Handbuch Optische Messtechnik

Vorwort

Inhaltsverzeichnis

Die Autoren

Firmen, die mit Praxisbeispielen im Handbuch vertreten sind

Einleitung

1 Geschichte der Optik

2 Bedeutung der  opti schen Technologien heute

2.1 Bedeutung der optischen Technologien in der Technik

2.2 Bedeutung der optischen Technologien im Militärsektor

2.3 Bedeutung der optischen Technologien in der Medizin

3 Bedeutung der  optischen Technologie in Zukunft

4 Literaturverzeichnis

TEIL I 3D-Formerfassung

1 Einleitung

1.1 Historischer Rückblick

1.2 Nichtoptische  Messtechnik

1.3 Übersicht

2 Lichtschnittverfahren

2.1 Verfahrensgrundlagen

2.2 Beschreibung des Lichtschnittverfahrens

2.3 Messeinflüsse beim Lichtschnittverfahren

2.4 Grenzen des Lichtschnittverfahrens

2.5 Kalibrierung beim Lichtschnittverfahren

2.6 Nachbearbeitung der Messdaten beim Lichtschnittverfahren

2.7 Anwendungsbeispiele für das Lichtschnitt verfahren

2.7.1 Geometriekontrolle von Gussrohren

2.7.2 Prüfung von Jochprofilträgern ohne Taktzeitverlust

2.7.3 Vermessen eines Traktors

2.7.4 Engineering eines Flugzeug innenraums – vom Scan zum 3D-CAD-Modell

2.7.5 Robotergeführte optische CMM-Scanner

2.7.6 Verbau von Windschutzscheiben

2.7.7 Spalt-Bündigkeitsmessung an Karosserieteilen

2.7.8 Nietenprüfung im Flugzeugbau

2.7.9 Vermessen von Karossen

2.7.10 Reverse Engineering im Rennsport

2.7.11 Vermessen und Auswerten der Tornadolinie

2.7.12 Das messtechnische Geheimnis der Poleposition von Red Bull Technology

2.7.13 Einsatz multisensorischer Messsysteme in Fertigung von hochpräzisen Bauteilen

2.7.14 Optische Qualitätssicherung im Fahrzeugbau bei Volvo

2.7.15 Optische Untersuchung von im Gesenk geschmiedeten Implantaten

2.7.16 Vermessung von Blechteilen im Automobilbau

2.7.17 Digitalisieren eines komplexen Türschließsystems

2.7.18 Laserscantechnik in einer Zinkdruckgießerei

3 Streifenprojektion

3.1 Verfahrensgrundlagen

3.2 Beschreibung des Streifenprojektionverfahrens

3.2.1 Zeitlich codierte Verfahren

3.2.2 Gray-Code

3.2.3 Phasen-codierte Verfahren

3.2.4 Frequenzcodierte Verfahren

3.2.5 Örtlich codierte Verfahren

3.2.6 Sonstige Codierverfahren

3.2.7 Vergleich der Codierverfahren

3.2.8 Streifenprojektionstechniken

3.2.9 Zweikamerasysteme

3.2.10 Vermessung von Kleinstrukturen bzw. kleinen Objekten

3.3 Kalibrierung bei der  Streifenprojektion

3.4 Anwendungsbeispiele der Streifenprojektion

3.4.1 Systemlösung ATOS (GOM GmbH): Vollflächige Geometriemessung

3.4.2 3D Digitalisierung eines Gebissabdrucks

3.4.3 Schadensanalyse bei Pkw-Pkw-Kollisionen

3.4.4 Fahrzeuginnenraumvermessung

3.4.5 Nicht-industrielle Anwendungen (Archäologie)

3.4.6 3D-Vermessung von Jagdwaffen

3.4.7 3D-Vermessung im Werkzeugbau

3.4.8 3D-Vermessung im Formenbau

3.4.9 Digitalisierung eines Fahrzeugdesignmodells

3.4.10 Optische Qualitätssicherung des neuen Honda Civic

3.4.11 Schnelle Nietenprüfung im Flugzeugbau

3.4.12 Untersuchung von Spaltmaßen im Automobilbau

3.4.13 Untersuchung eines Turbinenlaufrads

3.4.14 3D-Qualitätsprüfung von Getriebe gehäusen für Nutzfahrzeuge

3.4.15 3D-Qualitätsprüfung von Lagergehäusen für Vier-Takt-Motoren

3.4.16 3D-Qualitätsprüfung von Turbinenschaufeln

