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Qualifizierung eines Streulichtsensors und Untersuchung erster Ansätze zur dreidimensionalen Streulichterfassung

  • Die Qualität hoch beanspruchter Oberflächen wird durch ihre Funktion festgelegt. Sogenannte Funktionsflächen sind dabei in vielen Bereichen der modernen Industrie zu finden. Zur Überwachung des Herstellungsprozesses dieser Flächen besteht daher stets ein Bedarf an sensitiver, genauer an die Bedürfnisse der Messaufgabe angepasster, Messtechnik. Ein Verfahren, welches aufgrund seines winkelmessenden Prinzips unempfindlich gegenüber Vibrationen ist und gleichzeitig eine flächige Beurteilung von Oberflächen ermöglicht, ist die winkelaufgelöste Streulichtmesstechnik. Sie nutzt das von einer rauen Oberfläche zurückgestreute Licht zur Charakterisierung. Während der Erwartungswert der gemessenen Streulichtverteilung Aufschluss über die Makrogestalt der Oberfläche liefert, enthält die Breite der Verteilung Informationen über die Mikrostruktur. Die vorliegende Arbeit betrachtet zwei Themenkomplexe dieser Messtechnik: Zunächst wird die Qualifizierung einer bereits bestehenden Messeinrichtung zur zweidimensionalen Erfassung von Streulicht mittels linearem Diodenarray durchgeführt. Im Anschluss erfolgt die Erweiterung der Messeinrichtung zur Erfassung der dritten Dimension. Dieses Ziel wird durch Verfolgung zweier Ansätze, einem rotierenden Prisma sowie einem flächigen Detektor, erreicht.
  • Quality of highly stressed surfaces is determined by their functional purpose. So-called functional surfaces are frequently encountered in our modern industrial environment. Monitoring of their production processes demands sensitive, task specific measuring instruments. A measuring instrument delivering areal parameters of a surface is the angle resoveld scattered light sensor. It uses the scattered light of an illuminated rough surface for characterization. Due to its angular measurement principle the measurement method is insensitive to vibrations. The expectation value of the scatter distribution is a measure of the surface's macro structure. The width delivers information about the micro structure in addition. This thesis highlights two topics of the presented measurement principle: First of all, an existing measuring device for two-dimensional acquisition of scattered light, using a linear photodiode array, is qualified. Afterwards, the extension of the measuring device to acquire the third dimension is discussed. Latter will be done by examining two approaches, the use of a rotating prism as well as an areal detector.

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Metadaten
Author:Marc Wendel
URN (permanent link):urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-42409
ISBN:978-3-95974-006-7
Serie (Series number):Berichte aus dem Lehrstuhl für Messtechnik und Sensorik (1)
Advisor:Jörg Seewig
Document Type:Doctoral Thesis
Language of publication:German
Publication Date:2015/12/04
Year of Publication:2015
Publishing Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Granting Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Acceptance Date of the Thesis:2015/07/21
Date of the Publication (Server):2015/12/07
Tag:Streulicht
scattered light
Number of page:XIX, 173
Faculties / Organisational entities:Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik
DDC-Cassification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Licence (German):Standard gemäß KLUEDO-Leitlinien vom 30.07.2015