TY - CONF A1 - Köppe, Enrico T1 - Self-calibration-method for an inertial navigation system with three 3D sensors T2 - ISISS '14, IEEE International Symposium on INERTIAL SENSORS and SYSTEMS CY - Laguna Beach, CA, USA DA - 2014-02-25 PY - 2014 AN - OPUS4-31534 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico T1 - Enhancement of the automatic 3D calibration for a multi-sensor-system T2 - IPIN 2013, 4th International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation CY - Montbéliard, France DA - 2013-10-28 PY - 2013 AN - OPUS4-31535 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico T1 - Absolute measuring EFPI-measurement systems T2 - 31st Danubia Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Kempten, Germany DA - 2014-09-24 PY - 2014 AN - OPUS4-31537 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias T1 - Funkbasiertes Sensornetzwerk zur Schadensfrüherkennung und Langzeit-Strukturüberwachung von Bauwerken und Infrastrukturen KW - Bauwerk KW - Technische Infrastruktur KW - Technische Überwachung KW - Schadenfrüherkennung KW - Sensortechnik PY - 2014 SP - 1 EP - 35 PB - BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung CY - Berlin ET - Abschlussbericht / BAM Vh 8142 AN - OPUS4-31426 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mitzkus, Anja A1 - Sahre, Mario A1 - Reinstädt, Philipp A1 - Griepentrog, Michael A1 - Beck, Uwe A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Basedau, Frank A1 - Hofmann, Detlef A1 - Gong, Xin A1 - Schukar, Vivien T1 - Altbekannter Watts-Elektrolyt, junge Hightech-Anwendung, Nickel- und Nickel-Eisen-Schichten als magnetostriktive Aktorschicht auf faseroptischen Sensoren N2 - Durch faseroptische Sensoren können Bauteile im Einsatz kontinuierlich überwacht und frühzeitig Informationen über Materialveränderungen gewonnen werden. Mittels einer magnetostriktiven Aktorschicht, welche den Sensor umhüllt, kann nun auch die korrekte Sensorfunktion jederzeit kontrolliert werden. Als Aktorschicht eignet sich galvanisch abgeschiedenes reines Nickel oder Nickel-Eisen in der Zusammensetzung 50:50. Um diese haftfest mit dem Sensor zu verbinden wurde ein ECD/PVD-Kombinationsschichtsystem entwickelt. Die mechanischen Eigenschaften der ECD-Schicht können sowohl mit einer auf die Fasergeometrie angepassten instrumentierten Eindringprüfung als auch einem 2-Punkt-Biegeversuch bestimmt werden. KW - Faseroptik-Sensoren KW - ECD-Aktorschicht KW - PVD-Haftfestigkeit KW - Nickel-/Nickel-Eisen- Magnetostriktion PY - 2016 SN - 2195-5891 SN - 2195-5905 VL - 12 SP - 1 EP - 4 AN - OPUS4-39129 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Daum, Werner A1 - Gong, Xing A1 - Hofmann, Detlef A1 - Basedau, Frank A1 - Schukar, Vivien A1 - Westphal, Anja A1 - Sahre, Mario A1 - Beck, Uwe T1 - New self - diagnostic fiber optical sensor technique for structural health monitoring N2 - Fiber optic sensors have gained increasing importance in recent years and are well established in many areas of industrial applications. In this paper, we introduce a concept of a self-diagnostic fiber optic sensor. The presented sensor is to resolve the problems of embedded fiber optic sensors in complex structures and to enable the validation under operational conditions. For this purpose, different magnetostrictive coated fiber optic sensors were developed and various experiments were performed to verify their mode of Operation and to determine the respective reproducibility. The measuring principle is illustrated by obtained experimental results, which showed a change in wavelength from 1 pm at a magnetic field strength change of 0.25 mT. In addition, the temperature characteristics of the implemented magnetostrictive sensor were analyzed and an experimental factor of 1.5 compared to a reference fiber optic sensor was determined. T2 - 32nd DANUBIA ADRIA SYMPOSIUM on Advances in Experimental Mechanics CY - Starý Smokovec, Slovakia DA - 22.09.2015 KW - Self-diagnostic fiber optical sensor KW - Magnetostrictive metal coating KW - Magnetic field KW - Fiber bragg grating PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2016.03.038 SN - 2214-7853 VL - 3 IS - 4 SP - 1009 EP - 1013 AN - OPUS4-37131 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico T1 - Magnetic field detection with an advanced FBG-based sensor device N2 - A high-performance fiber Bragg grating-based (FBG) sensor device for the detection of small magnetic fields has been developed. Based on a smart multilayer coating exposed over the physical length of the FBG, magnetic fields exhibited by rotating machine parts, power generators or current cable can easily be detected, analysed and