TY - CHAP A1 - Hartmann, Jürgen A1 - Manara, Jochen A1 - Stark, Thomas A1 - Zipf, Matthias A1 - Arduini, Mariacarla A1 - Ebert, Hans-Peter A1 - Müller, Michael A1 - Möller, F. A1 - Krüger, U. A1 - Schmidt, F. A1 - Knopp, Kevin A1 - Lenski, Philipp A1 - Zänglein, Marc A1 - Ochs, Dennis A1 - Shandy, Amir T1 - Non-contact detection of the adhesion properties of ceramic based thermal barrier coatings by determining the surface temperatures using thermography BT - ECTP 2020 Y1 - 2020 CY - Venedig (Italien) ER - TY - CHAP A1 - Hartmann, Jürgen A1 - Manara, Jochen A1 - Stark, Thomas A1 - Zipf, Matthias A1 - Arduini, Mariacarla A1 - Müller, Michael A1 - Ebert, Hans-Peter A1 - Möller, F. A1 - Krüger, U. A1 - Schmidt, Franz A1 - Knopp, Kevin A1 - Lenski, Philipp A1 - Zänglein, Marc T1 - Einsatz von Thermografiegeräten zur berührungslosen Detektion der Haftungseigenschaften an keramischen Wärmedämmschichten BT - Temperatur 2020 Y1 - 2020 CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Hartmann, Jürgen A1 - Knopp, Kevin A1 - Lenski, Philipp A1 - Zänglein, Marc A1 - Manara, Jochen A1 - Stark, Thomas A1 - Zipf, Matthias A1 - Arduini, Mariacarla A1 - Schreiber, Ekkehard A1 - Krüger, U. A1 - Brunner, Martin T1 - Optische Sensorik für die additive Fertigung T2 - 4SMARTS 2019 Y1 - 2019 SN - 978-3-8440-6425-4 SP - 105 EP - 116 ER - TY - CHAP A1 - Hartmann, Jürgen A1 - Knopp, Kevin A1 - Lenski, Philipp A1 - Ochs, Dennis A1 - Zänglein, Marc A1 - Manara, Jochen A1 - Stark, Thomas A1 - Zipf, Matthias A1 - Arduini, Mariacarla A1 - Schreiber, Ekkehard A1 - Krüger, U. A1 - Schmidt, Franz A1 - Brunner, Martin T1 - Optische Sensorik für die additive Fertigung T2 - Sensoren und Messsysteme 2019 Y1 - 2019 CY - Nürnberg ER - TY - CHAP A1 - Hartmann, Jürgen A1 - Manara, Jochen A1 - Stark, Thomas A1 - Zipf, Matthias A1 - Arduini, Mariacarla T1 - Ein Versuch zur berührungslosen nicht-invasiven Qualifizierung der Haftung von Wärmeschutzschichten BT - Temperatur 2017 Y1 - 2017 SN - 978-3-944659-04-6 SP - 71 EP - 76 ER - TY - JOUR A1 - Hartmann, Jürgen A1 - Manara, Jochen A1 - Zipf, Matthias A1 - Stark, Thomas A1 - Arduini, Mariacarla A1 - Ebert, Hans-Peter A1 - Tutschke, Andreas A1 - Hallam, Andrew A1 - Hanspal, Jagdevinder A1 - Langley, Mark A1 - Hodge, D. T1 - Long wavelength infrared radiation thermometry for non-contact temperature measurements in gas turbines JF - Infrared Physics & Technology N2 - The objective of the EU project “Sensors Towards Advanced Monitoring and Control of Gas Turbine Engines (acronym STARGATE)” is the development of a suite of advanced sensors, instrumentation and related systems in order to contribute to the developing of the next generation of green and efficient gas turbine engines. One work package of the project deals with the design and development of a long wavelength infrared (LWIR) radiation thermometer for the non-contact measurement of the surface temperature of thermal barrier coatings (TBCs) during the operation of gas turbine engines. For opaque surfaces (e.g. metals or superalloys) radiation thermometers which are sensitive in the near or short wavelength infrared are used as state-of-the-art method for non-contact temperature measurements. But this is not suitable for oxide ceramic based TBCs (e.g. partially yttria stabilized zirconia) as oxide ceramics … Y1 - 2017 UR - https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1350449516303395 IS - 80 SP - 120 EP - 130 ER - TY - JOUR A1 - Hartmann, Jürgen A1 - Zipf, Matthias A1 - Manara, Jochen A1 - Stark, Thomas A1 - Arduini, Mariacarla A1 - Ebert, Hans-Peter T1 - Identification of wavelength regions for non-contact temperature measurement of combustion gases at high temperatures and high pressures JF - High Temperatures – High Pressures N2 - Stationary gas turbines are still an important part of today's power supply. With increasing temperature of the hot combustion gas inside a gas turbine, the efficiency factor of the turbine increases. For this reason, it is intended to operate turbines at the highest possible gas temperature. Therefore, in the combustion chamber and especially at the position of the first stage guide vanes the gas temperature needs to be measured reliably. To determine the gas temperature, one promising approach is the application of a non-contact measurement method using a radiation thermometer. A radiation thermometer can measure the gas temperature remotely from outside of the harsh environment. At ZAE Bayern, a high temperature and high pressure gas cell has been developed for this purpose in order to investigate gases and gas mixtures under defined conditions at high pressures and high temperatures. This gas cell can … Y1 - 2020 VL - 49 IS - 3 SP - 241 EP - 260 ER - TY - CHAP A1 - Hartmann, Jürgen A1 - Zipf, Matthias A1 - Manara, Jochen A1 - Stark, Thomas A1 - Arduini, Mariacarla A1 - Ebert, Hans-Peter T1 - Berührungslose Temperaturmessung an Verbrennungsgasen bei hohen Temperaturen und hohen Drücken T2 - 20. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2019 N2 - Stationäre Gasturbinen sind von großer Bedeutung für die heutige Energieversorgung. Der Wirkungsgrad einer Gasturbine steigt mit zunehmender Heißgastemperatur an. Turbinenhersteller bzw. Kraftwerksbetreiber sind daher bestrebt, Turbinen bei der höchsten materialtechnisch möglichen Heißgastemperatur einzusetzen. Eine entsprechende Prozessoptimierung des Turbinenbetriebs setzt somit die exakte Kenntnis der Gastemperaturen während des Betriebs und damit eine verlässliche Messung derselben voraus. Zur Messung der Gastemperatur werden derzeit in der Regel Thermoelemente unmittelbar im Abgasstrom platziert. Aufgrund der dort vorherrschenden extremen Bedingungen degradieren diese Sensoren allerdings sehr schnell. Ein alternativer Ansatz sieht die Entwicklung eines berührungslosen Messverfahrens auf der Grundlage von Strahlungsthermometern vor. Für die Umsetzung dieses Vorhabens ist die genaue Kenntnis des Verhaltens der infrarot-optischen Emissions- und Transmissionsspektren der im Abgasstrom enthaltenen Gase bei hohen Temperaturen und Drücken eine wesentliche Voraussetzung. Aus diesem Grund wurde am ZAE Bayern eine Hochtemperatur-Hochdruck-Gaszelle entwickelt, die es in Verbindung mit einem FTIR-Spektrometer erlaubt, Gase und Gasgemische hinsichtlich dieser Gesichtspunkte zu charakterisieren. In dieser Arbeit wird die neue Messapparatur vorgestellt und Gasgemische, die für die Turbinenanwendungen relevant sind, werden analysiert. Zur Identifizierung eines geeigneten Wellenlängenbereichs für die geplante berührungslose Temperaturmessung wurden erste Messungen durchgeführt, auf deren Grundlage ein adäquater Wellenlängenbereich ermittelt werden konnte. Y1 - 2019 UR - 10.5162/sensoren2019/2.4.2 SN - 978-3-9819376-0-2 SP - 183 EP - 190 ER - TY - CHAP A1 - Hartmann, Jürgen A1 - Manara, Jochen A1 - Zipf, Matthias A1 - Stark, Thomas A1 - Knopp, Kevin A1 - Zänglein, Marc A1 - Schreiber, Ekkehard A1 - Schmidt, Franz A1 - Brunner, Martin A1 - Müller, Michael T1 - Experimental set-up for dynamic material investigation at high temperatures T2 - Sensors and Measuring Systems; 19th ITG/GMA-Symposium N2 - Energy efficiency and operation safety in energy conversion, process technology, and aerospace engineering requires advanced material investigation, in particular at high temperatures to characterize the materials and components. Additionally, modern additive manufacturing methods, in particular the 3D metal laser printer requires a detailed control of the melting temperature. Many applications are based on a layered structures, e.g. thermal barrier coatings in gas turbines. Also components manufactured by additive manufacturing pose a layered structure. In these structures the mechanical contact between the layers and to the substrate is of high interest. Besides, the complete characterisation of the additive manufactured component is important for its later application. To cope with these new demands, the University of Applied Sciences Wuerzburg - Schweinfurt (FHWS) and the Bavarian Center for Applied … Y1 - 2018 UR - https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8436229 SN - 978-3-8007-4683-5 SP - 516 EP - 519 PB - VDE Verlag ER - TY - JOUR A1 - Hartmann, Jürgen A1 - Manara, Jochen A1 - Stark, Thomas A1 - Zipf, Matthias A1 - Arduini, Mariacarla A1 - Ebert, Hans-Peter A1 - Tutschke, Andreas A1 - Hallam, Andrew A1 - Hanspal, Jagdevinder A1 - Langley, Mark T1 - Entwicklung und Test eines langwelligen Strahlungsthermometers zur berührungslosen Temperaturmessung in Gasturbinen während des Betriebs JF - tm - Technisches Messen N2 - The aim of this work was the development of a long wavelength infrared radiation thermometer for the non-contact measurement of surface temperatures in stationary gas turbines during operation within the EU-project „Sensors Towards Advanced Monitoring and Control of Gas Turbine Engines (acronym STARGATE)“. In this work, the infrared-optical properties of the thermal barrier coatings and the combustion gases were determined at ZAE Bayern at high temperatures up