Labor für Industrielle Messtechnik

Industrielle Messtechnik

Die industrielle Messtechnik (Metrologie) umfasst Methoden und Messverfahren zur Bestimmung von geometrischen und physikalischen Größen wie bspw. Länge, Winkel, Temperatur oder Druck und deren Unsicherheiten und ggf. Abhängigkeiten untereinander. Da die gesuchte Größe mitunter nicht direkt messbar ist, kommen in der industriellen Messtechnik direkte und indirekte Bestimmungsverfahren zum Einsatz.

Innovative Lösungen entwickeln

JAG3D - Java·Applied·Geodesy·3D — Java·Applied·Geodesy·3D - Softwareentwicklung für hybride integrierte Netzausgleichung in der Ingenieurgeodäsie und industriellen Messtechnik

Neben der Erfassung von Messdaten bildet die sachgerechte Auswertung und Analyse eine der Schlüsselkompetenzen des Labors für Industrielle Messtechnik. Insbesondere für Spezialanwendungen werden individuell zugeschnittene Auswertestrategien entworfen, Lösungsalgorithmen entwickelt und implementiert.

Die Auswerteprozesse vieler Anwendungen erfordern statistische Analysemethoden zur Beurteilung der Qualität der abgeleiteten Größen und Parameter. Neben der klassischen Ausgleichungsrechnung gehören rekursive Schätzverfahren und das Kalman-Filter zu den eingesetzten Werkzeugen bei der Parameterschätzung.

Gegenüberstellung der 95 % Konfidenzbereiche abgeleitet aus Kerndichteschätzung, Konvolution (Faltung) und multivariater Normaldichte — Stichproben einer Monte-Carlo-Simulation und resultierende 95 % Konfidenzbereiche, abgeleitet aus Kerndichteschätzung, Konvolution (Faltung) und multivariater Normaldichte für ein geodätisches Netz

Software-Engineering ist eine unserer Kernkompetenzen. Für individuelle Anwendungsfälle und Spezialaufgaben entwickelt das Labor für Industrielle Messtechnik problembezogene Algorithmen und Softwarelösungen.

Selbstverständlich werden Messunsicherheiten in Anlehnung an den Leitfaden zur Angabe der Unsicherheit beim Messen (Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement; GUM) ermittelt und berücksichtigt. Anstelle der klassischen linearen Varianzfortpflanzung werden zudem verbesserte Methoden wie Unscented Transformation, Bootstrapping, Kerndichteschätzung oder die Monte-Carlo-Simulation eingesetzt, um repräsentative, zuverlässige und weitgehend unverzerrte Messunsicherheiten zu bestimmen.

Weniges, aber Reifes

Die Stärken des Labors für Industrielle Messtechnik beginnen dort, wo sehr hohe Genauigkeitsanforderungen an den Messprozess gestellt werden und konventionelle Methoden versagen. Der gesamte Messprozess wird auf die Rahmenbedingungen des Messortes und des Messobjektes individuell abgestimmt, um belastbare Resultate zuverlässig abzuleiten. Den verschiedenen Herausforderungen stellt sich das Labor mit moderner technischer und softwareseitiger Ausstattung.

Lasertrackermessungen am Teilchenbeschleuniger S-DALINAC — Präzise Einmessung von Strahlführungselementen an einem Teilchenbeschleuniger mit einem Lasertracker

Das Labor verfügt zur punktuellen und berührungslosen flächenhaften Erfassung von Objekten über die neusten Tachymeter des Herstellers Leica Geosystems, bspw. die TS60 und die MS50. Darüber hinaus werden wahlweise die Lasertracker AT401, AT960 (Hexagon/Leica) und Omnitrac 2 (API) überall dort eingesetzt, wo klassische Mess- und Aufnahmeverfahren an den Genauigkeitsvorgaben scheitern. Im Gegensatz zu transportablen Lasertrackern liegen die Hauptanwendungen der mobilen Absolut-Tracker in der Large Volume Metrology mit Messvolumen von 2-500 m und Genauigkeitsanforderungen von bis zu 20 μm. Zur Erfassung der Umgebungsparameter, im Besonderen der Meteorologie, nutzt das Labor Multisensorsysteme, um das volle Potential des Messsystems Lasertracker vollständig auszuschöpfen. Zur photogrammetrischen Präzisionsvermessung von Objekten steht das DPA Industrial Messystem von Aicon (Hexagon) zur Verfügung, welches im kleinräumigen Messvolumen punktbasierte Genauigkeiten von 10 μm erreicht.