evaluated. Consequently, this innovative, in-process and non-contact inspection method leads to an increase in quality and reliability of high-performing machine parts, devices and cables. The basic physical concept is based on a magnetostrictive multilayer coating system that strains the high-resolution FBG element. Subsequently, a fixed relationship between induced magnetic field and wavelength change of the FBG element forms the characteristic sensitivity curve. Intensive tests regarding the characterisation of the magnetic field FBG sensor have been carried out and its performance has been evaluated. T2 - EuroSensors XXX 2016 CY - Budapest, Hungary DA - 04.09.2016 KW - Strain KW - Fiber Bragg grating KW - Magnetostriction KW - Magnetic field PY - 2016 AN - OPUS4-37364 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Richter, Frank A1 - Köppe, Enrico A1 - Daum, Werner T1 - Tracking deformation history in split Hopkinson pressure bar testing N2 - The stress vs. strain curve of materials is affected the rate of imposed straining. Among the methods for dynamic testing the technique known as 'split Hopkinson pressure bar' (SHPB) has evolved into the most widely used one to exert high-speed straining. The theory behind it comprises simple equations to compute stress and strain. The reliability of the strain analysis can be assessed by digital image correlation (DIC). The present results indicate that the visually observed strain is smaller than predicted by theory. T2 - 32nd Danubia-Adria Symposium on advances in experimental mechanics CY - Starý Smokovec, Slovakia DA - 22.09.2015 KW - Digitale Bildkorrelation (DIC) KW - Dynamische Tests KW - Spannungs-Dehnungs-Kurve KW - Digital image correlation (DIC) KW - Dynamic testing KW - Split Hopkinson pressure bar (SHPB) KW - Stress-strain curve PY - 2016 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2016.03.017 SN - 2214-7853 VL - 3 IS - 4 SP - 1139 EP - 1143 PB - Elsevier CY - Oxford AN - OPUS4-34487 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico T1 - Auswertung der Messunsicherheit eines Multisensorsystems zur Wege- und Positionsbestimmung sich bewegender Objekte in Gebäuden T2 - VDI/VDE-Mess- und Automatisierungstechnik, Messunsicherheit praxisgerecht bestimmen, Prüfprozesse in der industriellen Praxis CY - Braunschweig, Germany DA - 2015-11-19 PY - 2015 AN - OPUS4-35032 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schukar, Vivien A1 - Köppe, Enrico A1 - Hofmann, Detlef A1 - Mitzkus, Anja A1 - Gong, Xin A1 - Sahre, Mario A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Beck, Uwe ED - Emri, Igor T1 - A contribution to intelligent automatic validation of structure-integrated fibre optic strain sensors N2 - An auto-validation tool for the reliability quantification of materials integrated fiber Bragg grating (FBG) strain sensors have been developed and tested. The FBG strain sensor was jacketed with a magnetostrictive layer based on iron-nickel which, when excited by a specific magnetic field, adds an artificial strain to the sensor. The fixed relationship between magnetic induction and wavelength shift of the FBG strain sensor characterizes the bond strength and adhesion between the sensor and the surrounding structure. Due to an easily applicable magnetic field, it is possible to validate the sensor performance in a non-contact, fast way without disturbing the data-acquisition process. T2 - 33nd Danubia Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Portorož, Slovenia DA - 20.09.2016 KW - Fiber Bragg grating KW - Self-diagnosis KW - Magnetostriction KW - Strain KW - Auto-validation PY - 2017 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785317308489 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.06.073 SN - 2214-7853 VL - 4 IS - 5, Part 1 SP - 5935 EP - 5939 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-41583 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Moldenhauer, Laura A1 - Helmerich, Rosemarie A1 - Köppe, Enrico A1 - Haamkens, Frank A1 - Wittmann, Jochen ED - Emri, Igor T1 - Experimental feasibility study about moisture in building materials measured with Bluetooth N2 - Structural health monitoring contributes to early damage detection in the built infrastructure. During the last two decades, sensor networks transferred from wired to wireless sensor networks. Several methods exist to measure moisture in building materials. Most of the introduced commercial moisture measurement methods provide information about the local or near surface moisture. A feasibility study is presented to demonstrate, how the Received Signal Strength Indicator (RSSI) of a Bluetooth Low Energy (BLE) signal, transmitted