3.4.17 3D-Qualitätsprüfung und Fahrzeug vermessung in der Formel 1TM

4 Photogrammetrie

4.1 Prinzip der Photogrammetrie

4.1.1 Verfahrensgrundlagen

4.1.2 Messverfahren der Photogrammetrie

4.2 Anwendungsbeispiele der Photogrammetrie

4.2.1 Einsatz mobiler optischer Koordinatenmesstechnik beim Aufbau von Offshore-Windenergieanlagen

4.2.2 Qualitätssicherung an BMW-Cabriolets

4.2.3 Mobile 3D-Koordinatenmesstechnik für den Schiffbau

4.2.4 3D-Vermessung von Fenstern für Luxusyachten

4.2.5 Vermessung der Rotorblattflansche von Windkraftanlagen

4.2.6 Messen unter anspruchsvollen Bedingungen

4.2.7 3D-Inspektion von Zügen

5 Triangulationssensor

5.1 Verfahrensgrundlagen

5.2 Messverfahren des  Triangulationssensors

5.3 Anwendungsbeispiele der Triangulationssensoren

5.3.1 Dickenmessung von Gummibahnen für das Baugewerbe

5.3.2 Dickenmessung von Folie

5.3.3 Zweiseitige Dickenmessung mit Laserprofilsensoren

6 Weißlichtinterferometrie

6.1 Verfahrensgrundlagen

6.2 Beschreibung des Weißlichtinterferometrie verfahrens

6.3 Anwendungsbeispiele der Weißlichtinterferometrie

6.3.1 Vergleich zu taktilen Messsystemen

6.3.2 Oberflächenuntersuchungen mit Weißlichtinterferometrie

7 Optische Kohärenztomografie

7.1 Verfahrensgrundlagen

7.2 Messverfahren der optischen Kohärenztomografie

8 Konfokale Mikroskopie

8.1 Verfahrensgrundlagen

8.2 Messverfahrens der  konfokalen Mikroskopie

8.3 Anwendungsbeispiele der konfokalen Mikroskopie

8.3.1 Vermessung der Schneidkante einer Gewindeschneidplatte

8.3.2 Oberflächenstruktur- und Rauheiterfassung

8.3.3 Anwendungsbeispiele aus der Medizintechnik

8.3.4 Konfokale Mikroskopie bei additiven Fertigungsverfahren

8.3.5 Untersuchung von Mikrostrukturen in Forschung und Produktion

9 Chromatisch-konfokales  Messverfahren

9.1 Verfahrensgrundlagen

9.1.1 Beschreibung des chromatisch-konfokalen Messverfahrens

9.1.1.1  Chromatisch-konfokale Spektralinterferometrie

9.2  Anwendungsbeispiele der chromatisch-konfokalen Mikroskopie

9.2.1 Untersuchung von Dichtelementen und -flächen

9.2.2 Anwendungsbeispiele aus der Medizin

10 Streulichtsensor

10.1 Verfahrensgrundlagen

10.2 Messverfahren des Streulichtsensors

10.3 Anwendungsbeispiele des Streulichtsensors

10.3.1 Rauheitsmessung während des Walzenschleifens

10.3.2 Flächenrauheitsmessung von Kegelrollen

10.3.3 100%-Messung bei gehonten Lagerringen

11 Lasertracer

11.1 Verfahrensgrundlagen

11.2 Messverfahren des Lasertracers

11.3 Anwendungsbeispiele der Lasertracer

11.3.1 Inspektion von Flugzeugen

11.3.2 Steigerung der Effizienz von Wasserkraftwerken

11.3.3 Vermessung von Schienenfahrzeugen und deren Komponenten

12 Autofokussensor

12.1 Verfahrensgrundlagen

12.2 Messverfahren des  Autofokussensors

13 Kontrastvergleichs autofokussensor

13.1 Verfahrensgrundlagen

13.2 Messverfahren des Kontrastvergleichs autofokussensors

13.2.1 Telezentrische Zoomobjektive für die Kontrastvergleichsautofokussensoren

13.2.2 Optische Grenzen des Kontrast vergleichsautofokussensors

14 Interferometrische Abstands- bzw. Entfernungsmessung

14.1 Verfahrensgrundlagen

14.2 Messverfahren zur  interferometrischen Abstands- bzw. Ent fernungsmessung

14.2.1 Homodyne Interferometrie

14.2.2 Homodyne Interferometrie mit Quadraturerfassung

