefehler sind wesentliche Bestandteile dieses Versuchs. 

Str?mungsmessung 

Inhalt der ?bung ist die Messung der Str?mungsgeschwindigkeit und des Massenstroms in einem Gebl?se. Geber sind Turbinenz?hler, Flügelrad- und Hei?filmanemometer, Differenzdrucksensoren in Kombination mit Normblenden oder Rohrkrümmungen und das Prandtl-Rohr. Druck, Dichte und Temperatur sind zu berücksichtugen. 

Temperaturmessung 

Bei diesem Versuch wird mit PTC- und NTC-Fühlern, Platin-Widerstandsthermometern, Thermopaaren mit Kompensation und konventioneller wie rechnergestützter Auswertung gearbeitet. Besonders werden hierbei Einschwingvorg?nge am Aufnehmer, in der Messdatenverarbeitung und an Anzeige- und Registrierger?ten behandelt. Es werden Ma?nahmen erarbeitet, um die Temperatur schneller bestimmen zu k?nnen.

DMS-Messtechnik 

Im Rahmen dieses Versuchs stellen die Studententeams je eine Waage mit einem Messbereich von 0 bis 30 kg her. Alle Einzelschritte zur Applikation von DMS auf einem Biegebalken, zum Nullabgleich und zur Verst?rkungskalibrierung der konventionellen oder rechnergestützten Auswerteelektronik sind von den 足球外围前十平台den selbst durchzuführen. Abschlie?end wird die Linearit?t und Hysterese der Waage bewertet. 

Einsatz von Messdatenerfassungssystemen 

Diese ?bung dient zum Kennenlernen des rechnergestützten Messens mit Messsystemen. Die 足球外围前十平台den hinterlegen im System die Daten für die Sensoren. Dabei berücksichtigen sie die Kriterien für das Einstellen der Abtastrate, sowie das Setzten von Tief- oder Hochpassfiltern. Die gesammelten Daten werden mit der Auswerteoberfl?che aufbereitet und graphisch dargestellt

CAN Sensoren:

Im Rahmen von Projektarbeiten untersuchen die 足球外围前十平台den CAN-Datenbus f?hige Sensoren mit Hilfe von Software, lesen die Daten aus und visualisieren sie. Dabei werden die Grundlagen von Bussystemen im Fahrzeug und die Struktur von CAN Botschaften von den 足球外围前十平台den selbst?ndig erarbeitet.

Weitere Projektarbeiten:

In Projektarbeiten erarbeiten die 足球外围前十平台den L?sungen für Messtechnische Problemstellungen wie zum Beispiel die Dichtheit von Kabeldurchführungen gegen Unterdruck in der Umgebung des Sensors. 

Weitere Themenfelder sind die Projektierung von neuen Laborversuchen und Visualisierungshilfen für Vorlesungsinhalte wie zum Beispiel die Darstellung eines Einschwingvorgangs von Strom und Spannung in einem RC-Glied 


Laborübungen und Projekte LaserMesstechnik

Die Versuche werden mit 足球外围前十平台dengruppen (2-5 Personen) durchgeführt

Optische Grundlagen: Beugung, Interferenz

Mit Laser und optischen Komponenten werden an schwingungsisolierten Tischen z.B. Interferometer aufgebaut.

Holografie/ Speckle-Interferometrie
- Aufbau zur Erstellung eines Doppelbelichtungshologramms
- Auswertung von Interferenzlinien mit einem Bildverarbeitungssystem
- Verformungsmessung an einem Druckbeh?lter
- Ermittlung der Resonanzfrequenzen an einem Getriebedeckel
- Bestimmung der Betriebsschwingformen bei unterschiedlichen Frequenzen

Moiréverfahren / Speckleshearing-Interferometrie/ Graycodeverfahren

- Verformungsmessung an einem Kunststoffbeh?lter unter Innendruck                                                                  
- Prüfen eines Kohlefaserbauteils auf Delaminationen                
- Digitalisierung eines Bauteils und Export von STL-files

Schwingungsmessung am Laborfahrzeug mit dem Laser-Scanning-Vibrometer

Bei laufendem Motor werden Betriebsschwingformen am Fahrzeugunterboden und der Abgasanlage gemessen

Sensoren / Schwingungsanregung

Verschiedene Sensoren  (Beschleunigungsaufnehmer, Mikrofone, …) werden kalibriert verschiedene Arten der Schwingunsanregung mit elektrodynamischen Shakern werden vorglichen (Sinus, Periodic Chirp, Rauschen,…)

Resonanzen und Betriebsschwingformen

an einem Getriebedeckel werden mit Impulshammer und Beschleunigungsaufnehmer die Resonanzfrequenzen und die zugeh?rigen Betriebsschwingformen bestimmt.

