681 Präzisionsinstrumente und andere Geräte
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Das Weißbuch der Europäischen Union setzt das Ziel, innerhalb der nächsten Dekade die Anzahl der im Verkehr getöteten Personen zu halbieren. Dieser Herausforderung als Teil der Vision Zero (dem Ziel, die Anzahl der Verkehrstoten auf null zu reduzieren) stellt sich die Automobilindustrie in den verschiedenen Entwicklungsbereichen. Ein an Bedeutung zunehmender Bestandteil der Maßnahmen zur Reduzierung der Verletzungsrisiken sind Systeme der aktiven Sicherheit. Aber auch die klassische passive Sicherheit mit ihren Schutzsystemen, wie Gurte und Airbags, bleibt weiterhin wichtig, da sich in absehbarer Zeit nicht alle Unfälle komplett vermeiden lassen werden.
Die Reduzierung der Emissionsbelastung im urbanen Raum wird immer bedeutender. Einerseits muss der Lebensraum für den Menschen erhalten bleiben, andererseits hat die Luftverschmutzung auch auf andere Regionen der Welt einen starken Einfluss. In Berlin betreibt die Senatsverwaltung vereinzelt Messeinrichtungen zur Untersuchung und Aufzeichnung von Umweltgrößen, wie z.B. der Schadstoffbelastung der Luft. Diese Einrichtungen sind sehr groß und teuer. Um flächendeckende Langzeitmessungen in einer Region zu ermöglichen, ist jedoch ein kostengünstiger, autarker Sensor nötig, der leicht zu montieren und zu betreiben ist. Im Projekt VITAL wurden neue Methoden zur LSA-Steuerung erprobt und entwickelt. Ein Ziel war die Untersuchung eines emissionsabhängigen Steuerungsverfahrens. Dabei wurde ein Sensor entwickelt, der Stickstoffoxide messen kann und in Echtzeit in einer Datenbank zur Verfügung stellt. Durch seine handelsüblichen Bauteile ist er leicht an bestehende Systeme anzupassen. Die Untersuchung der Schadstoffe in Abhängigkeit der Verkehrsstärke erfolgte auf der Mess- und Versuchstrecke des DLR in Berlin. Als Referenz dienten Doppelinduktionsschleifen. Im Laufe des Versuchs kam heraus, dass die gemessenen Schadstoffwerte mit der Verkehrsstärke korrelieren, jedoch nicht reproduzierbar sind und zu träge auf eine Änderung der Verkehrsstärke reagieren. Daher ist eine emissionsabhängige Verkehrssteuerung nur bedingt möglich. Der Sensor bietet allerdings die Möglichkeit die Stickoxid-Belastungen flächendeckend und aufwandsarm aufzuzeichnen.
Es besteht ein Problem durch den häufigen Ausfall der Strangführungsrollen und die resultierenden erheblichen Verluste durch den Produktionsausfall, welcher beim Ersetzen der Rolleneinheiten entsteht.
Um die Ursachen zu ergründen wurden, zunächst die Randbedingungen und das Schadensbild analysiert. Daraus entstand die Hypothese, dass allgemein eine zu hohe Temperaturbelastung für die Schädigung der Lagerkomponenten verantwortlich ist und dies die grundlegende Ursache für die weitere Zerstörung darstellt.
Folglich musste eine Messeinrichtung installiert werden, um genauere Erkenntnisse über den Überhitzungsvorgang zu erlangen. Zu diesem Zweck wurden mehrere Verfahren zur Temperaturmessung miteinander verglichen, woraufhin eine Auswahl anhand einer Nutzwertanalyse erfolgte.
Die Auswertung der gewonnenen Messdaten zeigte, dass die Charakteristik der aufgezeichneten Überhitzungen sehr variabel ist. Weiterhin konnte keine Abhängigkeit von einem Prozessparameter ermittelt werden. Die genauer betrachteten Vorgänge konnten nicht oder nur eingeschränkt als Ursache für die Überhitzung nachgewiesen werden.
Wenngleich somit weitere Untersuchungen erforderlich sind, wurden mögliche Maßnahmen zur Lösung des Problems vorgeschlagen.
In diesem Artikel werden einige Elemente der Entwicklung eines Drucksensors auf der Basis eines neuen, zum Patent angemeldeten, optischen Prinzips dargestellt. Ausgangspunkt für die Entwicklung war die Forderung eines Medizingeräteherstellers nach einer Druckmessung in hochaggressiven Substanzen. Die Messung sollte vorzugsweise an einer leicht zu reinigenden Kunststoffmembran ohne Kavitäten erfolgen. Hinzu kam die Forderung nach Beständigkeit gegen hohe Medientemperaturen. Durchgeführte Recherchen und Untersuchungen gemeinsam mit Partnern ergaben theoretische Ansätze zur Gestaltung der Anordnung und ihrer Umsetzung in drei Hauptbaugruppen. Umfangreiche Entwicklungsarbeiten und Versuche bestätigten die Richtigkeit der Ansätze. Das Funktionsprinzip konnte nachgewiesen werden. Bevor im Einzelnen auf die Neuentwicklung Bezug genommen wird, soll kurz der Stand der Technik im Bereich Druckmessung/Drucksensorik dargestellt werden.
