Modeling of tubular optical fibers using the example of an optical-electrical combination conductor. - In: POF simulation beyond data transmission, ISBN 978-3-7392-1499-3, (2015), S. 71-75
The article deals with the modeling of tubular polymer optical fibers. These occur in the patented optical electrical conductor combination system as light-conducting wrapping of an electrical cord and serve as a novel tool for the detection of arc faults. The wrapping represents a tubular step index waveguide consisting of 3 polymer layers an inner and an outer cladding as well as a light guiding core layer. To optimize the properties of the fiber, in particular the layer thicknesses, the influence of damping mechanisms caused by bending, core-cladding surface roughness and volume scattering losses are investigated and put into a model which is simple and flexible to parameterize. In doing so, the most difficult part turns out to be the modeling of survace-scattering at the core-cladding interface. In this paper the developed model is described and corresponding results are shown using the example of a silicone-FEP material combination.
Optimization of silica gel beds for the use in humidity controller setups. - In: Proceedings, (2015), S. 257-261
The problem, discussed in this work, is the optimization of the silica gel temperature control. For fast temperature changes of the silica gel, a high density packed bed of silica gel would be necessary. But this would slow down the moisture transport in the silica gel bed due to the much faster transport in air, than on surfaces or in solid bodies. To predict the behavior of the humidity control system, simulations were performed to preselect promising silica gel bed geometries. In Simulation of the moisture transport the nonlinear sorption isotherms of the silica gel had to be taken into account, to represent the influence of dew point itself on the dynamics of changes in dew point temperature. The contribution deals with influences on the static and the dynamic performance of the humidity control system such as heater geometry, silica gel grain size and the microporous structure of the silica gel. Furthermore the characteristics of the test system have to be considered, to build up a model describing a humidity control system.
Einflüsse auf die Messunsicherheit bei der Bestimmung dynamischer Kennwerte von Berührungsthermometern. - In: Messunsicherheit praxisgerecht bestimmen und Prüfprozesse in der industriellen Praxis, (2015), S. 147-156
Bei der Messung mit Berührungsthermometern treten statische und dynamische thermische Messabweichungen auf. Der Wert und der zeitliche Verlauf dieser Abweichungen werden u.a. beeinflusst durch Wärmetransportvorgänge im Thermometer sowie des Thermometers mit der Umgebung und dem zu messenden Medium. Zusätzlich wirken sich die Abweichungen durch Einflussgrößen auf die primäre Abbildungsgröße der Temperatur (z.B. Widerstand, Thermospannung) und weitere Störgrößen in der Messkette auf den Messwert aus. Während die Messunsicherheit bei der Bestimmung der statisch-thermischen Messabweichung immer eine große Rolle gespielt hat, wird sie bei der Ermittlung der dynamischen Kennwerte kaum betrachtet. Im Beitrag werden die Einflussfaktoren, die sich auf die dynamischen Kennwerte der Berührungsthermometer auswirken, am Beispiel eines Widerstandsthermometers näher beleuchtet.
Kalibrierung und Messunsicherheitsbetrachtung bei Mehrkomponenten Kraft-/Drehmomentmessungen. - In: Messunsicherheit praxisgerecht bestimmen und Prüfprozesse in der industriellen Praxis, (2015), S. 119-132
In Forschung und Industrie kommt der Kraft- und Drehmomentmesstechnik eine wichtige Bedeutung zu [1, 2]. In vielen Anwendungen müssen Betrag, Richtung und zeitlicher Verlauf der zu messenden Vektoren von Kraft und Drehmoment erfasst werden, sodass der Einsatz von Mehrkomponentensensoren erforderlich ist. Trotz ihrer weiten Verbreitung in Forschung und Industrie gibt es keine offiziellen Kalibriervorschriften [3] und Verfahren zur Ermittlung der Messunsicherheit für Mehrkomponentenmessungen von Kraft und Drehmoment. In vielen Bereichen werden zudem statisch kalibrierte Mehrkomponentensensoren für die Erfassung dynamischer Messgrößen eingesetzt [4], wodurch es im Bereich der Eigenfrequenz des Sensors und oberhalb davon zu erheblichen Messabweichungen kommt. Im Folgenden wird am Beispiel eines Sechskomponentensensors für Kraft und Drehmoment zunächst die statische Kalibrierung und ein Verfahren zur Messunsicherheitsanalyse für Mehrkomponenten Kraft-/Drehmomentmessungen im statischen Bereich vorgestellt und nachfolgend auf die dynamische Kalibrierung eingegangen. Basierend auf dem dynamischen Modell des Sensors werden Ansätze zur dynamischen Kalibrierung und Ermittlung der dynamischen Messunsicherheit diskutiert.
Metrologische Sicherheit eines Informationsverarbeitungssystems in der Messtechnik. - In: Messunsicherheit praxisgerecht bestimmen und Prüfprozesse in der industriellen Praxis, (2015), S. 233-240
In der Präzisionsmesstechnik steht allgemein die Anforderung der schnellen Messung im Konflikt mit einem sehr hohen Auflösungsvermögen und einer sehr kleinen Messunsicherheit. Insbesondere eichfähige Messsysteme fordern die Einhaltung der entsprechenden Regularien, wie beispielsweise das Eichgesetz und die Richtlinien der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB). Derartige messtechnische Systeme benötigen für ihre Funktionen eine komplexe und hochleistungsfähige Informationsverarbeitung, die zertifiziert werden muss. Bei der systematischen Entwicklung von Messgeräten wird ein Nachweis benötigt, dass die geforderte Messunsicherheit des jeweiligen Verfahrens gewährleistet werden kann. Für diese Zwecke wird in dem vorliegenden Beitrag eine zusätzliche und spezielle Anforderung an die metrologische Sicherheit formuliert. Die entwickelten Funktionen zur Unterstützung der metrologischen Sicherheit und die zusätzlichen Maßnahmen zur Manipulationssicherheit sollen die Eichfähigkeit sowie die Einhaltung der Standards, Vorschriften und Richtlinien bereits in den frühen Phasen des Entwicklungsprozesses sicherstellen.
Ultrathin transparent photodetector for use in standing-wave interferometer. - In: Full papers, ISBN 978-80-01-05793-3, (2015), insges. 6 S.
A novel photodiode for application in a standing-wave interferometer was developed. The operation principle is based on the optical standing wave whose stationary intensity profile can be detected by a photosensor which - for this purpose - has to be transparent and thinner than the optical wavelength. The working principle and basic design requirements of the developed sensor are described, and the results of measurements inside and outside the standing wave are discussed.
Improvement in long term stability of the long range AFMs. - In: Full papers, ISBN 978-80-01-05793-3, (2015), insges. 6 S.
High-resolution force measurement systems: measuring horizontal directed forces for flow metering of low conductive media in channels. - In: Full papers, ISBN 978-80-01-05793-3, (2015), insges. 6 S.
Progress of the TU Ilmenau dual axis tiltmeter with nanorad resolution. - In: Full papers, ISBN 978-80-01-05793-3, (2015), insges. 6 S.
The progress of our tiltmeter, which bases on force compensating weigh cells (EMFC) is discussed in this paper. Currently a resolution of ˜ 1 nrad at a range of ± 9 mrad, a linearity of < 0.25*10-3 and a cross error of the axes of < ± 22 ppm is achieved. Long term measurements of earth tide related tilts demonstrate the ability to resolve tilts with very small frequencies (1 - 2 d-1). Prospectively it will be applied to measure and control tilting of measurement basements and tables.
A new proposal for the dynamic test of torque transducers. - In: Full papers, ISBN 978-80-01-05793-3, (2015), insges. 4 S.