from the BLE-module embedded in building materials, correlate with changing moisture content. The feasibility of this influence was investigated in the presented study. The maximum and minimum RSSI were systematically recorded and analysed. T2 - 33nd Danubia Adria Symposium on Advances in Experimental Mechanics CY - Portoroz, Slovenia DA - 20.09.2016 KW - BLE KW - Long-Term Monitoring KW - Network KW - Structural Health Monitoring KW - Moisture Measurement KW - RSSI KW - Bluetooth Low Energy KW - Sensor PY - 2017 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214785317308398 DO - https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.06.053 SN - 2214-7853 VL - 4 IS - 5, Part 1 SP - 5889 EP - 5892 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-41585 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Köppe, Enrico ED - Urs Meier, ED - Bernadette Havranek, ED - Masoud Motavalli, T1 - Wireless sensor network for long-term structural health monitoring of buildings and infrastructures N2 - Damage commonly occurs in buildings when a component fails suddenly with a partial or total collapse as a consequence. This type of event leads to serious damage to property and if it is a bridge or a large hall, then people in particular are at risk. The often great age of bridges and the increasing volume of traffic (particularly heavy traffic) which they are expected to carry are in clear contradiction to each other. Thus the probability increases that the loadbearing capacity of a bridge decreases rapidly and often unnoticed with sometimes dire consequences. In order to prevent such accidents, the Federal Institute for Materials Research and Testing is currently developing a special radio-based, self-configuring measuring system in cooperation with the Berlin-based ScatterWeb Company. This measuring system consists of a number of identically designed sensor nodes which are self-sustaining, need no wiring, can act as both transmitters and receivers and are equipped with a special sensor technology making long-term monitoring of buildings or engineering facilities possible. The sensor unit uses strain gauges for stress analysis and contains interfaces for additional sensors. The system in particular applies to buildings and structures for transport and traffic and large-scale industrial facilities, where a subsequent wiring installation is difficult or impossible. T2 - 4th International conference on structural health monitoring of intelligent infrastructure CY - Zurich, Switzerland DA - 2009-07-22 KW - Funksensorik KW - Sensornetzwerk KW - Schadensfrüherkennung KW - Strukturüberwachung PY - 2009 IS - Paper 365 SP - 1 EP - 5 AN - OPUS4-19748 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico T1 - Langzeitmonitoring und Schadensfrüherkennung an Bauwerken mit einem energieeffizienten Funkensensornetzwerk. T2 - Fachausschuss Zustandsüberwachung (FA SHM) bei Airbus Deutschland GmbH CY - Bremen, Germany DA - 2008-04-03 PY - 2008 AN - OPUS4-17198 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Kammermeier, Michael A1 - Werner, Klaus-Dieter A1 - Homfeld, S.D. A1 - Köppe, Enrico T1 - Funkbasiertes Sensornetzwerk zur Schadensfrüherkennung an Bauwerken KW - Funksensorik KW - Sensornetzwerk KW - Schadensfrüherkennung KW - Strukturüberwachung PY - 2008 SN - 978-3-18-092011-5 SN - 0083-5560 N1 - Serientitel: VDI-Berichte – Series title: VDI-Berichte IS - 2011 SP - 587 EP - 592 PB - VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-17264 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Werner, Klaus-Dieter A1 - Kammermeier, Michael A1 - Köppe, Enrico T1 - Erprobung eines Messsystems mit Datenbus und dezentraler Datenspeicherung für den Einsatz bei Fallprüfungen N2 - Zur Untersuchung der Sicherheit von Behältern für den Transport und die Lagerung von Gefahrstoffen und -gütern werden Fallprüfungen durchgeführt. Die Aufpralldynamik und die strukturmechanischen Einwirkungen auf den Behälter werden mittels Beschleunigungsaufnehmern und Dehnungsmessstreifen erfasst. Dabei kommen derzeit Vielkanalmesssysteme zum Einsatz, die eine Verkabelung jeder einzelnen Messstelle und somit das Mitfallen eines Kabelbaums erfordern, wodurch Probleme bei der Versuchsvorbereitung und Durchführung entstehen. Die Verwendung eines Messsystems mit Datenbus und dezentraler Datenspeicherung bietet diesbezüglich einen vielversprechenden Lösungsansatz. KW - Vielkanalmesssystem KW - Datenbus KW - Gefahrstoffe KW - Behälter KW - Fallprüfung KW - Hopkinsonstab KW - Multichannel measuring system KW - Data bus KW - Dangerous goods KW - Container KW - Drop test KW - Hopkinson bar PY - 2009 DO - https://doi.org/10.1524/teme.2009.0945 SN - 0340-837X SN - 0178-2312 SN - 0171-8096 VL - 76 IS - 10 SP - 447 EP - 454 PB - Oldenbourg CY - München AN - OPUS4-20284 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Köppe, Enrico ED - León, F.P. ED - Sommer, K.