Ordnungsanalyse

W?hrend eines Motorhochlaufs am Laborfahrzeug werden mit vielkanaliger Beschleunigungsmessung Schwingformen und Resonanzfrequenzen am Fahrzeugunterboden bestimmt (Wasserfalldiagramme)

Schallintensit?tsmessung

An einer Lautsprecherbox werden mit einer Schallintensit?tssonde die abgestrahlten Frequenzen an den unterschiedlichen Lautsprechern bestimmt

Modalanalyse und Simulation

An einem Bauteil werden die modalen Schwingformen durch Simulation bestimmt und mit den Ergebnissen der Modalanalyse mit Messdaten verglichen

Laborausstattung

Laboraustattung Allgemeine Messtechnik

Grundausstattung:

14 Labormesstische mit Stromversorgung, teilweise mit Druckluftanschluss; W-LAN Anbindung, 

Prüfst?nde:

Drehzahlprüfstand: Brushless DC Motor, Drehzahlgeregelt, 0-4000 U/min

Gebl?seprüfstand: Saugendes Gebl?se mit gesteuerter Gebl?sedrehzahl. Massenstrom von 100 kg/h bis 750 kg/h

Mehrere Versuchsaufbauten für kleine Gruppen von 2 bis 3 足球外围前十平台den aus den Themenfeldern Temperatur, Druck, Durchfluss, Einschwingvorg?nge, Beschleunigung und Auswertung von W?gezellen auf Biegebalkenbasis.


Laborausstattung Laser-Messtechnik

Schwingungsanalyse, Akustik (NVH)

  • Frequenzg?nge
  • Experimelle Modalanalyse
  • Betriebsschwingform-Analyse
  • Ordnungsanalyse
  • FEM Simulation

Optische Verfahren

  • Speckle-Shearing-Interferometrie
  • Laser-Scanning-Vibrometrie
  • Moiré Methode
  • Holografie, Speckle-Interferometrie
  • Graycode Verfahren

Ausstattung Verformungs- und Schwingungsmessung und  Schwingprüfung

  • Laser-Speckle-Interferometrie mit CW-Laser 1D und 3D
  • Holografie 1D
  • Laser-Speckle-Interferometrie Mit Pulslaser 1D
  • Laservibrometer
  • Laser-Scanningvibrometer
  • Laser-Differenzvibrometer
  • Graycodeverfahren zur Konturerfassung
  • Moiréverfahren zur Verformungsmessung
  • Beschleunigungs- und Kraftaufnehmer 1D und 3D
  • Wegaufnehmer (induktiv, Wirbelstrom, Lasertriangulation)
  • Messmikrofone, Schallintensit?tssonde PP
  • Schallintensit?tssonde PU
  • Akustische Kamera
  • Elektrodynamische Shaker 10N, 100N, 6600N

Forschung

Messung und Berechnung

Forschungprojekt: Berechnung des akustischen Verhaltens einer elektrischen Maschine

Durch das stetige Ansteigen der Komfortansprüche an heutige Fahrzeuge, gewinnen in der heutigen Entwicklung Themen an Bedeutung, die früher noch eher eine untergeordnete Rolle spielten. Ein typisches Beispiel dafür findet sich in dem akustischen Verhalten eines Antriebs wieder. Dieser Fachbereich wird auch als Noise-Vibration-Harshness (NVH) bezeichnet. Durch die immer leiser werdenden Motoren gilt es durch verschiedene Methoden das NVH-Verhalten zu analysieren und zu beurteilen. Auf Basis der Untersuchungen soll das Auftreten von st?renden oder unangenehmen Ger?uschen im Betrieb des Fahrzeuges frühzeitig erkannt und entsprechende Gegenma?nahmen durchgeführt werden.

Das Thema wird unter anderem im Rahmen des Promotionskollegs Hybrid II bearbeitet.

N?here Informationen über das Projekt

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Achtung, nur bis zum 15. Januar l?uft die Bewerbungsphase.

Bitte beachten Sie teilweise abweichende Bewerbungsfristen bei den Masterstudieng?ngen.

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Joachim Berkemer
Prof. Dr.-Ing. Joachim Berkemer

Wintersemester 2021/22: Donnerstag, 15:45 - 16:45

Raum S04.005

In der vorlesungsfreien Zeit nach Vereinbarung per E-Mail.

ACHTUNG: Die Sprechstunden am 21.10. und 28.10.2021 müssen leider entfallen.