14.2.3 Heterodyne Interferometrie

14.2.4 Vermessung von großen Bauteilen mithilfe eines Laserradars

15 Konoskopische Holografie

15.1 Verfahrensgrundlagen

15.2 Messverfahren der konoskopischen Holografie

16 Ellipsometrie

16.1 Verfahrensgrundlagen

16.2 Messverfahren der  Ellipsometrie

17 3D-Formprüfinterferometrie

17.1 Verfahrensgrundlagen

17.2 Beschreibung des Messverfahrens der 3D-Formprüfinterferometrie

17.3 Aufbau und Funktionsweise des Prismen interferometers

17.4 Anwendungsbeispiele der 3D-Formprüf interferometrie

17.4.1 Ebenheitsprüfung von polierten, geläppten, flachgehonten und feingeschliffenen Präzisionsteilen

17.4.2 Messung großer Flächen

18 Mehrwellenlänge- Interferometrie

18.1 Verfahrensgrundlagen

18.2 Messverfahren der Mehrwellenlänge- Interferometrie

18.3 Anwendungsbeispiele der Mehrwellenlänge-Interferometrie

18.4 Linsenvermessung mithilfe eines Mehrwellenlängen-Interferometers

19 Fokus-Variation

19.1 Verfahrensgrundlagen

19.2 Messverfahren der Fokus-Variation

19.3 Anwendungsbeispiele der Fokus-Variation

19.3.1 Hochgenaue Oberflächenmessung von Schaftwerkzeugen in der spangebenden Industrie

19.3.2 3D Oberflächenmessungen in der Mikropräzisionsfertigung

20 Deflektometrie

20.1 Verfahrensgrundlagen

20.2 Messverfahren der Deflektometrie

20.3 Anwendungsbeispiele der Deflektometrie

21 Makyoh-Sensor

21.1 Verfahrensgrundlagen

21.2 Messverfahren mit Makyoh-Sensor

22 Schattenwurfverfahren

22.1 Verfahrensgrundlagen

22.2 Beschreibung des  Schattenwurfverfahrens

22.3 Anwendungen des Schattenwurfverfahrens

22.3.1 Berührungslose Schneidkanten vermessung

22.3.2 Automatische Holzplatten vermessung

23 Terrestrisches Laserscanning

23.1 Verfahrensgrundlagen

23.2 Messverfahren des  terrestrischen Laserscannings

23.3 Anwendungsbeispiele des terrestrischen Laserscannings

23.3.1 Terrestrische Flugzeugvermessung

23.3.2 Digitalisierung des Wasserkraftwerkes Atlantis

23.3.3 Terrestrische Truck-Vermessung

24 Shape from Shading

24.1 Verfahrensgrundlagen

24.2 Messverfahren Shape from Shading

25 Hybride Messverfahren

25.1 Verfahrensgrundlagen

25.2 Beschreibung der hybriden Messverfahren

25.3 Anwendungsbeispiele der hybriden Mess verfahren

26 Literaturverzeichnis zu Teil I

TEIL II Temperaturerfassung

1 Einleitung

1.1 Historischer Rückblick

1.2 Nichtoptische  Messtechnik

1.3 Grundbegriffe

1.4 Übersicht

2 Thermografie

2.1 Verfahrensgrundlagen

2.2 Messverfahren der  Thermografie

2.2.1 Wichtige Einflussgrößen bei thermografischen Messungen

2.2.1.1  Emissionsgrad

2.2.1.2 Atmosphäreneinfluss bei thermografischen Messungen

2.2.1.3 Einfluss von Strahlungsquellen bei thermografischen Messungen

2.2.1.4  Aufbau einer modernen Thermografiekamera

2.2.1.5 Einfluss der Auflösung einer Thermografiekamera

2.2.1.6 Kalibrierung

2.3 Anwendungsbeispiele der Thermografie

2.3.1 Bauthermografie

2.3.2 Thermografische Untersuchung von Elektrobauteilen

2.3.3 Thermografische Untersuchung einer Großraumpumpe

2.3.4 Thermografische Untersuchung von Elektroanlagen

2.3.5 Thermografie in der vorbeugenden Instandhaltung

2.3.6 Automatische Zustands überwachung von Gießpfannen (Transport von Flüssigstahl)