to 1600 K and pressures up to 13 bar. Based on these experimental characterizations, a suitable spectral range could be identified which lies around 10 μm for the long-wavelength infrared radiation thermometer. According to these findings, a laboratory setup with suitable optical components (filters, IR-fibers, etc.) was firstly realized and verified. Subsequently, a prototype for measurements in gas turbines during operation of the turbines has … N2 - Das Ziel dieser Arbeit bestand in der Entwicklung eines langwelligen Strahlungsthermometers zur berührungslosen Messung von Oberflächentemperaturen in stationären Gasturbinen während des Betriebs der Turbinen innerhalb des EU-geförderten Projektes „Sensors Towards Advanced Monitoring and Control of Gas Turbine Engines (Acronym STARGATE)“. Im Rahmen der Arbeit wurden die infrarot-optischen Eigenschaften der Wärmedämmschichten und der vorhandenen Brenngase am ZAE Bayern bei hohen Temperaturen bis 1600 K und Drücken bis 13 bar bestimmt. Mit Hilfe dieser experimentellen Charakterisierungen konnte ein geeigneter Spektralbereich um 10 μm für das langwellige Strahlungsthermometer identifiziert werden. Entsprechend dieser Erkenntnisse wurde zunächst ein Laboraufbau mit geeigneten optischen Bauteilen (Filter, IR-Wellenleiter, etc.) realisiert und verifiziert. Anschließend wurde ein Prototyp für Messungen in Gasturbinen während des Betriebs der Turbinen entwickelt und in einem Turbinenteststand der Firma Siemens AG in Berlin erfolgreich getestet. Abschließend wurde eine Unsicherheitsanalyse durchgeführt, die eine erweiterte Messunsicherheit der gemessenen Temperaturen von etwa ± 30 K ergab. T2 - Development and test of a long wavelength infrared radiation thermometer for non-contact temperature measurements in gas turbines during operation KW - Berührungslose Temperaturmessung KW - Strahlungsthermometrie KW - Wärmedämmschicht KW - Gasturbine KW - Emissionsgrad KW - Infrarot-Strahlung KW - Non-contact temperature measurement KW - radiation thermometry KW - thermal barrier coating KW - gas turbine KW - emissivity KW - infrared radiation Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/https://doi.org/10.1515/teme-2017-0077 VL - 85 IS - 1 SP - 28 EP - 39 PB - Oldenbourg Wissenschaftsverlag CY - Berlin/Boston ER - TY - CHAP A1 - Hartmann, Jürgen A1 - Manara, Jochen A1 - Zipf, Matthias A1 - Stark, Thomas A1 - Arduini, Mariacarla A1 - Ebert, Hans-Peter A1 - Tutschke, Andreas A1 - Hallam, Andrew A1 - Hanspal, Jagdevinder A1 - Langley, Mark T1 - Development and validation of a long wavelength infrared (LWIR) radiation thermometer for contactless temperature measurements in gas turbines during operation T2 - EVI-GTI and PIWG Joint Conference on Gas Turbine Instrumentation N2 - A collection of slides from the author's conference presentation is given. The presentation introduces the infrared-optical characterization of thermal barrier coatings and the development of LWIR pyrometer for measuring temperature in an operating gas turbine. The test facility for evaluating the LWIR pyrometer is also presented. This presentation includes the experimental setup for LWIR calibration and measurement. Y1 - 2016 UR - https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7827904 SP - 1 EP - 26 PB - IET ER - TY - JOUR A1 - Hartmann, Jürgen A1 - Zipf, Matthias A1 - Manara, Jochen A1 - Stark, Thomas A1 - Arduini, Mariacarla A1 - Ebert, Hans-Peter T1 - Infrared-optical characterization of emitting and absorbing gases at high temperatures and high pressures JF - High Temperatures – High Pressures N2 - In the context of the optimization of stationary gas turbines, the surface temperatures of the turbine blades have to be measured by a non-contact technique using radiation thermometers during operation of the turbine. Nowadays turbine blades are protected by thermal barrier coatings. The infrared-optical properties of these coatings require the usage of the MIR or LWIR region for non-contact measurement of the surface temperatures. For performing such measurements and for properly analyzing the derived data, the transmission and absorption spectra of the combustion gas mixture within the turbine were determined at the local conditions during operation of the turbine. Therefore, subject of this work is the measurement of the transmission spectra of carbon dioxide and water vapor at high temperatures and high pressures to identify a wavelength range, which is almost free of absorption and emission effects. In … Y1 - 2018 VL - 47 IS - 1 SP - 3 EP - 21 ER -