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 Frequenzzähler visualisiert. Die Messfehler der Messverfahren werden ermittelt und verglichen. Auch die Fähigkeit bei niederen Drehzahlen oder in großen Abständen 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 Kalibriergeräten sind die Aufnehmer zu kalibrieren und ihre Kennlinien aufzunehmen. Begriffe wie Linearität, Fehlerklassen und Hysteresefehler sind wesentliche Bestandteile dieses Versuchs.
Strömungsmessung
Inhalt der Übung ist die Messung der Strömungsgeschwindigkeit und des Massenstroms in einem Gebläse. Geber sind Turbinenzähler, Flügelrad- und Heißfilmanemometer, 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 Einschwingvorgänge am Aufnehmer, in der Messdatenverarbeitung und an Anzeige- und Registriergeräten behandelt. Es werden Maßnahmen erarbeitet, um die Temperatur schneller bestimmen zu können.
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 Verstärkungskalibrierung der konventionellen oder rechnergestützten Auswerteelektronik sind von den Studierenden selbst durchzuführen. Abschließend wird die Linearität und Hysterese der Waage bewertet.
Einsatz von Messdatenerfassungssystemen
Diese Übung dient zum Kennenlernen des rechnergestützten Messens mit Messsystemen. Die Studierenden 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 Auswerteoberfläche aufbereitet und graphisch dargestellt
CAN Sensoren:
Im Rahmen von Projektarbeiten untersuchen die Studierenden CAN-Datenbus fähige 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 Studierenden selbständig erarbeitet.
Weitere Projektarbeiten:
In Projektarbeiten erarbeiten die Studierenden Lösungen 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 Studierendengruppen (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 Druckbehälter
- Ermittlung der Resonanzfrequenzen an einem Getriebedeckel
- Bestimmung der Betriebsschwingformen bei unterschiedlichen Frequenzen
Moiréverfahren / Speckleshearing-Interferometrie/ Graycodeverfahren
- Verformungsmessung an einem Kunststoffbehälter 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 zugehörigen Betriebsschwingformen bestimmt.
Ordnungsanalyse
Während eines Motorhochlaufs am Laborfahrzeug werden mit vielkanaliger Beschleunigungsmessung Schwingformen und Resonanzfrequenzen am Fahrzeugunterboden bestimmt (Wasserfalldiagramme)
Schallintensitätsmessung
An einer Lautsprecherbox werden mit einer Schallintensitätssonde 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