2.3.7 Steuerung der Temperaturverteilung in Druckgussformen

2.3.8 Steuerung der Temperaturverteilung bei Thermoformingprozessen

2.3.9 Kontrolle von Bierfässern

2.3.10 Detektion von Mikroleckagen

2.3.11 Erfassung der Temperaturverteilung bei Überwachungsaufgaben

2.3.12 Schlackedetektion

2.3.13 Detektion von Reststoffen in Edelstahlformen

2.3.14 Wahrnehmung menschlicher Gefühle

2.3.15 Thermografische Untersuchungen der Zerspanzone

2.3.16 Wärmebildkameras im Bereich der Brennstoffzellen- und Batterietechnologie

3 Pyrometrie

3.1 Verfahrensgrundlagen

3.2 Messverfahren der  Pyrometrie

3.2.1 Bauarten der Pyrometer

3.2.2 Einfluss des Messabstands auf pyrometrische Messungen

3.2.3 Kalibrierung

4 Faseroptische Temperatur messung

4.1 Verfahrensgrundlagen

4.2 Messverfahren der faseroptischen Temperaturmessung

4.2.1 Integriertes faseroptisches Mess system (DTS) mit Messung der Raman-Streuung

4.2.2 Integriertes faseroptisches Messsystem (DTS) mit Messung der Rayleigh-Streuung

4.2.3 Faseroptische Temperaturmessung mit Faser-Bragg-Gittern

4.2.4 Kombination aus faseroptischer und pyrometrischer Temperaturmessung

4.2.5 Thermochrome faseroptische Temperaturmessung

4.2.6 Weitere faseroptische Messprinzipien

5 Literaturverzeichnis zu Teil II

TEIL III Strömungsuntersuchung

1 Einleitung

1.1 Historischer Rückblick

1.2 Nichtoptische  Messtechnik

1.3 Übersicht

1.4  Dopplereffekt

2 Laser-Doppler-Anemometrie (LDA/LDV)

2.1 Verfahrensgrundlagen

2.2 Messverfahren der LDA

2.2.1  Zweistrahl-Laser-Doppler-Anemometrie

2.2.2  Referenzstrahl-Laser-Doppler-Anemometrie

2.2.3 Weitere Laser-Doppler-Anemometrie-Ausführungen

3 Phasen-Doppler-Anemometrie (PDA)

3.1 Verfahrensgrundlagen

3.2 Messverfahren der PDA

4 Laser-2-Fokus Anemometrie (L2F)

4.1 Verfahrensgrundlagen

4.2 Messverfahren der L2F

5 Particle Image Velocimetry (PIV)

5.1 Verfahrensgrundlagen

5.2 Messverfahren der Particle Image Velocimetry

5.3 Anwendungsbeispiele

5.3.1 Anwendung des Verfahrens PIV in der Motorenentwicklung

5.3.2 Anwendung des Verfahrens PIV in der Fluidmechanik

6 Particle Tracking Velocimetry (PTV)

6.1 Verfahrensgrundlagen

6.2 Messverfahren der Particle Tracking Velocimetry

7 Laserinduzierte Fluoreszenz (LIF)

7.1 Verfahrensgrundlagen

7.1.1 Messverfahren der laserinduzierten Fluoreszenz

7.2 Anwendungsbeispiele

7.2.1 Anwendung des Messverfahrens LIV bei Untersuchung von Zerstäubungs prozessen

7.2.2 Anwendung des Messverfahrens PLIF bei Untersuchung von Verbrennungen

8 Doppler Global Velocimetry (DGV)

8.1 Verfahrensgrundlagen

8.2 Messverfahren der Doppler Global Velocimetry

9 Sonstige Verfahren zur Unter suchung von Fluidströmungen

9.1 Global Phase Doppler (GPD), Interferometric Particle Imaging (IPI)

9.2 Teilchenbasierte Stoß-Visualisierung (TSV)

9.3 Filtered Rayleigh  Scattering (FRS)

9.4 Anwendungsbeispiele der Verfahren IMI (Inter ferometric Mie Imaging) und Shadow bei Unter suchung von Partikeln

9.5 Sonderverfahren – Interferometrische Mehrwellenlängen-Kinematografie

10 Literaturverzeichnis zu Teil III

TEIL IV Optische Untersuchung mechanischer Schwingungen und Bewegungsanalyse

1 Einleitung

1.1 Historischer Rückblick

1.2  Nichtoptische Mess technik

1.3 Übersicht

1.4 Grundbegriffe

