Akustische Längenmessung

Akustische Vermessung von Kanalrohrleitungen

Mehre Jahre gemeinsame Entwicklung des Instituts und einem Industriepartner haben ein neuartiges Gerät zur Vermessung von Rohrleitungen mit akustischem Schall hervorgebracht.
Dieses Projekt wurde von Beginn an als sehr innovativ und herausragend angesehen, so dass das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages die Förderung für die Entwicklung zugesagt hatte.

Das akustische Messsystem namens Soundcheck ermittelt den Rohrdurchmesser, die Haltungslänge, Temperatur und die Luftströmung im Rohr innerhalb weniger Sekunden per Knopfdruck. Die komplette Technik befindet sich in einem mittels 3D Prototyping gefertigten Gehäuse, das durch eine Teleskopstange den Schacht hinunter gelassen und am Rohranfang platziert wird. Auf Knopfdruck beginnt die Messung und die Daten werden wenige Sekunden später per Funk an einen PC oben am Schacht weitergeleitet. Mittels digitaler Signalverarbeitung werden aus den erfassten Daten die oben genannten Eigenschaften ermittelt. Diese werden in einer Benutzeroberfläche dargestellt und ausgegeben.

Die Rohrlänge wird über die Laufzeitmessung ermittelt. Dabei wird am Anfangsschacht ein Sender und am Endschacht ein Empfänger angebracht, welche mittels Funk miteinander verbunden sind. Bei diesem Verfahren wird die Zeit gemessen, die ein akustisches Signal für das Durchlaufen der Messstrecke von Sender zum Empfänger benötigt.

Durch das Erfassen von Rohrdurchmesser, Temperatur und der Luftströmung kann die Haltung auf Ihre Länge exakt bestimmt werden.

Zusätzlich befindet sich ein Emfänger direkt vor dem Sender, mit welchem das Antwortsignal (die Reflexionen im Rohr) gemessen werden. Im Antwortsignal enthalten sind  Impedanzsprünge, die an Unebenheiten wie Übergängen, Muffen, Seitenverzweigungen Dimensionssprüngen entstehen, erfasst. Diese Informationen lassen sich jedoch nicht direkt nutzen. Um die in den Impedanzsprüngen mitgelieferten Informationen für den Anwender nutzbar zu machen, müssen diese zunächst mittels elektronischer Signalverarbeitung und Analysealgorithmen interpretiert und ausgewertet werden.

In naher Zukunft werden zwei Prototypen von Testfirmen mit realen Einsatzbedingungen getestet. Ebenso werden Messdaten ermittelt, welche für die Weiterentwicklung der Analyse von Formteilen weiterhelfen soll.