Aktualisiert: 2023-07-02
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Aktualisiert: 2023-07-02
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Infrarot-Thermografie ist ein Baustein aus dem Werkzeugkasten der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung. Die berührungslose bildgebende Temperaturmessmethode ermöglicht die zuverlässige Ortung und Quantifizierung thermischer Auffälligkeiten eines Meßobjekts. Der besondere Vorteil ist dabei, daß dies bei laufendem Betrieb einer Anlage passieren kann. Die IR-Thermografie ist somit eine unverzichtbare Inspektionshilfe und leistet einen wichtigen Beitrag zur Früherkennung von Schäden. Voraussetzung ist allerdings eine professionelle Beherrschung der Technik. Die physikalischen Grundlagen stammen dabei von den Physikern Herschel, Planck, Stefan, Boltzmann und Wien. Ihre Entdeckungen und Gesetze ermöglichen es, die thermischen Eigenschaften eines Körpers, der eine über dem absoluten Nullpunkt (-273 °C) liegende Temperatur hat, sichtbar zu machen. Im Unterschied zu anderen bildgebenden Verfahren (z.B. Röntgen- oder Ultraschall) können allerdings mit der in diesem Buch beschriebenen passiven Thermografie nur Oberflächeneigenschaften (Temperaturen) detektiert werden. Zum Inhalt des Buches gehört deshalb auch eine Besprechung einiger grundlegender Begriffe der Thermodynamik. Um die Funktionsweise einer Thermokamera zu verstehen, ist aber ebenso ein Ausflug in die Optik nötig. Der größte Teil widmet sich der speziellen Gerätetechnik einer IR-Kamera. Was hat es mit dem Emissionsgrad auf sich? Was ist eine Umgebungsstrahlungstemperatur? Welchen Einfluß haben Level und Span auf die Aussage eines Thermogrammes? Sehe ich einen wirklichen „hotspot“ oder nur die reflektierte Temperatur eines Körpers? Was sollte ein korrekter Bericht enthalten, den Sie ihrem Auftraggeber überreichen? Ein Hinweis auf die in Deutschland verfügbare Literatur und die wichtigsten Vorschriften zum Schluß.
Aktualisiert: 2022-09-29
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Der Vernetzungsgrad von Klebstoffen und strahlenvernetzter Kunststoffformteile beeinflusst zahlreiche Materialeigenschaften und ist von essenzieller Bedeutung für die Funktionalität von Klebeverbindungen und die Beständigkeit medizinischer Implantate.
Die zerstörungsfreie Prüfung dieser Qualitätsgröße ist von großem industriellem Interesse, aber noch nicht Stand der Technik. Die unilaterale Kernspinresonanz (uNMR) ist ein vielversprechendes Verfahren zur Lösung dieser Problematik.
In diesem Buch wird die nicht-invasive Vernetzungsgradprüfung von strahlenvernetztem UHMWPE und verschiedenen Klebstoffen mittels uNMR demonstriert. Auf Basis der guten Korrelation mit praxisrelevanten Referenzmethoden (thermisch, rheologisch, dielektrisch) wurden Vergleichsmodelle entwickelt, welche Anwendern von Klebstoffen und vernetzten Kunststoffformteilen den Einsatz der uNMR zur zerstörungsfreien Qualitätssicherung ermöglichen.
Aktualisiert: 2022-03-03
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Die zerstörungsfreie Prüfung ist von besonderer Bedeutung im Lebenszyklus technischer Produkte. Insbesondere bei sicherheitsrelevanten Komponenten in Flugzeugen, Zügen, Pipelines oder Kraftwerken helfen Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung Qualitätsmängel bereits während des Herstellungsprozesses oder in regelmäßigen Wartungskontrollen zu erkennen, ohne deren Funktion zu beeinträchtigen. Für die Untersuchung von Bauteilen aus metallischen Werkstoffen kommen häufig Wirbelstromprüfverfahren zum Einsatz. Bei der bewegungsinduzierten Wirbelstromprüfung werden Wirbelströme durch die Relativbewegung zwischen einer Magnetfeldquelle und einem elektrisch leitfähigen Prüfkörper hervorgerufen. Die dabei auftretenden physikalischen Effekte ermöglichen die Detektion von Fehlern im Prüfkörper. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines portablen Systems zur bewegungsinduzierten Wirbelstromprüfung, welches für den Einsatz als handgeführtes Prüfgerät geeignet ist.
