Band 72, Heft 10 - 10

Dieser Beitrag behandelt die Entwicklung eines Differential-Interferometers mit einer neuen Konfiguration, um die Verschiebung von stark gekrümmten Prüflingen zu messen. In den vorhandenen Aufbau eines Differential-Interferometers wurde ein konfokaler Sensor mit dem Ziel integriert, die relative Position zwischen dem Prüfling und dem Strahlteiler zu bestimmen. Eine Experimentaleinrichtung wurde aufgebaut, um ein Tiefenmesssystem in einem kommerziellen Nanoindentation-Gerät zu kalibrieren, die auch die Vorteile des entwickelten Differential-Interferometers deutlich demonstriert.

In der Fahrzeugtechnik ist die Information von Betrag und Richtung der Fahrzeuggeschwindigkeit von äußerster Wichtigkeit. Zur Realisierung eines berührungslosen optischen Messverfahrens eignen sich dabei insbesondere CMOS-Kameras. Diese erlauben Hochgeschwindigkeitsaufnahmen schnell bewegter Objekte bei sehr kurzen Belichtungszeiten. Durch Analyse einer Bildsequenz der bewegten Straßenoberfläche mit Methoden der Bildverarbeitung kann die Relativbewegung zwischen Kamera und Oberfläche und somit die Bewegung des Fahrzeugs gemessen werden. In diesem Beitrag wird beschrieben, wie durch Beobachtung der Fahrbahn mit einer CMOS-Kamera die Kenngrößen der Fahrzeugbewegung – Geschwindigkeitsvektor und Drehrate – gemessen werden können. Anhand von korrespondierenden Punkten in aufeinander folgenden Bildern werden Transformationsparameter geschätzt. Geschwindigkeitsvektor und Drehrate können direkt aus diesen Parametern berechnet werden.

Es wurde ein kompaktes, ultrapräzises Laserkalibriersystem aufgebaut und erfolgreich getestet. Das System besteht unter anderem aus einem neuen interferometrischen Winkel- und Längensensor und einer DSP -gestützten Signalverarbeitungseinheit. Es wird mittels Matlab gesteuert, sodass Messabläufe und Datenauswertung sehr einfach und flexibel gestaltet werden können. Mit Hilfe eines Autokollimators, eines induktiven Tasters und eines AFM konnten die Eigenschaften des Kalibriersystems erfolgreich demonstriert werden. Derzeit sind statische eindimensionale Kalibrierungen mit Schrittweiten von 20 pm bis ±6 μm sowie dynamische bei Frequenzen bis 2 kHz möglich.

Dieser Beitrag befasst sich mit der selektiven Bestimmung einer einzelnen Komponente in einer Suspension am Beispiel von Milch. Ziel ist es, den Fettgehalt von Rohmilch zu bestimmen. Die Messung erfolgt über die Auswertung einer integrativen Messgröße, der Ultraschallgeschwindigkeit, in einem Temperaturprofil. Zur Datenreduktion werden die Messwerte approximiert. Die Koeffizienten der Approximation ermöglichen eine effiziente Auswertung mittels eines neuronalen Netzes. Im Anschluss erfolgt ein Vergleich der Ergebnisse mit Referenzmessungen und eine Diskussion der Messfehler dieser Methode.

Die Bestimmung des linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten eines Prüflings ist ein typisches Beispiel, wie die eigentliche Messgröße durch eine Ausgleichsrechnung aus einer veränderlichen Anzahl von Messdaten gewonnen wird. Die notwendige Angabe der Messunsicherheit (nach GUM) solcher Größen bereitet den Anwendern erfahrungsgemäß große Schwierigkeiten. In dieser Arbeit werden für Praktiker GUM-konsistente Formeln für die Messunsicherheit der Koeffizienten von Ausgleichsgeraden abgeleitet.