TY - THES A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Flammschutz von polymeren Baustoffen: Bewertung von Konzepten auf der Basis von Small-scale Cone Calorimeter Untersuchungen N2 - Flammschutz von polymeren Baustoffen: Bewertung von Konzepten auf der Basis von small- scale Cone Calorimeter Untersuchungen. In der Arbeit wurden zwei unterschiedliche Flammschutzkonzepte polymerer Baustoffe mit Hilfe des Cone Calorimeter untersucht und bewertet. Polymer-Schicht-Nanocomposites sind ein neues Konzept für flammgeschützte Werkstoffe, die aus einer Polymermatrix und der Zugabe eines nanoskaligen Schichtsilikat- Additivs von ca. 5 Gew.-% bestehen. Im Brandfall bilden die Schichtsilikate eine Barriere, die den Wärmetransport in das Material bzw. den Stofftransport der Pyrolysegase aus dem Material hemmt. Mit einem Modellsystem wurde gezeigt, dass dieser Barriereeffekt das Brandverhalten hinsichtlich der Flammenausbreitung verbessert, in anderen Brandszenarien aber wirkungslos bleibt. Die Ergebnisse der Cone Calorimeter Untersuchungen wurden mit denen der Entflammbarkeitstests UL 94 und LOI verglichen. Eine Korrelation in Richtung kleiner Probendimensionen (downscale) und in Richtung Phase der Brandentstehung wurde aufgezeigt. Die Anwendung intumeszierender Beschichtungen auf Bauteile verschiedener Art, wie z. B. tragende Stahlkonstruktionen, ist ein etabliertes Brandschutzkonzept. Das intumeszierende Polymermaterial schäumt unter Wärmeeinwirkung auf und bildet eine wärmeisolierende Schicht. Zur Bewertung der Wirkungsweise dieses Polymermaterials wurde ein auf Temperaturmessungen basierendes Verfahren mit dem Cone Calorimeter und für Simulationsrechnung entwickelt. Die Ergebnisse wurden mit denen aus Kleinprüfstanduntersuchungen verglichen. Eine Korrelation in Richtung großer Probendimensionen (upscale) und in Richtung der Phase des voll entwickelten Brandes konnte bis zu einer Temperaturgrenze gezeigt werden. N2 - Objective of this thesis was the investigation and evaluation of two different concepts of flame-retarding polymeric building materials. In the centre of this concern is the cone calorimeter as a versatile device in the field of flame retardancy and burning behaviour of materials and constructions. The cone calorimeter is characterized by a medium sample dimension (100 x 100 mm2). It simulates the phase of flame spread of a real burning process. The capabilities of the sample materials were of interest as well as the potentials and limitations of the investigation method. The scientific significance of cone calorimeter results was analysed in terms of different fire Scenarios and sample dimensions. Polymer Layered Silicate Nanocomposites are a new concept of flame retarding materials consisting of a polymer matrix and the addition of about 5 wt.-% nanoscale clay. In the case of a fire the clay layers built up a barrier, which hinders the heat transport into the sample and the mass transport of pyrolysis gases out of the material. Using a model system it was shown, that this barrier effect results in an essential improvement in burning behaviour in terms of flame spread but was ineffective for different fire scenarios and phases of burning, respectively. The results of cone calorimeter measurements were compared to results of the flammability tests UL 94 and LOI. A correlation towards smaller sample dimensions (downscale) and towards the phase of flammability was shown. The application of intumescent coatings on different structural members like supporting steel constructions is an established concept of fire retardancy. The intumescent polymeric material swells under thermal impact and forms a heat insulating layer. A method combining temperature measurement using the cone calorimeter and Computer simulation was developed, by which the fire protective effect could be evaluated. Investigation results were compared to results of small scale test furnace measurements. A correlation towards larger sample dimensions (upscale) and towards the phase of a fully developed fire could be shown up