Aktualisiert: 2023-01-31
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Aktualisiert: 2023-04-02
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Aktualisiert: 2023-02-01
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"Mit dem Wechsel der seit Jahrzehnten üblichen Bezeichnungen Technologie oder Werkstoffkunde in "Werkstoffwissenschaften" ändert sich mit der vorliegenden Broschüre auch Beschreibung, Darstellung und Erklärung der jungen Wissenschaft. Neu und neuartig sind dabei einmal Stoffzusammenstellung, Bilder, Diagramme, Tabellen, und zum anderen die Kürze der Darstellung und die nüchterne sachliche Sprache. ... Es ist verblüffend und auch erfreulich, wie der Verfasser auf wenigen Seiten neuere technologische Zusammenhänge erklärt, Formeln deutet, Diagramme und Abbildungen in den Text mit einbezieht... ." #1 "... Der Text wird durch zahlreiche sehr gute Diagramme, Bilder und Übersichten ergänzt. Das Buch, das auf Vorlesungen für Studienanfänger der Werkstoffwissenschaften, des Chemieingenieurwesens und der Elektrotechnik beruht, eignet sich nicht nur für den studentischen Nachwuchs, sondern ebenso für den in der Praxis stehenden Ingenieur, der sich mit Werkstoffragen zu befassen hat. Die "Werkstoffwissenschaften" bilden eine wertvolle Ergänzung der bereits auf diesem Gebiet vorhandenen Literatur." #2
Aktualisiert: 2022-05-26
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Werkstoffe werden durch Verfahren der Fertigungstechnik zu Objekten wie Herzschrittmachern, Automobilteilen, Kraftwerksanlagen, Hängebrücken. Dieses Lehrbuch geht auf diesen Zusammenhang ein, indem es aus physikalischer Sicht die wesentlichen Eigenschaften moderner Werkstoffe und die Grundlagen aktueller Fertigungstechnik beschreibt und erklärt. Diese Neuauflage basiert auf dem Buch "Werkstoffwissenschaften" und wurde im Wesentlichen um den Fertigungsaspekt erweitert. Es unterstützt die Einführungsvorlesungen in den technischen Fächern und setzt somit nicht mehr als Abiturwissen voraus.
Aktualisiert: 2023-04-07
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Infrarot-Thermografie ist ein Baustein aus dem Werkzeugkasten der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung. Die berührungslose bildgebende Temperaturmessmethode ermöglicht die zuverlässige Ortung und Quantifizierung thermischer Auffälligkeiten eines Meßobjekts. Der besondere Vorteil ist dabei, daß dies bei laufendem Betrieb einer Anlage passieren kann. Die IR-Thermografie ist somit eine unverzichtbare Inspektionshilfe und leistet einen wichtigen Beitrag zur Früherkennung von Schäden. Voraussetzung ist allerdings eine professionelle Beherrschung der Technik. Die physikalischen Grundlagen stammen dabei von den Physikern Herschel, Planck, Stefan, Boltzmann und Wien. Ihre Entdeckungen und Gesetze ermöglichen es, die thermischen Eigenschaften eines Körpers, der eine über dem absoluten Nullpunkt (-273 °C) liegende Temperatur hat, sichtbar zu machen. Im Unterschied zu anderen bildgebenden Verfahren (z.B. Röntgen- oder Ultraschall) können allerdings mit der in diesem Buch beschriebenen passiven Thermografie nur Oberflächeneigenschaften (Temperaturen) detektiert werden. Zum Inhalt des Buches gehört deshalb auch eine Besprechung einiger grundlegender Begriffe der Thermodynamik. Um die Funktionsweise einer Thermokamera zu verstehen, ist aber ebenso ein Ausflug in die Optik nötig. Der größte Teil widmet sich der speziellen Gerätetechnik einer IR-Kamera. Was hat es mit dem Emissionsgrad auf sich? Was ist eine Umgebungsstrahlungstemperatur? Welchen Einfluß haben Level und Span auf die Aussage eines Thermogrammes? Sehe ich einen wirklichen „hotspot“ oder nur die reflektierte Temperatur eines Körpers? Was sollte ein korrekter Bericht enthalten, den Sie ihrem Auftraggeber überreichen? Ein Hinweis auf die in Deutschland verfügbare Literatur und die wichtigsten Vorschriften zum Schluß.