1.4.1 Mechanische Schwingung

1.4.2 Darstellung von Schwingungen

1.4.3 Übertragungsfunktion

1.4.4 Messen von Schwingungen

2 Laservibrometrie

2.1 Verfahrensgrundlagen

2.2 Messverfahren der  Vibrometrie

3 Bildkorrelation

3.1 Verfahrensgrundlagen

3.2 Messverfahren der  Bildkorrelation

3.3 Anwendungsbeispiele für die Bildkorrelation zur Schwingungsmessung

4 Holografie zur Schwingungsmessung

4.1 Verfahrensgrundlagen

4.2 Messverfahren der  Holografie

4.2.1 Elektronische Speckle-Pattern-Interferometrie (ESPI)

4.2.2 Erweiterung der klassischen Holografie auf dynamische Schwingungsanalyse

5 Bildbasierte Schwingungs analyse und Videostroboskopie

5.1 Verfahrensgrundlagen

5.2 Messverfahren der Videostrobo skopie und der bildbasierten  Schwingungsanalyse

5.3 Anwendungsbeispiele der bildbasierten Schwingungs analyse und der Videostroboskopie

5.3.1 Vibrationsanalyse an einer Elektronikplatine

5.3.2 Prüfung der Rotorblätter von Windenergieanlagen

5.3.3 Hochgeschwindigkeitsmessung von Radbewegungen

6 Shearografie zur  Schwingungsmessung

6.1 Verfahrensgrundlagen

6.2 Verfahren der Shearo grafischen Schwingungsmessung

6.3 Anwendungsbeispiel der Shearografischen Schwingungsanalyse

7 Faseroptische Schwingungsmessung

7.1 Verfahrensgrundlagen

7.2 Verfahren der faser optischen Schwingungsmessung

8 Literaturverzeichnis zu Teil IV

TEIL V Oberflächenanalyse

1 Einleitung

1.1 Historischer Rückblick

1.2 Mechanische Grundlagen

1.2.1 Oberflächenrauheit, Form- und Lagetoleranzen

1.2.2 Rauheitskenngrößen

1.2.3 Übersicht der Normen

1.3 Nichtoptische Mess technik

2 Optische Verfahren vs.  taktile Verfahren

2.1 Messbereich/Mess genauigkeit der optischen Verfahren

2.2 Typische Anwendungen der Verfahren

2.3 Übersicht der optischen Verfahren

3 Streulichtverfahren zur  Oberflächenanalyse

4 Weißlichtinterferometrie zur Oberflächenanalyse

5 Fokusvariation zur  Oberflächenanalyse

6 Streifenprojektion zur  Oberflächenanalyse

7 Konfokalmikroskopie zur  Oberflächenanalyse

8 Literaturverzeichnis zu Teil V

TEIL VI Messen von mechanischen Spannungen

1 Einleitung

1.1 Historischer Rückblick

1.2 Nichtoptische  Messtechnik

1.3 Mechanische Grundlagen der Spannungen

1.4 Übersicht

2 Spannungsoptisches Durchlichtverfahren (klassische  Spannungsoptik)

2.1 Verfahrensgrundlagen

2.2 Messverfahren der Durchlicht-SPO

2.3 Anwendungsbeispiele des Verfahrens der  Spannungsoptik (SPO)

2.3.1 Untersuchung von Brillengläsern und Gestellen

2.3.2 Untersuchung von Kerbwirkungen und Spannungsverläufen zur Bauteil opti mie­rung und mechanischen Analyse

2.3.3 Spannungsverläufe „einfrieren“

2.3.4 Messung von Restspannungen in Glasflaschen

3 Spannungsoptisches  Reflexionsverfahren

3.1 Verfahrensgrundlagen

3.2 Funktionsweise des  Reflexionsverfahrens

3.3 Anwendungsbeispiele des Reflexionsverfahrens

3.3.1 Untersuchung des Spannungs verhaltens in Knochen durch Implantate

3.3.2 Messungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie

4 Thermoelastische Spannungsanalyse (TSA)

4.1 Verfahrensgrundlagen

4.2 Funktionsweise der TSA

4.3 Anwendungsbeispiel der TSA

5 Shearografie zur Messung von Spannungen

5.1 Verfahrensgrundlagen

5.2 Funktionsweise der  Shearografie zur  Spannungsmessung