-D. ED - Heizmann, M. T1 - Funksensornetzwerk zur Strukturüberwachung und Schadensfrüherkennung an Bauwerken KW - Funksensorik KW - Sensornetzwerk KW - Schadensfrüherkennung KW - Strukturüberwachung PY - 2010 SN - 978-3-86644-476-8 SP - 49 EP - 56 PB - KIT Scientific Publishing CY - Karlsruhe AN - OPUS4-21086 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Köppe, Enrico A1 - Kammermeier, Michael A1 - Werner, Klaus-Dieter A1 - Homfeld, S.D. T1 - Funkbasiertes Sensornetzwerk zur Schadensfrüherkennung an Bauwerken T2 - Wireless Automation : funkgestützte Kommunikation in der industriellen Automatisierungstechnik ; Tagung Berlin CY - Berlin, Deutschland DA - 2008-02-28 KW - Funksensorik KW - Sensornetzwerk KW - Schadensfrüherkennung KW - Strukturüberwachung PY - 2008 SN - 978-3-18-092010-8 SN - 0083-5560 N1 - Serientitel: VDI-Berichte – Series title: VDI-Berichte IS - 2010 SP - 117 EP - 125 PB - VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-17137 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico T1 - Strukturmonitoring am Beispiel von Flugzeugen mit Messverfahren der Fachgruppe "Mess- und Prüftechnik; Sensorik" T2 - Hannover-Messe CY - Hanover, Germany DA - 2010-04-19 PY - 2010 AN - OPUS4-22063 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias ED - Tsamis, C. ED - Kaltsas, G. T1 - Wireless sensor network with temperature compensated measuring technology for long-term structural health monitoring of buildings and infrastructures N2 - Damage to buildings occurs if a construction component fails. The result is a partial or total collapse which can be dangerous for people for example if it's a bridge or a large hall. The collapse of the terminal building at the Airport Charles de Gaulle in Paris and the damage at the historic City Archives of Cologne are typical examples of such accidents. Another problem is the contradiction of the increasing volume of traffic (particularly heavy traffic) and the great age of bridges. The probability increases that the load-bearing capacity of a bridge decreases. For example the collapses of the Mississippi Bridge and of the Inntal Motorway Bridge can be seen as results. Therefore it is necessary to control endangered structures during their life span. In order to prevent these kinds of accidents, the Federal Institute for Materials Research and Testing developed a radio-based, self-configuring measuring system in cooperation with the ScatterWeb Company, Berlin (Germany). This measuring system consists of identically designed sensor modules which are self-sustaining, wireless, act as transmitters and receivers and are equipped with a special sensor technology for long-term monitoring of buildings or engineering facilities. The sensor unit uses strain gauges for stress analysis and contains interfaces for additional sensors. The system in particular applies to buildings and structures for transport and traffic and large-scale industrial facilities, where a subsequent wiring installation is difficult or impossible. T2 - Eurosensors XXV CY - Athens, Greece DA - 04.09.2011 KW - Multi-Hop WSN KW - SHM KW - Temperature and Frequency Compensation KW - Funksensorik KW - Sensornetzwerk KW - Multihop KW - Strukturüberwachung KW - Temperaturkompensation PY - 2011 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705811059236 IS - Paper 1197 SP - 1 EP - 5 PB - Elsevier AN - OPUS4-24401 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 - Tracking persons using a radio-based multi-sensor system N2 - A multi-sensor system for 3D localization was developed and named BodyGuard. It combines body movement sensing and a guard system for the tracking and recording of the status of persons. BodyGuard was designed to monitor and transmit the movement of a person radio-based and to transform that data into a spatial coordinate. This paper describes how the BodyGuard system works, what components the system consists of, how the individual sensor data is converted into 3D motion data, with which algorithms the individual sensors are processed, how individual errors are compensated and how the sensor data are fused into a 3D Model. T2 - IPIN 2011 - International conference on indoor positioning and indoor navigation CY - Guimaraes, Portugal DA - 21.09.2011 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 - 2011 SP - 1 EP - 4 AN - OPUS4-24402 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kusche, Nadine A1 - Schukar, Vivien A1 - Schilder, Constanze A1 - Köppe, Enrico A1 - Habel, Wolfgang ED - Chang, F.