Volume 71, Issue 6 - 6

Stand der Technik bei Rundheitsmessungen sind zurzeit mechanisch antastende Systeme. Unter bestimmten Umständen kann die mechanische Antastung zu Abrieb oder Deformation des Prüflings führen. Mit einem neu entwickelten Interferometer und einem kommerziellen Formmessgerät wurden Rundheitsmessungen an verschiedenen Prüflingen berührungslos durchgeführt. Die Funktionsfähigkeit der interferometrischen Messmethode konnte für einen weiten Bereich von Rundheitsabweichung, Material und Oberflächenstruktur gezeigt werden. Zum Vergleich wurden die Prüflinge auch mit einem mechanischen Taster ausgemessen.

Automatische, berührungslose und Online-Messungen des Gangunterschiedes und der Doppelbrechung an laufenden, optisch anisotropen Proben (Fasern, Folien) können auch bei modernen Herstellungsverfahren falschfarbenfrei und schnell bei sehr hohen Gangunterschieden durchgeführt werden. Dazu dient ein von uns entwickeltes modifiziertes Senarmont-Mess-Verfahren. Die trotzdem noch auftretenden Probleme werden mit einer Simulationskammer untersucht, wobei insbesondere die Auswirkungen des Verdrehungswinkels bei Folien, die Wirkung des abgewinkelten Strahlenganges bei der berührungslosen Messung an Fasern und die Auswirkungen von Lageschwankungen der Fasern auf den Gangunterschied und die Doppelbrechung getestet werden.

Die Bewegung von opaker, elektrisch leitender Flüssigkeit (hier Flüssigmetall), besonders in engen, stehenden Rohren mit Gasinjektion (z.B. airlift pumps), soll ohne in den Querschnitt ragende Sensoren gemessen werden. Untersucht wird eine elektromagnetische Geschwindigkeitsmessanordnung mit Wandelektroden in einer Quecksilbersäule mit Argonblasen. Aus Spannungsverlauf und injiziertem Gasvolumenstrom werden Richtung und Größe der Flüssigmetallbewegung sowie Blasenbewegung und -abmessung ermittelt.

Das hier vorgestellte automatische Messverfahren ermöglicht die Bestimmung der Kontaktkraft zwischen einem piezoelektrischen Biegewandler, der durch eine elektrische Gleichspannung ausgelenkt wird, und einem steifen Anschlag, der die Auslenkung begrenzt. Dazu wird eine Gegenkraft auf den Biegewandler ausgeübt und so lange kontinuierlich erhöht, bis dieser den Anschlag nicht mehr berührt. Der während dieses Vorgangs aufgezeichnete Kraft-Zeit-Verlauf weist charakteristische Merkmale auf, deren Auswertung die Bestimmung der gesuchten Kontaktkraft ermöglicht. Die Signalverarbeitung basiert auf einem nichtlinearen Signalmodell, dessen Parameter anhand einer unterlagerten quadratischen und einer überlagerten nichtlinearen Optimierung identifiziert werden.