6 Holografie zur Messung von Spannungen

6.1 Verfahrensgrundlagen

6.2 Funktionsweise der  holografischen  Spannungsmessung

6.3 Anwendungsbeispiel Scheibenbremsuntersuchung zur holografischen Spannungsmessung

7 Bildkorrelation zur Messung von Spannungen

7.1 Verfahrensgrundlagen

7.2 Funktionsweise der  Bildkorrelation zur  Spannungsmessung

7.3 Anwendungsbeispiele der Bildkorrelation

7.3.1 Untersuchung eines Zahnrads

7.3.2 Untersuchung einer Rohrzange

7.3.3 Untersuchung von zugbelasteten Rundproben

7.3.4 Untersuchung von scherbelasteten Proben

7.3.5 Untersuchung von Rissen

8 Literaturverzeichnis zu Teil VI

TEIL VII Abstands- und Geschwindigkeitsmessung

1 Einleitung

1.1 Historischer Rückblick

1.2 Nichtoptische  Messtechnik

1.3 Grundbegriffe

1.4 Übersicht

2 Interferometrische Abstands- und Geschwindigkeitsmessung

2.1 Verfahrensgrundlagen

2.2 Das Messverfahren zur interferometrischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung

3 Laserdistanzmessung

3.1 Verfahrensgrundlagen

3.2 Das Messverfahren zur Laserdistanzmessung

3.2.1 Einzelpulsmessung

3.2.2 Phasenvergleichsmessung

3.2.3 Puls-Akkumulations-Messverfahren

4 Lasertriangulation

4.1 Verfahrensgrundlagen

4.2 Das Messverfahren zur Lasertriangulation

4.3 Anwendungsbeispiele der Lasertriangulation

4.3.1 Vermessung von Spannstahl

4.3.2 Automatische Positionierung von Synchronringen

5 Konfokale und chromatisch- konfokale Abstandsmessung

5.1 Verfahrensgrundlagen

5.2 Das Messverfahren der konfokalen und der  chromatisch-konfokalen Abstandsmessung

5.2.1 Konfokale Abstandsmessung

5.2.2 Chromatisch-konfokale Abstandsmessung

6 Radiointerferometrie

6.1 Verfahrensgrundlagen

6.2 Das Messverfahren der Radiointerferometrie

6.3 Astronomische  Abstandsmessung

6.3.1 Parallaxe

6.3.2 Rotverschiebung

7 Literaturverzeichnis zu Teil VII

TEIL VIII Verformungsmessung

1 Einleitung

1.1 Historischer Rückblick

1.2 Nichtoptische Mess technik

1.3 Übersicht

2 Holografie zur Verformungs messung

2.1 Verfahrensgrundlagen

2.2 Das Verfahren der  Holografie

2.3 Anwendungsbeispiele der Holografie zur  Verformungsmessung

2.3.1 Verformungsmessung eines Bremssattels und Vergleich mit FEM-Berechnungen

3 Shearografie zur  Verformungsmessung

3.1 Verfahrensgrundlagen

3.2 Das Messverfahren  Shearografie

4 Bildkorrelation zur  Verformungsmessung

4.1 Verfahrensgrundlagen

4.2 Das Messverfahren  Bildkorrelation

4.3 Anwendungsbeispiele der Bildkorrelation

4.3.1 Formänderungsanalyse von Umformvorgängen

4.3.2 Messen der Verformung von Zug-, Druck- und Biegeproben

4.3.3 Dynamische Verformungsmessung

4.3.4 Einsatz der Bildkorrelation in der Medizin

4.3.5 Untersuchung von Brücken mithilfe der Bildkorrelation

4.3.6 Einsatz der Bildkorrelation in der Fahrzeug- bzw. Luftfahrtindustrie

4.3.7 Untersuchung einer Flugzeugtür

4.3.8 360°-Untersuchung eines Druckbehälters

5 Streifenprojektion zur  Verformungsmessung

5.1 Verfahrensgrundlagen

5.2 Das Verfahren der  Streifenprojektion

5.3 Anwendungsbeispiele der Streifenprojektion

5.3.1 Untersuchung einer Membran

6 Photogrammetrie zur  Verformungsmessung

6.1 Verfahrensgrundlagen

6.2 Das Verfahren der  Photogrammetrie