to a limitation by temperature. T3 - BAM Dissertationsreihe - 22 KW - Flammschutz KW - Small-scale Cone Calorimeter Untersuchungen KW - polymeren Baustoffen PY - 2007 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-1366 SN - 978-3-86509-652-4 SN - 1613-4249 VL - 22 SP - 1 EP - 181 PB - Wirtschaftsverlag NW CY - Bremerhaven AN - OPUS4-136 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hartwig, A. A1 - Pütz, D. A1 - Schartel, Bernhard A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Wendschuh-Josties, M. T1 - Combustion behaviour of epoxide based nanocomposites with ammonium and phosponium bentonites N2 - The influence of different organobentonites on the decomposition and the combustion behaviour of an epoxy resin were examined. The epoxy resin is a cationically polymerised cycloaliphatic epoxy resin flexibilised with poly(tetrahydrofuran) (PTHF), with hydroxyl endgroups. The bentonite was modified with either an ammonium or a phosphonium salt. The thermal decomposition of the PTHF induced by the initiator, used for the cationic polymerisation, did neither take place for the nanocomposite based on the ammonium bentonite nor for that based on the phosphonium bentonite. This improved decomposition characteristic lead to a larger time to ignition for both kinds of nanocomposites compared to the not modified polymer, which is not the case for other polymer/clay nanocomposites described in the literature. The fire behaviour was investigated using limiting oxygen index (LOI), a horizontal burner test and a cone calorimeter. The forced flaming conditions in the cone calorimeter were varied using different external heat fluxes between 30 and 70 kW · m-2. The fire behaviour of the nanocomposites was improved in comparison to the polymer, and phosphonium bentonite was superior to ammonium bentonite. The main mechanism is a barrier formation resulting in a reduction of the fire growth rate, which was more pronounced in the case of high external heat fluxes. KW - Cationic polymerisation KW - Clay KW - Combustion KW - Degradation KW - Epoxide KW - Nanocomposite PY - 2003 U6 - https://doi.org/10.1002/macp.200300047 SN - 1022-1352 SN - 1521-3935 VL - 204 IS - 18 SP - 2247 EP - 2257 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-2801 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Schartel, Bernhard T1 - Layered silicate polymer nanocomposites: new approach or illusion for fire retardancy? Investigations of the potentials and the tasks using a model system N2 - Polymeric nanocomposites are discussed as one of the most promising advanced materials whose nanoscale effects can be exploited for industry. Layered silicate polypropylene-graft-maleic anhydride nanocomposites are investigated as a model to clarify the potential of such materials in terms of fire retardancy. The nanostructure is characterized using transmission electron microscopy (TEM) and shear viscosity. The fire behavior is characterized using different external heat fluxes in cone calorimeter, limiting oxygen index and UL 94 classification. A comprehensive fire behavior characterization is presented which enables an assessment of the materials’ potential with respect to different fire scenarios and fire tests. The influence of morphology and the active mechanisms are discussed, such as barrier formation and changed melt viscosity. To our knowledge, it is the first attempt to illuminate the concept’s strengths, such as the reduction of flame spread, and weaknesses, such as the lack of influence on ignitability, in a clear, comprehensive and detailed manner. KW - Fire retardancy KW - Nanocomposites KW - Cone Calorimeter KW - LOI KW - UL94 KW - Flame retardance KW - poly(propylene) (PP) KW - Organoclay PY - 2004 UR - http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/jissue/109085890 SN - 1042-7147 SN - 1099-1581 VL - 15 IS - 7 SP - 355 EP - 364 PB - John Wiley & Sons, Ltd. CY - Chichester AN - OPUS4-3706 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schartel, Bernhard A1 - Kunze, Ralf