-K. T1 - Development and qualification of FBG-based strain patches and rosettes N2 - A fibre Bragg grating (FBG) strain patch specially adapted for long-term and high-strain applications was developed and characterised. Additionally, in the case of unknown main stress axis, two fibre optic strain rosettes were developed. The design concept for the patch and the rosettes is based on a glass fibre reinforced plastic (gfrp) carrier material. The patches were characterised due to their strain gauge factor and fatigue behaviour. As a result, FBG strain patches with linear strain behaviour and excellent fatigue resistance were developed and can be used as part of a monitoring system for aerospace structures or wind turbine power plants. The rosettes were designed to be small in geometrical size and their strain transfer behaviour was characterised. T2 - 8th International workshop on structural health monitoring 2011 CY - Stanford, CA, USA DA - 13.09.2011 KW - Fibre Bragg grating KW - Patch KW - Rosette KW - Strain gauge factor KW - Fatigue behaviour KW - Validation PY - 2011 SN - 978-1-60595-053-2 VL - 2 SP - 1457 EP - 1465 PB - DEStech Publications, Inc. AN - OPUS4-24512 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico T1 - Wireless Sensor Network with Temperature Compensated Measuring Technology for Long-Term Structural Health Monitoring of Buildings and Infrastructures System T2 - Eurosensors XXV CY - Athens, Greece DA - 2011-09-04 PY - 2011 AN - OPUS4-24589 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico T1 - Tracking Persons using a Radio-Based Multi-Sensor System T2 - 2011 International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN) CY - Guimarães, Portugal DA - 2011-09-21 PY - 2011 AN - OPUS4-24592 LA - deu 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 DO - 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 - Bartholmai, Matthias A1 - Köppe, Enrico A1 - Prager, Jens ED - Boller, C. T1 - Early damage detection of structural defects using guided waves N2 - Limited access to the object of relevance is often an essential problem in testing routines, e.g. for non-destructive testing of industry facilities or components of means of transportation. The presented project is about the development of a non-destructive testing method for application over great distances (up to 100 m). The method is based on directed excitation and measuring of Lamb waves (guided waves). It enables an effective differentiation of structural and defective indications as well as a classification of different defect types. The advantage of guided waves is the ability of propagation over great distances. This offers innovative possibilities for the investigation of large or difficult to access constructions. The testing method can be helpful in a broad variety of applications. It is useable for the characterization of plane or cylindrical, thin-walled surfaces of metal or fiber laminated materials. Particularly the investigation of aircraft wings and other aerospace components as well as the investigation of pipelines are addressed fields of application. T2 - EWSHM'12 - 6th European workshop on structural health monitoring 2012 CY - Dresden, Germany DA - 03.07.2012 KW - Lamb-waves KW - Ultrasound KW - Non-destructive evaluation KW - Early-damage-detection KW - Structural health monitoring PY - 2012 SN - 978-3-940283-41-2 VL - 2 SP - 1471 EP - 1478 CY - Berlin AN - OPUS4-26240 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gründer, Klaus-Peter A1 - Köppe, Enrico A1 - Kadoke, Daniel T1 - Optische 3D-Referenzierung eines funkgestützten Multisensorsystems zur Bewegungsanalyse gefährdeter Personen N2 - Ein stereo-fotogrammetrisches Messverfahren wurde zur quantitativen Analyse der Bewegungssignale eines elektrischen Multi-Sensorsystems eingesetzt. Der Vergleich von Weg- und Winkel-Zeitverläufen zeigte bereits eine recht gute Übereinstimmung, verdeutlichte jedoch auch die Notwendigkeit einer weiterzuentwickelnden Kalibriermethodik. Die Stereo-Videogrammetrie hat sich als Referenzverfahren zur Analyse und Validierung dreidimensional ausgelegter elektrischer Bewegungssensorik für den Nahbereich bewährt. T2 - 3D-NordOst 2011 - 14. Anwendungsbezogener Workshop zur Erfassung, Modellierung, Verarbeitung und Auswertung von 3D-Daten CY - Berlin, Germany DA - 08.12.2011 KW - Stereo-Videogrammetrie KW - Funkgestützte Sensorik KW - Bewegungsanalyse PY - 2011 SN - 978-3-942709-03-3 SP - 33 EP - 38 AN - OPUS4-25103 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico T1 - Early damage detection of structural defects using guided lamb waves T2 - Workshop on Civil Structural Health Monitoring (CSHM-4) CY - Berlin, Germany DA - 2012-11-06 PY - 2012 AN - OPUS4-26945 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico T1 - Früherkennung von Strukturschäden mittels geführter Lamb-Wellen T2 - 16. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2012 CY - Nuremberg, Germany DA - 2012-05-22 PY - 2012 AN - OPUS4-26801 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico T1 - Device concept for the generation of guided waves for early damage detection T2 - Eurosensors XXVI CY - Kraków, Poland DA - 2012-09-09 PY - 2012 AN - OPUS4-26802 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Köppe, Enrico A1 - Neumann, Patrick P. T1 - Monitoring of hazardous scenarios using multi-sensor devices N2 - The combination of different types of sensors to multi-sensor devices offers excellent potential for monitoring applications. This should be demonstrated by means of fourdifferent examples of actual developments carried out by Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM): monitoring and indoor localization of relief forces, a micro-drone for gas measurement in hazardous scenarios, sensor-enabled radio-frequency identification (RFID) tags for safeguard of dangerous goods, and a multifunctional sensor for spatially resolved under-surface monitoring of gas storage areas. Objective of the presented projects is to increase the personal and technical safety in hazardous scenarios. These examples should point to application specific challenges for the applied components and infrastructure, and it should emphasize the potential of multi-sensor systems. T2 - Sensordevices 2013 - The 4th International conference on sensor device technologies and applications CY - Barcelona, Spain DA - 25.08.2013 KW - Multi-sensor device KW - Hazardous scenarios KW - Data-fusion PY - 2013 SN - 978-1-61208-297-4 SP - 9 EP - 13 AN - OPUS4-29069 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Daschewski, Maxim A1 - Dohse, Elmar A1 - Köppe, Enrico A1 - Weise, Matthias A1 - Hillger, W. A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Schwingverhalten des Ferroelektret-Senders für Luftultraschall N2 - Beim Bau von Ultraschallwandlern für luftgekoppelte Prüfung ist auf die Anpassung der akustischen Impedanz des Wandlers besonders zu achten. Die herkömmlichen Ultraschallwandler für luftgekoppelte Prüfung bestehen aus einer piezoelektrischen Keramik und mehreren Anpassschichten. Ihre Herstellung ist allerdings sehr anspruchsvoll. Daher wurden Ferroelektrete als piezoaktive Materialien für Wandler erprobt. Ferroelektrete sind zelluläre polarisierte Polymere, die ferroelektrische und piezoelektrische Eigenschaften aufweisen. Insbesondere polarisiertes zelluläres Polypropylen hat sich als gutes Wandlermaterial erwiesen. Durch seine außergewöhnlich niedrige akustische Impedanz von 0,028 MRayl lässt sich der Einbau einer Anpassschicht vermeiden. Wegen eines außergewöhnlich niedrigen Elastizitätsmoduls im MPa-Bereich kommt es zu einer erheblichen Dickenänderung des Ferroelektret-Senders durch die elektrostatische Anziehungskraft zwischen den Elektroden. Dieser Beitrag zur Dickenänderung wird als elektrostriktiver Effekt bezeichnet. Er wächst mit dem Quadrat der Anregungsspannung, so dass er für Spannungen über 1kV sogar größer ist als der piezoelektrische Effekt. Es wurden Luftultraschall-Sender und -Empfänger aus zellulärem Polypropylen entwickelt. In diesem Beitrag werden die Schwingungen des Senders vorgestellt. Sie wurden mittels Laser-Doppler-Vibrometrie in der Abhängigkeit von dem Anregungsimpuls mit Spannungen bis 2kV vermessen. Die Messergebnisse wurden mit einem einfachen physikalischen Model ausgewertet, mit dessen Hilfe die piezoelektrischen und elektrostriktiven Effekte auseinander gehalten werden. Es wurde ein effektiver Schalldruck über 140 dB direkt am Wandler gemessen. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2013 CY - Dresden, Germany DA - 06.05.2013 KW - Luftultraschall KW - Wandler KW - Ferroelektret KW - Zelluläres Polypropylen KW - Elektrostriktion PY - 2013 SN - 978-3-940283-49-8 IS - Mo.3.B.4 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-28651 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Köppe, Enrico T1 - Lokalisierung sich bewegender Objekte innerhalb und außerhalb von Gebäuden N2 - In der vorliegenden Dissertation „Lokalisierung sich bewegender Objekte innerhalb und außerhalb von Gebäuden“ wird die Herausforderung thematisiert ohne Nutzung lokaler Infrastruktur eine genaue Lokalisierung sich bewegender Objekte innerhalb von Gebäuden durchzuführen. Eine der wichtigsten Fragestellungen, die Grundlage dieser Arbeit ist, beschäftigt sich mit der Möglichkeit, eine Indoor-Lokalisierung mit Low-Cost-Sensoren zu realisieren. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit ist diese Aufgabenstellung entsprechend den nachfolgend beschriebenen Schritten abgearbeitet worden. Zuerst wurde die mathematische Abbildung der verschiedenen Koordinatensysteme (Sensorsystem, Weltkoordinaten) näher betrachtet und die Überführungsmöglichkeiten (Quaternion) analysiert. Um der Herausforderung gerecht zu werden, ohne die Nutzung lokaler Infrastruktur ein sich bewegendes Objekt zu lokalisieren, musste eine eigene Testplattform realisiert werden. Für die Testplattform ist eine eigene Hardware mit ausgewählten handelsüblichen Low-Cost-Sensoren entworfen worden. Diese BodyGuard-System genannte Testplattform dient zur Überführung und Überprüfung der entwickelten mathematischen Algorithmen. Bei anschließenden ersten Tests stellte sich heraus, dass die Qualität der Ortsbestimmung (Genauigkeit) nur durch eine Kalibrierung der Sensoren sichergestellt werden kann. Aufgrund dieser Tatsache ist ein automatisches Kalibrierverfahren entwickelt worden. Weiterführend werden die unterschiedlichen Sensoren mittels Plausibilitätsprüfung miteinander fusioniert, um zum Beispiel das Driftverhalten zu eliminieren. Aufbauend auf diesen kalibrierten, plausibilisierten und fusionierten Bewegungsdaten ist der Betrachtungszeitraum für unterschiedliche Bewegungsmerkmale eingeführt worden, um so die Akkumulation von Lokalisierungsunsicherheiten als Funktion der Zeit zu vermeiden. Im letzten Schritt ist eine Validierung der Algorithmen in Experimenten durchgeführt worden. Das Ergebnis der Arbeit lässt sich wie folgt zusammenfassen. Unter Anwendung der Kalibriermethode zur Charakterisierung der Sensoren, deren Eigenschaften und Verhalten bei Bewegungen, lässt sich eine Position auch über einen längeren Zeitraum ausreichend genau bestimmen und eine Indoor-Lokalisierung auch mit Low-Cost-Sensoren realisieren. Die über diese Methode erzielte Genauigkeit liegt bezogen auf den zurückgelegten Weg bei ±1 % Abweichung über einen Zeitraum von 15 Minuten. PY - 2014 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000097278-3 SP - 1 EP - 157 PB - Freie Universität CY - Berlin AN - OPUS4-32427 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schadow, Florian A1 - Gaal, Mate A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Dohse, E. A1 - Köppe, Enrico T1 - Focusing air-coupled ultrasonic transducers based on ferroelectrets N2 - Rising importance of composite lightweight structures in aircraft and automobile industries increases the demand on reliable non-destructive testing methods for these structures. Air-coupled ultrasonic testing emerged to suit these requirements as it does not require any liquid coupling medium. In conventional air-coupled ultrasonic transducers, matching layers are used in order to decrease the impedance mismatch between transducer and air. Matching layers can be omitted by using ferroelectrets, which are charged cellular polymers having ferroelectric and piezoelectric properties. Especially a low Young’s modulus, low density and low sound velocity of cellular polypropylene (cPP) are properties being required for well-matched air-coupled ultrasonic transducers. In our contribution we show recent enhancements of cPP transducers resulting in focused sound fields and thus improved lateral sensitivity. The influence of different transmitter apertures was evaluated using measurements of the emitted sound field. Further we show a transmission of a test specimen of carbon-fiber-reinforced plastic (CFRP) containing artificial damages. Results of focused transducers were compared to planar ferroelectret transducers, as well as to conventional air-coupled transducers. T2 - 19th World Conference on Non-Destructive Testing 2016 CY - München, Germany DA - 13.06.2016 KW - Air-coupled ultrasonic testing KW - Ferroelectrets KW - Cellular polypropylene KW - Focused sound fields KW - Focused transducers PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-355116 UR - http://www.ndt.net/search/docs.php3?showForm=off&id=19453 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-35511 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schukar, Vivien A1 - Köppe, Enrico A1 - Hofmann, Detlef A1 - Westphal, Anja A1 - Sahre, Mario A1 - Gong, Xin A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Beck, Uwe T1 - Magnetic field detection with an advanced FBG-based sensor device N2 - A high-performance fiber Bragg grating-based (FBG) sensor device has been developed for the detection of small