EuroWire March 2020

Technischer Artikel

2.4 Auswirkungen des Projekts Das Projekt hat direkte Auswirkungen auf das Gemeinwohl im industriellen Umfeld. Ein faseroptischer Dehnungsmessstreifen, der einen pseudozufälligen Code benutzt, wenn er in der Industrie eingesetzt wird, bietet eine zuverlässige, kostengünstige Lösung zur Überwachung der Sicherheit von tragenden Strukturen. die Verwendung einer Struktur nicht mehr sicher ist und diese entweder abgebaut oder verstärkt werden muss. Diese Technik ist für die Öffentlichkeit vorteilhaft und kann dazu beitragen, Todesfälle und Unfälle zu minimieren, die sonst beim Einsturz von Gebäuden oder Brücken aufgrund hoher oder zyklischer Spannung und Dehnung eintreten würden. Mit dieser Technik können Spannung und Dehnung überwacht werden sowie Schäden verhindert werden, bevor sie auftreten. die Ergebnisse dieses Projektes genutzt werden, um die öffentliche Sicherheit aufrecht zu erhalten und Todesfälle und Unfälle durch Schäden an Gebäuden oder Brücken zu vermeiden. Dieses System kann weltweit realisiert werden. Somit hat unser Projekt Auswirkungen auf globaler Ebene. Brücken und Gebäude in China können in den Vereinigten Staaten überwacht werden. Es gibt keine Grenzen, wie dieser faseroptische Dehnungsmessstreifen weltweit eingesetzt werden kann. Auswirkungen, die das Projekt auf die Lebensgewohnheiten haben könnte, bestehen praktisch nicht. Da Dehnungsmessstreifen bereits auf dem Markt vorhanden sind und zu unserer Sicherheit auf Strukturen eingesetzt werden, gehören sie bereits zum Alltag, ohne dass man darüber nachdenkt, wenn man z.B. über eine Brücke fährt oder in einer Hochhauswohnung lebt. Wir leben heutzutage in den Vereinigten Staaten in einer Kultur, die sich bereits an diesen Lebensstil angepasst hat, in dem der Technik vertraut wird. Dehnungsmessstreifen in weniger entwickelten Teilen der Welt eingesetzt werden könnten und damit die dortige Kultur verändern würden bzw. Menschen mit dieser durch die Ingenieure entwickelte Technik vertraut zu machen und das Bewusstsein zu schaffen, dass durch entsprechende lokale Systeme evtl. Schäden vorab erkannt und damit größere Unglücke verhindert werden können. Faseroptische Dehnungsmessstreifen können bestimmen, wann Wie bereits erwähnt, können Es besteht das Potenzial, dass faseroptische

Sämtliche die Funktionalität des Prüfgerätes und die Logik des Codes beschreiben, müssen für eine eventuelle zukünftige Störungssuche vorliegen. 2.2 Projektspezifikation sollte so genau sein wie die Methode des Faser-Bragg-Gitters, die Mikrodehnungswerte bis 2x10 -3 misst PS2: LabVIEW wird Daten bei 10 Hz erfassen und die Ergebnisse in Echtzeit während des Betriebs anzeigen PS3: Die Materialkosten sollten unter 1.000 USD bleiben PS4: Der für die Prüfung verwendete LWL wird weniger als einen Meter lang sein Dokumente, die 2.2.1 Leistungsspezifikation PS1: Der faseroptische Dehnungsmessstreifen werden eingesetzt, um zunächst die zu überprüfenden Ergebnisse zu testen Die Dehnung wird ständig angelegt und freigegeben in rascher Folge, um die Spezifikation PS2 zu prüfen werden ausgewählt, um die Kosten für das zu überprüfenden Endprodukt entsprechend PS3 unter 1.000 USD zu halten Der bei der Prüfung verwendete LWL wird gemessen, um sicherzustellen, dass er weniger als ein Meter lang ist, entsprechend PS4 2.3 Vorgeschichte des Projekts Anfangs war es nicht klar, dass aus diesem Projekt ein Laborprojekt für die Universität geworden wäre. Die erste Intention dieses Projektes sollte der Beweis sein, dass der faseroptische Dehnungsmessstreifen ordnungsgemäß funktionierte und dass die Ergebnisse präsentiert werden konnten. Begonnen wurde mit dem Entwurf eines Geräts, das in einer Klimakammer angeordnet werden konnte, das sich bei Temperaturschwankungen ausdehnen und zusammenziehen würde. Dies bedeutete, dass es wichtig war, dass alle Bauelemente in einen breiten Temperaturbereich funktionieren würden. Die Anzeige der Dehnung in Echtzeit war eine Überlegung, aber nicht das Hauptziel. Einige Wochen nach dem Projektbeginn, als durch die Gespräche mit den Unterstützern der Fakultät deutlicher wurde, dass dieses Projekt damit verbunden war, zukünftig ein von Studenten zu nutzendes Labor zu V2: V3: Kostengünstige Teile V4: 2.2.2 Leistungsüberprüfungen V1: Vorkalibrierte Dehnungsmessstreifen Draht-

▲ ▲ Abb.

1 : für Dehnungsmessstreifen mit Druckbehälter und Datenkonverter mit SFP+Modell Modell eines Prüfgerätes

haben, verlagerte sich der Schwerpunkt des Projekts. Ein faseroptischer Dehnungsmessstreifen war nach wie vor das Hauptziel, aber die Weise in der er eingesetzt werden sollte, wurde sehr unterschiedlich angegangen. Eine Lösung musste gefunden werden, die für die Studenten wiederholt einfach zu nutzen gewesen wäre. Entschieden wurde, dass ein Druckbehälter die geeignetste Weise sei, um die Dehnung in einer didaktischen Umgebung vorzuführen. Ein zylindrisches Rohr wurde mit einer Fahrradpumpe unter Druck gestellt und die um die Rohrmitte gewickelte Faser konnte die Dehnung bei jedem psi-Wert bestimmen. Die Darstellung der Dehnung in Echtzeit war nun sehr wichtig, damit die Studenten die Daten sehen und auch erfassen und zur weiteren Interpretation Zuhause analysieren konnten. An dieser Stelle änderten sich unsere Projektspezifikationen: von der Prüfung der Dehnung während der Verdichtung und der Spannung ging man auf die reine Spannung über und dann von der Anzeige der Dehnung in Echtzeit, statt dessen Verhalten auf einen breiten Temperaturbereich zu beobachten. Außerdem änderte sich auch die Weise der Kommunikation zwischen dem Dehnungsmesstreifen und dem Rechner, weil dies nun im Instrumentierungslabor erfolgen sollte, was uns die Möglichkeit gab, NI-Karten einzusetzen. Eine Prüfung beider Verbindungen über die NI-Karte und den Ethernet-Port wurde geplant, um zu bewerten, welche Option sich für die Kommunikation über die Software LabVIEW am besten eignet. Die Wahl fiel immer auf LabVIEW, weil die Bedienung einfach erfolgt und der Unterstützer der Fakultät Franklin Green über sehr gute Kenntnisse in diesem Bereich verfügt, so dass man sicher sein konnte, dass bei eventuellen Schwierigkeiten, er in die richtige Richtung lenken konnte.

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