A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Neubert, Dietmar A1 - Schriever, Robert T1 - TG-MS and TG-FTIR applied for an unambiguous thermal analysis of intumescent coatings N2 - Thermogravimetry (TG), thermogravimetry coupled with mass spectroscopy (TG-MS) and thermogravimetry coupled with Fourier transform infrared spectroscopy (TG-FTIR) were used to characterise the thermo-oxidative behaviour of two intumescent coating materials. The temperature dependence, the corresponding volatile products and the amount of residue of the different processes were determined. Using both TG-MS and TG-FTIR results in an unambiguous interpretation of the volatile products. Characteristics such as the influence of endothermic reactions, the release of non-flammable gases, the dehydrogenation enhancing the char formation and the stability of the cellular char were discussed in detail. It was demonstrated, that TG, TG-MS and TG-FTIR are powerful methods to investigate mechanisms in intumescent coatings and that they are suitable methods in respect to quality assurance and unambiguous identification of such materials. KW - Intumescent coating materials KW - TG KW - TG-FTIR KW - TG-MS PY - 2002 U6 - https://doi.org/10.1023/A:1022272707412 SN - 1388-6150 SN - 1418-2874 SN - 0368-4466 SN - 1572-8943 VL - 70 IS - 3 SP - 897 EP - 909 PB - Kluwer Academic Publ. CY - Dordrecht AN - OPUS4-2133 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Schriever, Robert A1 - Schartel, Bernhard T1 - Influence of external heat flux and coating thickness on the thermal insulation properties of two different intumescent coatings using cone calorimeter and numerical analysis N2 - Polymeric intumescent coatings are fire protective materials that increase their thermal resistance when exposed to high temperatures to prevent building structures from damage. The idea of the investigation was to develop a simple test method to determine the time dependent thermal conductivity of intumescent coatings. Therefore steel plates were coated with two different intumescent systems. During cone calorimeter tests the temperature at the back side of the coated plates was measured. These results were used to calculate the time dependent thermal resistance of the protective layer with the simulation program IOPT2D for different external heat fluxes and different layer thickness. KW - Intumescent coatings KW - Thermal resistance KW - Cone calorimetry KW - Numerical analysis PY - 2003 U6 - https://doi.org/10.1002/fam.823 SN - 0308-0501 SN - 1099-1018 VL - 27 IS - 4 SP - 151 EP - 162 PB - Heyden CY - London AN - OPUS4-2633 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Schartel, Bernhard T1 - Comprehensive Fire Behaviour Assessment of Nanocomposites T2 - 9th European Meeting on Fire Retardancy and Protection of Materials, FRPM '03 CY - Lille, France DA - 2003-09-17 PY - 2003 AN - OPUS4-4615 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schartel, Bernhard A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Knoll, Uta T1 - Some comments on the use of cone calorimeter data N2 - The cone calorimeter has become one of the most important and widely used instruments for the research and development of fire retarded polymeric materials. The paper addresses three important ways in which the principal setup influences the results — factors which sometimes do not receive due consideration when drawing conclusions. The paper discusses in detail the impact on cone calorimeter results of the choice of external heat flux, the influence on the peak of heat release rate of sample thickness and thermal feedback from the back of the sample, and the influence on irradiance of the horizontal and vertical distances from the cone heater. KW - Cone Calorimeter KW - Fire retardancy KW - Fire testing KW - Nanocomposites KW - Intumescence PY - 2005 U6 - https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2004.12.016 SN - 0141-3910 SN - 1873-2321 VL - 88 IS - 3 SP - 540 EP - 547 PB - Applied Science Publ. CY - London AN - OPUS4-7211 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schartel, Bernhard