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Publikationen

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Erstellt: Fri, 21 Sep 2018 23:04:16 +0200 in 0.0371 sec


Augustin, Silke ; Fröhlich, Thomas; Schalles, Marc; Krummeck, Stefan
Bilateral comparison for determining the dynamic characteristic values of contact thermometers in fluids. - In: Journal of sensors and sensor systems : JSSS. - Göttingen : Copernicus Publ, ISSN 2194878X, Bd. 7 (2018), S. 331-337
https://doi.org/10.5194/jsss-7-331-2018
Schienbein, Ralf ; Weigert, Florian; Fern, Florian; Theska, René; Füßl, Roland
The implementation of ultra precision rotations to multiaxial nanofabrication machines: challenges and solution concepts. - In: Proceedings of the 18th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology - Bedford, UK : euspen, ISBN 978-0-9957751-2-1, (2018), S. 65-66

Existing long-range nanopositioning and nanomeasuring machines are based on three independent linear movements in a Cartesian coordinate system. This in combination with the specific nature of sensors and tools (further on summarized as tool) limits the addressable part geometries. This article contributes to the enhancement of multiaxial machine structures by the implementation of rotational movements while keeping the precision untouched. A parameter based dynamic evaluation system with quantifiable technological parameters has been set up and employed to identify general solution concepts and adequate substructures. First evaluations show high potential for sample scanning mode variants considering linear movements of the object in combination with angular movements of the tool, considering a goniometer setup in specific. The evaluation system is further enhanced by the implementation of data based on comprehensive design catalogues, uncertainty calculations and CAD-model based footprint analysis for specific setups. To support the selection, detailed parameter sets are generated containing explicit moving ranges, uncertainties, resolutions, reproducibilities and costs. This approach is also applied to the rotation of the object. The results are compared to the tool rotation and mixed versions. After all, the knowledge gained, is formed into general rules for the verification and optimization of design solutions for multiaxial nanopositioning machines.


Mu, Guannan
Erstellung einer Python Funktionsbibliothek zur Bildverarbeitung unter Nutzung von IDS USB-Kamera-Hardware. - Ilmenau. - 75 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit, 2018

Eine Funktionsbibliothek unter der objektorientierten Programmiersprache Python 3.x. wird erstellt, damit kann die Bildverarbeitung unter Nutzung von IDS- Kamera- Hardware durchgeführt werden kann. In der Funktionsbibliothek gibt es sowohl die messtechnisch relevanten Kamerafunktionen als auch die Funktionen zur Bildverarbeitung. Als Demonstrationsprojekt für die Nutzung der Funktionsbibliothek wird eine optische Winkelmessung mit einer IDS-Kamera realisiert.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/1025241983mu.txt
Straub, Lisa
Modellbasierte Endwertvorhersage von Thermometer-Sprungantworten. - Ilmenau. - 133 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit, 2018

Aufgrund der Temperaturabhängigkeit vieler Materialeigenschaften kann es erforderlich sein, die Temperatur in einem Prozess zu überwachen, um thermische Schädigungen oder Bauteilversagen zu verhindern. Bei Temperaturmessungen müssen jedoch die thermischen Ausgleichsvorgänge abgewartet werden, bis die korrekte Anzeige der Temperatur erfolgt. Dieses dynamische Verhalten von Thermometern spiegelt sich in dynamischen Kennwerten, wie den Zeitkonstanten, wider und wird u. a. vom konstruktiven Aufbau des Thermometers beeinflusst. Die Forderung nach einer Echtzeitmessung der Temperatur steht jedoch im Widerspruch zu den Anforderungen an die mechanische Robustheit des Thermometers. Deshalb wurde in dieser Arbeit eine modellbasierte Endwertvorhersage von Thermometer-Sprungantworten thematisiert. Zu Beginn wurde im Zuge der Modellbildung auf die Herleitung der Fourierschen Wärmeleitungsdifferentialgleichung sowie auf die elektro-thermische Analogie eingegangen. Weiterhin wurden die zugehörigen Gleichungen zur Parameteridentifikation aufgezeigt. Da für die Endwertvorhersage das Kalman-Filter verwendet werden sollte, erfolgte eine Betrachtung der dafür notwendigen Zustandsraumbeschreibung dynamischer Systeme sowie der Grundlagen des Kalman-Filters. Anschließend wurden die Prüfeinrichtungen zur Aufnahme der Sprungantworten kurz vorgestellt. Im Zuge der Anwendung erfolgte die Modellierung der verwendeten Thermometer auf Basis der theoretischen und der experimentellen Systemidentifikation. Für einen ersten Test des Vorhersage-Algorithmus wurden zwei Messreihen untersucht, die aufgrund der geringen Temperaturänderungen als linear betrachtet werden konnten. Dabei konnten nur die Modelle auf Basis der experimentellen Systemidentifikation überzeugen, sodass dieser Ansatz fokussiert wurde. Es folgte eine Anwendung auf weitere Messungen: Wiederholungsmessungen, Messungen mit veränderten Messbedingungen und nichtlineare Messreihen. Abschließend wurde auf eine Online-Implementierung des Kalman-Filters im bestehenden Programm zur Messwertaufnahme der Prüfeinrichtung mit Luftströmung eingegangen, die einen ersten Ansatz für eine Echtzeitmessung der Temperatur realisiert.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/1024326330strau.txt
Mattheis, Thomas
Analyse und Validierung eines universell einsetzbaren Messsystems zur herstellerunabhängigen Vermessung von PKW-Antrieben. - Ilmenau. - 89 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit, 2018