magnetic fields. Based on a smart multilayer jacket around the fibre over the physical length of the FBG, magnetic fields generated by rotating machine parts, power generators or power cable can be easily detected, analysed and evaluated. Consequently, this innovative, on-line and non-contact inspection method results in an increase in quality and reliability of high-performing machine parts, devices and cables. The basic physical principle is based on a magnetostrictive multilayer system that strains the high-resolution FBG element in presence of magnetic fields. Subsequently, a fixed relationship between induced magnetic field and wavelength change of the FBG element describes the characteristic sensitivity curve. Intensive tests regarding characterisation of this magnetic field FBG sensor have been carried out and its performance has been evaluated. T2 - 30th Eurosensors Conference, EUROSENSORS 2016 CY - Budapest, Hungary DA - 04.09.2016 KW - Fiber Bragg grating KW - Magnetostriction KW - Strain KW - Magnetic field PY - 2016 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-376703 DO - https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.11.445 SN - 1877-7058 VL - 168 SP - 1270 EP - 1274 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-37670 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Prager, Jens A1 - Gravenkamp, Hauke A1 - Rahman, Mehbub-Ur A1 - Köppe, Enrico T1 - Einsatz geführter Wellen für die Ultraschallprüfung N2 - Der Einsatz geführter Wellen für die zerstörungsfreie Prüfung mit Ultraschall eröffnet neue Möglichkeiten, räumlich ausgedehnte Bauteile mit begrenzter Zugänglichkeit auf ihre Integrität zu prüfen und gewinnt daher zunehmend an Bedeutung. Dieser Artikel behandelt die physikalischen Grundlagen der Schallausbreitung. Deren Verständnis bildet die Grundlage für die Entwicklung geeigneter Prüfsysteme. An Beispielen werden verschiedene Möglichkeiten zur Simulation der Schallausbereitung vorgestellt. Aktuelle Lösungsansätze zur Prüfung von plattenförmigen Strukturen und von Rohrleitungen werden beschrieben, wobei besonders auf die Sensortechnik und die speziellen Anforderungen an die Prüfhardware eingegangen wird. N2 - Guided waves are widely used for non-destructive testing using ultrasound. Recently, the method has become increasingly important for integrity tests of spatially extended components with limited accessibility. This article discusses the basic physics of the sound propagation of guided waves. Their understanding forms the basis for the successful development of adapted inspection systems. Examples for simulating the wave propagation using different methods are presented. Current approaches for the inspection of plate-like structures and pipelines are described with focus on sensor technology and the specific requirement on the test hardware. KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Geführte Wellen KW - Ultraschallprüfung KW - Non-destructive evaluation KW - Guided waves KW - Ultrasound PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1524/teme.2012.0168 SN - 0340-837X SN - 0178-2312 SN - 0171-8096 VL - 79 IS - 5 SP - 251 EP - 261 PB - Oldenbourg CY - München AN - OPUS4-26206 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Köppe, Enrico A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Prager, Jens T1 - Device concept for the generation of guided waves for early damage detection N2 - In this study a method for early damage detection is investigated based on the directed excitation and measuring of Lamb waves (guided waves). The objective is to make a statement about the practicability of a Lamb wave generator (LWG) and about the application relevant parameters (specimen materials and dimensions, wave characteristics, excitation, transmission und reflection). Guided waves enable an effective differentiation of structural and defective indications as well as a classification of different defect types. For the investigations, a LWG was developed which combines the advantages of the single excitation of a piezoelectric actuator and the possibility of a group excitation. Algorithms were developed to identify and analyze damage patterns (cracks, wholes, weakening). T2 - Eurosensors XXVI CY - Kraków, Poland DA - 09.09.2012 KW - Lamb wave KW - Guided wave KW - DDS KW - SHM KW - Early damage detection PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.09.363 SN - 1877-7058 VL - 47 SP - 1185 EP - 1188 PB - Elsevier AN - OPUS4-27552 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. Thispaper 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 - 15.03.2012 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 -