A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Knoll, Uta T1 - Some comments on the main fire retardancy mechanisms in polymer nanocomposites N2 - Barrier formation and increasing the melt viscosity are addressed as the two main general fire retardancy mechanisms of polymer nanocomposites. They result in specific impacts on fire properties that consequentially cause varying flame retardancy efficiency in different fire tests. The barrier formation retards mainly flame spread (peak of heat release rate) in developing fires, but does not reduce fire load (total heat evolved), ignitability or flammability (limiting oxygen index, UL 94). Furthermore, this flame retardancy effect increases with increasing irradiation and vanishes with decreasing irradiation. The increased melt viscosity prevents dripping, which is beneficial or disadvantageous depending on the fire test used. In some test, it become the dominant influence, transforming self-extinguishing samples into flammable materials or causing wicking. Advantages and the limits are sketched comprehensively for exploiting the main general fire retardancy mechanisms of polymer nanocomposites. It is concluded that barrier formation and changing the melt viscosity in nanocomposites are not sufficient for most applications, but must be accompanied by additional mechanisms in special systems or in combination with other flame retardants. KW - Flame retardance KW - Nanocomposites KW - Organoclay KW - Cone calorimeter KW - Flammability PY - 2006 U6 - https://doi.org/10.1002/pat.792 SN - 1042-7147 SN - 1099-1581 VL - 17 IS - 9-10 SP - 772 EP - 777 PB - John Wiley & Sons, Ltd. CY - Chichester AN - OPUS4-13868 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Goedecke, Thomas A1 - Linden, G. A1 - Winter, R. T1 - Warnsystem fährt mit! Transport gefährlicher Güter mit RFID-Technologie sicherer machen T2 - 2. Gefahrgut- und Sicherheitstag Rheinland CY - Grevenbroich, Germany DA - 2013-04-18 PY - 2013 AN - OPUS4-28478 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Daum, Werner T1 - Multi-sensor systems for safety-related monitoring T2 - Sensor 2013 - 16th International conference on sensors and measurement technology CY - Nürnberg, Germany DA - 2013-05-14 KW - Multi-sensor system KW - Condition monitoring KW - Safety management KW - Hazardous scenarios KW - Data-fusion PY - 2013 SN - 978-3-9813484-3-9 U6 - https://doi.org/10.5162/sensor2013/B5.2 N1 - Serientitel: AMA Conferences – Series title: AMA Conferences SP - 268 EP - 272 AN - OPUS4-28518 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Daum, Werner T1 - Multi-Sensor Systems for Safety-Related Monitoring T2 - AMA Conferences 2013 CY - Nuremberg, Germany DA - 2013-05-14 PY - 2013 AN - OPUS4-28503 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Goedecke, Thomas T1 - Überwachung von Gefahrguttransporten durch RFID-Tags mit Sensorintegration T2 - WTT-Kooperationsforum zum Thema Wireless-Anwendungen, RFID- und NFC-Technologien CY - Berlin, Germany DA - 2013-06-13 PY - 2013 AN - OPUS4-28671 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Bennetts, V.H. A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Adaptive gas source localization strategies and gas distribution mapping using a gas-sensitive micro-drone T2 - 16. GMA/ITG-Fachtagung 'Sensoren und Messsysteme' CY - Nürnberg, Germany DA - 2012-05-22 KW - Anemotaxis KW - Chemotaxis KW - Micro UAV KW - Bio-inspired KW - Chemical sensing KW - Gas distribution modeling KW - Gas source localization KW - Gas sensors KW - Mobile sensing system KW - Odor localization KW - Olfaction KW - Plume tracking KW - Quadrocopter PY - 2012 SN - 978-3-9813484-0-8 U6 - https://doi.org/10.5162/sensoren2012/P5.4 SP - 800 EP - 809 CY - Wunstorf AN - OPUS4-26004 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Prager, Jens A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Früherkennung von Strukturschäden mittels geführter Lamb-Wellen N2 - Eine Reihe von Prüfproblemen in der chemischen Industrie, in Kraftwerksanlagen