Martin DimitrovRäumlich auflösende, dynamische Druckmesssysteme mit piezoelektrischen Foliensensoren | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ISBN: | 978-3-8440-3429-5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Reihe: | Forschungsberichte zur Fluidsystemtechnik Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. Peter F. Pelz Darmstadt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Schlagwörter: | piezoelektrische Sensoren; Kavitation; Strömungsmessung | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publikationsart: | Dissertation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sprache: | Deutsch | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seiten: | 144 Seiten | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Abbildungen: | 61 Abbildungen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gewicht: | 212 g | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Format: | 21 x 14,8 cm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bindung: | Paperback | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Preis: | 45,80 € | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erscheinungsdatum: | März 2015 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Zusammenfassung: | Die Entwicklung eines Systems zur Messung von örtlich und zeitlich aufgelösten Oberflächendrücken ist von großem Interesse für fluidtechnische Anwendungen. Eines der zentralen Phänomene in diesem Zusammenhang ist die Kavitation mit ihrem Einfluss auf die Oberflächen fester Körper.Viele der involvierten Schädigungsmechanismen und Vorgänge bei der Kavitation sind jedoch weitgehend unverstanden. Ein Grund hierfür ist der Mangel an Messtechnik, die in der Lage ist, das hochfrequente Phänomen in der erforderlichen temporalen und örtlichen Schärfe aufzulösen.
Diese Arbeit beschreibt die Entwicklung eines Druckmesssystems für die obige Aufgabenstellung. Hierzu beschäftigt sie sich insbesondere mit dem Sensordesign, dem Fertigungsverfahren des Sensors, dem notwendigen Messverstärker sowie der mehrkanaligen Hochgeschwindigkeitsdatenerfassung der Sensorsignale. Grundlage des Sensordesigns bzw. der Entwicklung ist eine 28 µm dünne piezoelektrische PVDF-Folie. Die flächige Gestalt der Folie ermöglicht letztendlich die Entwicklung von Sensoren mit örtlicher und zeitlicher Auflösung. In Hinblick auf die örtliche Auflösung werden null-, ein- sowie zweidimensionale Sensoren entwickelt. Den Kern der vorliegenden Arbeit stellt die Sensorik mit zweidimensionaler örtlicher Auflösung. Für diese wird eine neue Lösungsfindung vorgestellt, um die elektrische Ladung im Netzwerk verschalteter piezoelektrischer Sensoren zu messen. Dieses Sensordesign verlangt einen speziellen Auswertealgorithmus, der auch Gegenstand der Arbeit ist. Die Sensoren mit zweidimensionaler örtlicher Auflösung werden zur Erzeugung von Karten der Oberflächenbeanspruchung eingesetzt. Diese Karten werden schließlich zur Vorhersage der Oberflächenerosion in der Maschine genutzt. |