Um Fahrzeuge verschiedener Hersteller im Rahmen einer Wettbewerbsanalyse in Bezug auf ihre Längsdynamik objektiv miteinander vergleichen zu können, wird von der Bertrandt Ingenieurbüro GmbH ein universelles Messsystem zur Aufnahme von Beschleunigung, Geschwindigkeit, Fahrpedalstellung und Motordrehzahl eingesetzt. Innerhalb der vorliegenden Arbeit soll das System hinsichtlich seiner Schwachpunkte bei Hard- und Software sowie der allgemeinen Nutzung analysiert und dokumentiert werden. Im Anschluss folgt die Konzeption eines neuen Messtechniksystems unter den vorher definierten Gesichtspunkten, mit dem Ziel, die Fahrzeugvermessung insgesamt effizienter, universeller und präziser zu gestalten.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/1023318024matth.txt
Sternkopf, Christian ; Manske, Eberhard
Digital frequency offset-locked He-Ne laser system with high beat frequency stability, narrow optical linewidth and optical fibre output. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 29 (2018), 6, S. 064013, insges. 13 S.
https://doi.org/10.1088/1361-6501/aab987
Rothleitner, Christian ; Schleichert, Jan; Rogge, Norbert; Günther, Ludwig; Vasilyan, Suren; Hilbrunner, Falko; Knopf, Dorothea; Fröhlich, Thomas; Härtig, Frank
The Planck-Balance - using a fixed value of the Planck constant to calibrate E1/E2-weights. - In: Measurement science and technology : devoted to the theory, practice and application of measurement in physics, chemistry, engineering and the environmental and life sciences from inception to commercial exploitation. - Bristol : IOP Publ, ISSN 13616501, Bd. 29 (2018), 7, S. 074003, insges. 9 S.
https://doi.org/10.1088/1361-6501/aabc9e
Stevenson, Brandon
Entwicklung einer Temperiereinrichtung für hochpräzise elektromagnetische Linearantriebe. - Ilmenau. - 63 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit, 2018

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung einer Temperierung für die elektromagnetischen Linearantriebe einer ultrahochpräzisen Koordinatenmessmaschine. Die elektrische Verlustleistung der Antriebselemente tragen zu einer Erwärmung einzelner Baugruppen und der Umgebung bei, was sich auf die Gesamtmessunsicherheit auswirkt. Um diesen Unsicherheitsbeitrag zu minimieren sollen die Antriebe auf eine Temperatur von 20,000 ˚C ± 10 mK temperiert werden. Für die Entwicklung dieses Gerätes wurden geeignete elektrische und hydraulische Bauteile ausgesucht, mit denen man die sieben Antriebe der Koordinatenmessmaschine bei einer Übertemperatur kühlen und einer Untertemperatur erwärmen kann. Ein Teil der Entwicklung war außerdem die Kalibrierung der eingesetzten Temperatur- und Volumenstromsensoren, sowie das Aufnehmen der Temperatur- und Strömungsverläufe der einzelnen Bauteile und vorhandenen Antriebe.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/1022171445steve.txt
Roloff, Tim
Aufbau eines Prüfstandes zur automatischen Fluidtemperaturmessung bei verschiedenen Eintauchtiefen. - Ilmenau. - 62 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit, 2018

In Forschung und Industrie muss in verschiedensten Prozessen die Temperatur fluider Medien gemessen werden. Um Messwerte über weite Distanzen übermitteln und automatische Steuer- und Regelprozesse implementieren zu können, werden hierzu elektronische Temperaturfühler eingesetzt. Diese bestehen aus einem Sensorelement (z.B. Widerstandssensor oder Thermoelement), das in unterschiedlich dimensionierte, meist metallische Fühler eingebaut wird. Diese Fühler werden entweder direkt, oder aber umgeben von einem Schutzrohr in die zu messende Flüssigkeit eingetaucht. Da in den häufigsten Fällen ein Teil des Fühlers aus der Flüssigkeit herausragt, weist nur der eingetauchte Teil die gleiche Temperatur wie die Flüssigkeit auf, während der Rest die Umgebungstemperatur annimmt. Ist die Flüssigkeit wärmer als die Umgebung, wird ein Teil der Fluidtemperatur an die Umgebung abgeleitet und nicht mehr vom Sensor gemessen. Es kommt zu einem Messfehler. Dieser wird umso kleiner, je weiter der Fühler in die Flüssigkeit eingetaucht wird. Ziel dieser Arbeit ist der Aufbau eines Prüfstandes, der für Widerstandsfühler und Thermoelemente verschiedenster Baugröße, die minimale Eintauchtiefe ermittelt. Diese ist dann erreicht, wenn der Messwert um mehr als ein vorgegebenes Maß von der tatsächlichen Flüssigkeitstemperatur abweicht. Konzipiert und aufgebaut wurde ein Prüfstand, der bis zu fünf Prüflinge sowie einen Referenzfühler aufnehmen kann. Die Fühler werden automatisiert verfahren und deren Messwerte kontinuierlich aufgezeichnet und abgespeichert.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/1022165089rolof.txt
Theska, René ; Zentner, Lena; Fröhlich, Thomas; Weber, Christian; Manske, Eberhard; Linß, Sebastian; Gräser, Philipp; Harfensteller, Felix; Darnieder, Maximilian; Kühnel, Michael
State of the art precision motion systems based on compliant mechanisms. - In: The 4th International Conference Mechanical Engineering in XXI Century : Niš, April 19-20, 2018 : proceedings. - Niš : Faculty of Mechanical Engineering, ISBN 978-86-6055-103-2, (2018), S. 3-8