und in Transportsystemen ist aufgrund schwieriger Zugangsmöglichkeiten nur begrenzt technisch bzw. wirtschaftlich effizient durchführbar. Das hier vorgestellte Projekt beinhaltet die Entwicklung eines Verfahrens der zerstörungsfreien Prüfung über weite Entfernungen (bis zu 100 m), das zum Einsatz in automatisierten Messsystemen bzw. zur Integration in Langzeitüberwachungssysteme geeignet ist. Grundlage des Verfahrens ist die gezielte Anregung und Auswertung von Lamb-Wellenmoden, wodurch eine effektive Unterscheidung von Fehler- und Formanzeigen sowie eine Klassifizierung unterschiedlicher Fehlertypen möglich werden. Der Vorteil der Nutzung geführter Wellen für die zerstörungsfreie Prüfung liegt in ihrer vergleichsweise guten Ausbreitungsfähigkeit über weite Entfernungen. Die sich daraus ergebenden Möglichkeiten der Untersuchung großer bzw. schwer zugänglicher Bereiche einer Struktur bieten innovative Ansätze für die Entwicklung robuster Structural-Health-Monitoring-Systeme (SHM). Erst durch die Verfügbarkeit leistungsfähiger Rechentechnik wird ein breiter Einsatz derartiger Verfahren möglich. Die Technik kann zur Materialcharakterisierung an ebenen bzw. zylindrischen, dünnwandigen Flächen aus Metall oder auch CFK genutzt werden. Adressierte Anwendungsfelder sind z.B. die Untersuchung von Flugzeugtragflächen oder Pipelines. Des Weiteren wird der Einsatz solcher Verfahren zur Überwachung sicherheitsrelevanter Bauteile z.B. aus Laminaten angestrebt, wie sie verstärkt in der Luft- und Raumfahrt Anwendung finden. Im Rahmen des Projekts wurde auf Grundlage vorhandener Technik (Wellenanregung mittels Ultraschall-Gruppenstrahlprüfköpfen) ein umfassendes Verständnis für die Technologie und anwendungsrelevante Parameter (Probenmaterial und -dimensionen, Welleneigenschaften, Anregungs-, Transmissions-, Reflektionscharakteristika) gewonnen und Algorithmen zur Erkennung von Schädigungsbildern (z.B. Riss, Loch, Verdünnung) entwickelt. Neben der Algorithmusentwicklung zur Detektion und Analyse von Schadstellen, lag ein Projektschwerpunkt in der Entwicklung einer geeigneten Gerätetechnik. Als sensorisches Elemente wurde Ultraschall-Gruppenstrahlertechnik eingesetzt. Besondere Anforderungen werden an die Technik zur Anregung der Wellenmoden unter Verwendung geeigneter Piezoaktoren gestellt. In diesem Bereich existiert bislang keine kommerziell erhältliche Gerätelösung, weshalb eine Neuentwicklug der Anregetechnik realisiert wurde. Speziell für die hohe Anzahl an Aktorkanälen, die benötigt wird, um unterschiedliche Moden und Wellenformen anzuregen, wurde eine äußerst leistungsfähige Anregeeinheit entwickelt. T2 - 16. GMA/ITG-Fachtagung 'Sensoren und Messsysteme' CY - Nürnberg, Germany DA - 22.05.2012 KW - Lamb-waves KW - Ultrasound KW - Non-destructive evaluation KW - Early-damage-detection KW - Structural health monitoring PY - 2012 SN - 978-3-9813484-0-8 U6 - https://doi.org/10.5162/sensoren2012/5.2.1 SP - 531 EP - 540 CY - Wunstorf AN - OPUS4-26008 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Tabea A1 - Werner, Klaus-Dieter A1 - Kammermeier, Michael A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Temperaturabhängige hochdynamische Untersuchungen des Systems Dehnungsmessstreifen/Klebstoff N2 - Dehnungsmessstreifen (DMS) gehören zu den Standardsensoren beim Messen mechanischer Größen. Sie finden Ihre Anwendung auf unterschiedlichen Gebieten, als sensorische Komponente in Messaufnehmern (z.B. Wägezelle, Kraftaufnehmer) oder für Dehnungsmessungen im Bereich der Strukturüberwachung unter anderem an Brücken oder Bauwerken. Sie werden in verschiedenen Größen geliefert und mit entsprechenden Klebstoffen auf der Objektoberfläche des Messobjekts an der jeweiligen Messstelle angebracht und an das Messsystem angeschlossen. Dieser Aufbau wird bei den verschiedenen Anwendungen unterschiedlichen Temperaturen und Umwelteinflüssen ausgesetzt. Dabei wird das System DMS/Klebstoff in seinen Eigenschaften verändert und das Ergebnis der Dehnungsmessung beeinflusst. Beispielsweise kann es zu einer Verfälschung der