6.3 Anwendungsbeispiele der Photogrammetrie

6.3.1 Untersuchung von Solarpanels

6.3.2 Verformungsmessung in der Klimakammer

6.3.3 Photogrammetrie zur Verformungs messung in der Raumfahrt

7 Literaturverzeichnis zu Teil VIII

TEIL IX Detektion von Schäden

1 Einleitung

1.1 Historischer Rückblick

1.2 Nichtoptische  Messtechnik

1.3 Übersicht optischer  Messverfahren

2 Terahertz

2.1 Verfahrensgrundlagen

2.2 Messverfahren für  Terahertz-Strahlung

2.3 Anwendungsbeispiele

2.3.1 Erkennung verborgener Ondulationen in GFK-Materialien

2.3.2 Porenartige Materialdefekte in einem keramischen Kühlkörper

2.3.3 Untersuchung von Dichtringen in Kunststoffrohren

3 Thermografie

3.1 Verfahrensgrundlagen

3.2 Messverfahren der  Thermografie

3.2.1 Passive Thermografie

3.2.2 Aktive Thermografie

3.2.3 Verfahren der aktiven Thermografie zur Überprüfung von Solarzellen

3.3 Anwendungsbeispiele der Thermografie zur Schadensdetektion

3.3.1 Detektion von Gaseinschlüssen im Schaum von Instrumententafeln (passive Thermografie)

3.3.2 Prüfung von Faserverbundwerkstoffen (Lockin-Thermografie)

3.3.3 Qualitätskontrolle an Leder (Lockin-Thermografie)

3.3.4 Kontrolle des Rumpfs von Flugzeugen (Lockin-Thermografie)

3.3.5 Inspektion von Laserschweißnähten (Puls-Thermografie)

3.3.6 Inspektion von Faserverbund werk stoffen (Transienten-Thermografie)

3.3.7 Inspektion von Instrumententafeln (Transienten-Thermografie)

3.3.8 Inspektion von Turbinenschaufeln (ultraschallangeregte Thermografie)

3.3.9 Inspektion von Bauteilen aus Faser keramik und aus Faserverbundwerk stoff (ultraschallangeregte Thermo­grafie)

3.3.10 Prüfverfahren mit aktiver Thermografie in der Solarzellenproduktion

3.3.11 Thermografische Überprüfung von Faserverbundwerkstoffen (Lockin-Thermografie)

4 Computertomografie

4.1 Verfahrensgrundlagen

4.2 Messverfahren der  Computertomografie

4.2.1 Erzeugung der Röntgenstrahlung

4.2.2 Detektion der Röntgenstrahlung

4.2.3 Einteilung der Röntgengeräte

4.3 Anwendungsbeispiele der Computertomografie

4.3.1 Computertomografie als Teil der Produktentwicklung

4.3.2 Fehler- und Maßanalyse im Leichtbau und Messdatengewinnung für Simulationen

4.3.3 Poren- und Restwandstärkeanalyse mittels der CT

4.3.4 Untersuchung von Turbinenschaufeln

4.3.5 Computertomografische Unter su chung von mechanischen Maschinen

4.3.6 Computertomografische Unter suchung von Einspritzinjektoren

4.3.7 Computertomografische Überprüfung von Fügenähten an Faserverbund bauteilen

5 Shearografie zur Detektion von Schäden

5.1 Verfahrensgrundlagen

5.2 Verfahren der shearo grafischen Detektion von Schäden

5.3 Anregungsarten zur  shearografischen  Fehlerdetektion

5.4 Anwendungsbeispiele der Shearografie zur Detektion von Schäden

5.4.1 Shearografische Untersuchung einer CFK-Platte

5.4.2 Shearografische Untersuchung von Druckleitungen

5.4.3 Endoskopische Untersuchung einer beschädigten Turbinenschaufel

5.4.4 Shearografische Inspektion von Helikopter-Rotorblättern

5.4.5 Shearografische Untersuchung der Windkrafträder

5.4.6 Shearografische Untersuchungen im Schiffbau

5.4.7 Automatisierte shearografische Untersuchungen in der Produktion

6 Holografie zur Detektion von Schäden

6.1 Verfahrensgrundlagen