Aktualisiert: 2022-03-22
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Aktualisiert: 2018-07-12
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Forschungstechnologie (engl. research technology) ist ein seit den 1990er Jahren von dem in Paris am Maison des Sciences de l'Homme forschenden Wissenschaftsoziologen und -historiker Terry Shinn geprägtes analytisches Konzept zur Beschreibung von technisch-instrumentellen Hilfsmitteln der Forschung, die sich durch generische Anwendbarkeit in vielen Wissenschaftsdisziplinen auszeichnen. Als historischen Ursprung dieser neuen, quer zu diesen Disziplinen liegenden und insofern 'transversalen' Form der Wissensgenerierung, identifizierte Shinn die historische Konstellation im frühen deutschen Kaiserreich, die durch die Gründung instrumentennaher Gesellschaften entstand (etwa der Deutschen Gesellschaft für Mechanik und Optik 1879 und Publikationsorgane wie der Zeitschrift für Instrumentenkunde). Im Verbund damit kam die massiven Förderung von Instrumenteninnovation (wie etwa der Berliner Gewerbeausstellung) und die Gründung metrologienaher Institutionen (wie z.B. der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt 1882 oder der Instrument Society of America 1948). Zugleich behauptet Shinn, dass research technologists auf ein bestimmtes Instrument fixiert, aber nicht an eine bestimmte Disziplin gebunden seien, sondern 'Interstitialität' aufweisen, also ihre institutionelle Anbindung häufig wechselnd gewissermaßen 'zwischen' diesen disziplinären Stühlen säßen. Dies würde auch erklären, warum diese speziellen Techniker/Experimentatoren von der Historiographie so lange übersehen oder mindestens unterschätzt wurden. Wissenschafts- und Technikhistoriker, Technikphilosophen, Soziologen und Politologen, Bildungsplaner und Technikfolgenabschätzer, Finanzierer und Nutznießer beider Felder haben völlig verschiedene Vorstellungen dazu entwickelt, die hier in diesem Band diskutiert und konstruktiv weiterentfaltet werden.
Aus der Besprechung von Eric Lettkemann in ISIS 105 (2014), p. 625: »Special attention should be given to the chapter by Klaus Hentschel (Stuttgart), who systematically compares the developmental stages of several research technologies (e.g., NMR and MRI scanners). Hentschel demonstrates that ‘genericness does not exist from the outset’ (p. 113). Instead, he identifies a temporal pattern of four stages. (...) Hentschel’s four-stage model is more than an extension of the original concept. It offers a framework for revealing comparisons between case studies that otherwise remain unconnected. Therefore, I strongly recommend this text for an English translation.«
Aktualisiert: 2019-01-16
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Aktualisiert: 2023-04-04
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Aktualisiert: 2018-07-12
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Aktualisiert: 2018-07-12
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Aktualisiert: 2018-07-12
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Die Idee, die technische Klopfprüfung zur Prüfung von Abwasserkanälen einzusetzen, wurde bislang in einem pragmatischen Ansatz verfolgt. Im Gegensatz dazu wird in der vorliegenden Arbeit gezeigt, wie die wissenschaftliche Durchdringung der komplexen Problematik der Klopfprüfung zu einer stabilen anwendungsfähigen Lösung führt. Eine transiente Anregung des verlegten Abwasserrohres mit einem Hammer erzeugt im Prüfobjekt Schwingungen, die sich beim Ausschwingvorgang zu Eigenschwingungen überlagern. Mit Hilfe von numerischen Modellen werden die Auswirkungen von Fehlstel-len (Risse bzw. Hohlräume im Bereich der Rohrbettung) auf die Schwingungsantwort veranschaulicht. Die numerischen Ergebnisse fließen in die Optimierung der Messtechnik und der Signalverarbeitung mit ein. Digitale Filterverfahren verbessern die Qualität der infolge von Kontaktproblemen beeinträchtigten Messungen, so dass eine zuverlässige Schadensdiagnose möglich wird. Die im Labor und in situ erzielten Messergebnisse werden in den Kontext anderer Sensoren gestellt, die auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien basieren.
Aktualisiert: 2021-02-11
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