Untersuchung der Eignung und der Grenzen von Sensoren zur Temperaturmessung auf Grundlage von akustischen Oberflächenwellen bei der Fertigung von Faserverbundbauteilen

Kurzfassung

In dieser Arbeit wird die Eignung von SAW-Sensoren mit kabelloser Signalübertragung als Ersatz für Thermoelemente bei der Temperaturmessung bei der Aushärtung und Konsolidierung von Flugzeugbauteilen im Autoklav überprüft. Der Autoklavierprozess wird vorgestellt und die Temperaturmessung mit Thermoelementen beschrieben. Die Funktionsweise von Sensoren, die akustische Oberflächenwellen (engl. surface acoustic waves) zur Temperaturmessung nutzen wird beschrieben und ein Konzept entwickelt, welches einen Einsatz im Autoklav ermöglichen könnte. Anhand des Konzepts werden Parameter identifiziert, die eine Auswirkung auf den Einsatz des SAW-Systems haben könnten. In mehreren Versuchen wird der Einfluss dieser Parameter auf die Qualität der Messwerterfassung untersucht. Hauptsächliches Augenmerk liegt dabei auf der kabellosen Signalübertragung, Es wurde gezeigt, dass mit abgestimmten Parametern eine erfolgreiche Temperaturmessung bis 200°C durchgeführt werden kann. Mit den Erkenntnissen der Versuche wird eine Handlungseinweisung für die Integration eines SAW-Systems mit kabelloser Signalübertragung in den Autoklav gegeben. Die Arbeit kommt zu dem Schluss, dass die SAW-Technologie die Temperaturmessung mit Thermoelementen im Autoklaven ersetzen kann, wenn die Integration der eingesetzten SAW-Sensoren und der kabellosen Übertragung durch Experten erfolgt.