Neuartiger Laser-Doppler-Sensor zur Abstands- und Formvermessung bewegter Festkörper

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Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, Untersuchungen zur Qualifizierung des Laser-Doppler-Messprinzips für eine Positionsmessung mit Mikrometerpräzision vorzunehmen. Der Laser-Doppier-Positionssensor soll mittels Wellenlängenmultiplexing und unter Einsatz von Linsensystemen hoher Dispersion (diffraktive Linsen) aufgebaut werden. Der Hauptvorteil gegenüber konventionellen Sensoren liegt darin, dass die Positionsmessung auf eine Geschwindigkeitsmessung zurückgeführt wird und somit gleichzeitig eine hohe Zeitauflösung und eine hohe Positionsauflösung erreicht werden kann. Somit sind präzise Positions- und Formvermessungen auch bei extrem hohen Geschwindigkeiten (z.B. an Turbinenschaufeln) möglich, da der Messeffekt prinzipiell unabhängig von der Objektgeschwindigkeit ist. In diesem Vorhaben sollen zum einen geeignete Verfahren untersucht werden, mit denen der störende Einfluss der zufälligen Struktur von rauen Festkörperoberflächen (Speckle-Effekt) auf die Abstands- und Form Vermessung reduziert werden kann. Zum anderen soll der Sensor für die Online-Überwachung von Spaltweite und Schaufelschwingungen bei Turbomaschinen, für die Prozesskontrolle beim Drehen und für Vermessung von Torsionsschwingungen an Profilwellen qualifiziert werden. Außerdem soll erstmals untersucht werden, in wie weit eine vereinfachte Version dieses Sensors für die Messung kleiner Radiusänderungen an großen Rotationskörpern wie z.B. Walzen, Turbinenschaufeln oder Rotoren von Elektromotoren eingesetzt werden kann.