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In diesem Paper wird ein absolut messendes faseroptisches Messsystem zur Bestimmung des Gap-Abstandes von niedrig reflektierenden losen und festen extrinsischer Fabry-Pérot Interferometer (EFPI) vorgestellt. Die häufigste Methode zur Bestimmung von Dehnungen oder Bewegungen durch EFPI-Sensoren ist eine kontinuierliche relative Ermittlung einer Veränderung mit einer nachträglichen Auswertung. Unterbrechungen in der Datenerfassung oder Fehler bei der Interferenzstreifen-Auswertung führen zu einer nicht abschätzbaren Messunsicherheit. Damit war es bis dato nicht möglich, eine absolute Veränderung von eingesetzten EFPI-Sensoren zu bestimmen. Mit dem an der BAM entwickelten Verfahren, ist dies jetzt möglich, die absolute Veränderung zu bestimmen. Dieses System namens 'EFPI-Scan' wird in dem Papier dargestellt werden.
The absolute detection of a gap distance of loose and ftxed extrinsic Fabry-Perot interferometer (EFPI) sensors with conventional measurement Systems is not possible. Due to this EFPI-sensors were deemed to be unfit for distance determination in comparision with FBG sensors. With the conventional measurement method a continous measurement of the EFPIsensors was necessary. Otherwise data about the distance change was lost. Additional it is necessary to detect the tumaround points in the interference signal with 100%. This made it worse for the analysis and the use of the sensor. At BAM Federal Institute for Materials Research and Testing a measurement System called “EFPI-Scan” is developed which can measure the absolute gap distance of four connected EFPI-sensors synchronous. Every measurement channel is temperature independetn and long term stable. Test measurements showed a deviation of maximum ±1 gm per hour. Furthermore it is possible to measure with different measurement modes (abolute, relative and a combination of both). Special emphasis should be placed to the absolute measurement accuracy of ± 5 pm at a gap distance determination ftom 40 up to 4000 pm.
Piezoresistive accelerometers use a strain-sensing element, generally made of semiconductor material, e.g., silicon to convert the mechanical motion into an electrical signal. This element is usually designed in form of a cantilever beam loaded with a mass. Acceleration causes bending of the beam, which produces a change of electrical resistance proportional to the applied acceleration.
Main advantages of piezoresistive accelerometers in comparison to other types, e.g., piezoelectric and capacitive, is their robust and highly dynamic behavior, which qualifies them for application in high impact shock applications. Mechanical damping is typically implemented with silicon oil in a way that the output signal is undistorted over a wide frequency range. These characteristics principally qualify them for the application in drop tests carried out at BAM, for which they are calibrated over the frequency range from 1 to 4 kHz. However, using silicon oil for damping, has the drawback of temperature dependent change of its viscosity, leading to temperature dependent deviation of the accelerometer’s sensitivity.
This study presents experimental results of the temperature behavior of a piezoresistive accelerometer with a dynamic range up to ±5000 g.
This type of accelerometer is applied for drop tests which are partially performed at temperatures of -40 or +100 °C.
Die ständige Überwachung von Konstruktionen während ihrer Lebenszeit ist eine bedeutsame Aufgabe, die Gegenstand vielzähliger Forschungsaktivitäten ist. Unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit ist die Verlängerung der Nutzungsdauer bestehender Konstruktionen von unschätzbarem Wert, sowohl aus finanziellen Gründen als auch unter dem Gesichtspunkt der Erhaltung der gebauten Umwelt und des Denkmalschutzes.Bei allen Erfolgen der Projekte zur Bauwerkserhaltung ist die Frage, wie entstehende Schädigungen rechtzeitig erkannt werden können, auch wenn sie erst geringfügig sind, nicht befriedigend beantwortet worden. In diesem Beitrag wird eine neue Methode zur Detektierung von Strukturschädigungenvorgestellt. Diese beruht auf einer integrierten Auswertung von Messwerten verschiedener Sensoren nach der Methode der kleinsten Quadrate sowie der Interpretation der dabei auftretenden Langrange-Multiplikatoren.Diese Methode der Schädigungsanalyse wird anhand eines numerischen Beispiels aus einemVier-Punkt-Biegeversuchmit einem Verbundträgernäher erläutert.
The Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) is a materials testing apparatus primarily designed for the analysis of viscoplastic material behavior at very high strain rates.
Because of its complexity it is common practice to simplify the underlying exact mechanical theory by making strong assumptions. On the one hand this has to be done to achieve any results at all on the other hand one commits systematic errors. Therefore we utilize different numerical and Simulation methods to analyze and minimize these errors.