6.2 Verfahren der holo grafischen Detektion von Schäden

6.3 Anwendungsbeispiel der Holografie zur Detektion von Fehlstellen

7 Laservibrometrie zur Detektion von Schäden

7.1 Verfahrensgrundlagen

7.2 Verfahren zur Detektion von Schäden mittels Laservibrometrie

7.2.1 Laservibrometrische Detektion von Fehlstellen mittels Lamb-Wellen

7.2.2 Detektion von strukturellen Fehlstellen mittels Laservibrometrie

8 Literaturverzeichnis zu Teil IX

TEIL X Normen in der optischen Messtechnik

1 Einleitung

1.1 Historie, Rückblick im Bereich Normung

1.2 Qualitätsmanagement, Normenbezug auf die Qualität von Produkten

2 Basiswissen Normung

2.1 Normen im Alltag

2.2 Zuordnung von Normen

2.2.1 Nationale (Deutsche) Normen

2.2.2 Europäische Normen

2.2.3 Internationale Normen

3 Übersicht von Normen in der Messtechnik, optischen  Messtechnik

3.1 Allgemeine Normen der Messtechnik

3.2 Definitionen in der  optischen Messtechnik

3.3 Magnetpulverprüfung (optisch)

3.4 Koordinatenmessgeräte (optisch)

3.5 Bestimmung und  Messung von optischen Größen

3.6 Optische Komponenten und Messgeräte

3.7 Kalibrierung von  optischen Systemen

3.8 Herstellung optischer Komponenten

3.9 Qualitätskontrolle für optische Systeme

3.10 Sicherheit optischer  Systeme

3.11 Allgemeine Zahlen  optischer Normen

4 Literaturverzeichnis zu Teil X

TEIL XI Laserschutz

1 Einleitung

2 Gefahren von Laserstrahlung

2.1 Schädigung des Auges

2.2 Schädigung der Haut

2.3 Schädigungen im Umfeld von Laserstrahlung

3 Klassifizierung von  Laserstrahlung

4 Rechtliche Grundlagen

5 Schutzmaßnahmen

5.1 Technische und bauliche Schutzmaßnahmen

5.2 Organisatorische  Schutzmaßnahmen

5.3 Persönliche Schutz maßnahmen

6 Zusammenfassung

Literaturhinweis zu Teil XI:

TEIL XII Optische Komponenten und Grundlagen

1 Einleitung

2 Licht und Optik

2.1 Eigenschaften des Lichts

2.2 Welle-Teilchen-Dualismus des Lichtes

2.3  Beugung

2.4  Brechung

2.5  Reflexion

2.6 Polarisation

2.6.1 Linear polarisiertes Licht

2.6.2 Unpolarisiertes Licht

2.6.3 Zirkular und elliptisch polarisiertes Licht

2.6.4 Polarisatoren

3 Optische Bauelemente

3.1 Linsen

3.2 Spiegel

3.3 Prismen, Reflexions prismen

3.4 Okulare

3.5 Blende

3.6 Objektive

3.7 Strahlteiler

3.7.1 Geometrische Strahlteiler

3.7.2 Physikalische Strahlteiler

3.7.3 Periodische Strahlteiler

3.8 Fassungen optischer  Bauelemente

3.8.1 Fassungsarten

3.8.2 Konstruktionsgrundsätze für das Fassen optischer Bauelemente

3.8.3 Gläseraufnahmen, Halterungen verschiedenster Art

3.9 Glasfaserkabel (Lichtwellenleiter LWL, Endoskope)

3.9.1 Arten von Fasern

3.9.2 Fügen von Lichtwellenleitern (LWL)

4 Lasertechnik

4.1 Allgemeines zur  Lasertechnik

4.2 Stationen in der Geschichte der Lasertechnik und Optoelektronik

4.3 Grundlagen der  Lasertechnik

4.3.1 Anregungsformen

4.3.2 Wechselwirkung von Photonen und Atomen

4.3.3 Absorption eines Photons

4.3.4 Ionisation eines Atoms

4.4 Laser und Lasersysteme

4.4.1 Prinzipieller Aufbau eines Lasers

4.4.2 Festkörperlaser

4.4.3 Gaslaser

4.4.4 Flüssigkeitslaser

4.4.5 Weitere Laser

5 Grundlagen der Interferometrie

6 Allgemeines zu flächendeckenden Prüf- und Messverfahren, Einführung

7 Literaturverzeichnis zu Teil XII

Stichwortverzeichnis