Messergebnisse kommen, wenn der Klebstoff die Dehnung des Messobjekts nicht vollständig auf den DMS überträgt, oder es kann eine Nullpunktverschiebung der Dehnungsmessung auftreten. An der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung werden Fallversuche von Lager- und Transportbehältern durchgeführt. Für diese werden Dehnungsmessstreifen auf den Behälter angebracht um die Dehnung bzw. Verformung zu messen. Bei den Versuchen werden verschiedene Parameter berücksichtigt: Neben unterschiedlichen Fallhöhen (u.a. 9 m und 1 m) wird auch der Temperatureinfluss auf den Fallversuch z.B. bei -40 °C oder +100 °C untersucht. Zur Applizierung von DMS auf Objektoberflächen gibt es für verschiedene Anwendungsbedingungen (DMS-Typ, Objektoberflächenbeschaffenheit, Einsatztemperatur) von den DMS-Herstellern jeweils empfohlene Klebstoffe. Insbesondere für Anwendungsfälle mit hochdynamischer Belastung (Fallversuche, Crash-Tests) und großem Temperaturbereich ist es erforderlich, dass die Dehnungsmessstreifen zuverlässige Werte ausgeben. Dies ist nur gegeben, wenn der Klebstoff eine gute Verbindung zwischen Messobjekt und Dehnungsmessstreifen herstellt. T2 - 16. GMA/ITG-Fachtagung 'Sensoren und Messsysteme' CY - Nürnberg, Germany DA - 2012-05-22 KW - Hopkinson-Stab KW - Dehnungsmessstreifen KW - Temperaturabhängige Prüfung KW - Klebstoffe KW - Hochdynamische Untersuchungen PY - 2012 SN - 978-3-9813484-0-8 U6 - https://doi.org/10.5162/sensoren2012/4.1.4 N1 - Geburtsname von Köppe, Tabea: Wilk, T. - Birth name of Köppe, Tabea: Wilk, T. SP - 435 EP - 442 CY - Wunstorf AN - OPUS4-26009 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Tabea A1 - Werner, Klaus-Dieter A1 - Kammermeier, Michael A1 - Bartholmai, Matthias ED - Jirousek, O. ED - Kytýr, D. T1 - Temperature-dependent dynamic analysis of the system strain gauge/adhesive T2 - XIIIth Bilateral Czech/German symposium - Experimental methods and numerical simulation in engineering sciences CY - Telc, Czech Republic DA - 2012-06-05 KW - Hopkinson pressure bar KW - Temperature dependent and high dynamic load tests KW - System adhesive/ strain gauge PY - 2012 SN - 978-80-01-05062-0 N1 - Geburtsname von Köppe, Tabea: Wilk, T. - Birth name of Köppe, Tabea: Wilk, T. IS - 1 SP - 99 EP - 102 PB - CTU AN - OPUS4-26027 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Liers, A. A1 - Schiller, J. T1 - Radio-based multi-sensor system for person tracking and indoor positioning N2 - Sensor based person tracking is a challenging topic. The main objective is positioning in areas without GPS connection, i.e. indoors. A research project is carried out at BAM, Federal Institute for Materials Research and Testing, to develop and to validate a multi-sensor system for 3D localization. It combines body motion sensing and a guard system for the tracking and recording of the status of persons. The so named BodyGuard system was designed for sensor-based monitoring and radio-based transmission of the movement of a person. Algorithms were developed to transform the sensor data into a spatial coordinate. This paper describes how the BodyGuard system operates, which main components were used in the system, how the individual sensor data are converted into 3D motion data, with which algorithms the individual sensors are processed, how individual errors are compensated and how the sensor data are merged into a 3D Model. Final objective of the BodyGuard system is to determine the exact location of a person in a building, e.g. during fire-fighting operations. T2 - WPNC '12 - 9th Workshop on positioning, navigation and communication 2012 CY - Dresden, Germany DA - 2012-03-15 KW - Wireless sensor network (WSN) KW - Embedded systems KW - Sensor calibration and validation KW - Person tracking KW - Inertial navigation system KW - Inertial measurement unit PY - 2012 IS - PS 11 SP - 1 EP - 7 CY - Dresden AN - OPUS4-26028 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Bennetts, V.H. A1 - Lilienthal, A.J. A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Schiller, J.H. T1 - Gas source localization with a micro-drone using bio-inspired and particle filter-based algorithms N2 - Gas source localization (GSL) with mobile robots is a challenging task due to the unpredictable nature of gas dispersion, the limitations of the currents sensing technologies, and the mobility constraints of ground-based robots. This work proposes an integral solution for the GSL task, including source declaration. We present a novel pseudo-gradient-based plume tracking algorithm and a particle filter-based source declaration approach, and apply it on a gas-sensitive micro-drone. We compare the performance of the proposed system in simulations and real-world experiments against two commonly used tracking algorithms adapted for aerial exploration missions. KW - Autonomous micro UAV KW - Chemical and wind sensing KW - Gas source localization KW - Particle filter PY - 2013 U6 - https://doi.org/10.1080/01691864.2013.779052 SN - 0169-1864 SP - 725 EP - 738 PB - VNU Sciences Pr. CY - Utrecht AN - OPUS4-28010 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Lazik, D. A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Test field for the validation of a multifunctional sensor for distributed subsurface monitoring of gas storage areas N2 - BAM Federal Institute for Materials Research and Testing, in cooperation with the company MeGaSen UG carries out a research project to enhance and validate an innovative approach for distributed subsurface monitoring of gas storage areas. The concept combines different measurement technologies to one multifunctional sensor: membrane-based gas measurement technology for in-situ monitoring of gases in soil and fiber optical sensing of temperature and strain (as a measure for structural change). Key aspect of the research project is the first-time validation of the system in an application relevant dimension. For this purpose a 20 x 20 m2 test field is build. A comprehensive validation of the system is carried out by systematic variation of different parameters like position-dependent gasinjection, temperature and mechanical impact. T2 - Sensor 2013 - 16th International conference on sensors and measurement technology CY - Nürnberg, Germany DA - 14.05.2013 KW - Distributed multifunctional sensor KW - Subsurface monitoring KW - Gas storage areas KW - Membrane-based gas sensing KW - Fiber optical sensing PY - 2013 SN - 978-3-9813484-3-9 U6 - https://doi.org/10.5162/sensor2013/P2.2 N1 - Serientitel: AMA Conferences – Series title: AMA Conferences SP - 713 EP - 716 AN - OPUS4-28652 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Asadi, S. A1 - Schiller, J.H. A1 - Lilienthal, A.J. A1 - Bartholmai, Matthias T1 - An artificial potential field based sampling strategy for a gas-sensitive micro-drone N2 - This paper presents a sampling strategy for mobile gas sensors. Sampling points are selected using a modified artificial potential field (APF) approach, which balances multiple criteria to direct sensor measurements towards locations of high mean concentration, high concentration variance and areas for which the uncertainty about the gas distribution model is still large. By selecting in each step the most often suggested close-by measurement location, the proposed approach introduces a locality constraint that allows planning suitable paths for mobile gas sensors. Initial results in simulation and in real-world experiments with a gas-sensitive micro-drone demonstrate the suitability of the proposed sampling strategy for gas distribution mapping and its use for gas source localization. T2 - IEEE/RSJ International conference on intelligent robots and systems (IROS '11) / Workshop on robotics for environmental monitoring (WREM2011) CY - San Francisco, CA, USA DA - 25.09.2011 KW - Autonomous UAV KW - Chemical sensing KW - Gas distribution modelling KW - Gas source localization KW - Gas sensors KW - Mobile sensing system KW - Quadrocopter KW - Sensor planning KW - Artificial potential field PY - 2011 SP - 34 EP - 38 AN - OPUS4-24537 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -