Das Hochgeschwindigkeits-Videostroboskopsystem und seine Anwendungen in der Forschung – Diagnostik von schnellen, wiederholbaren Vorgängen

Kurzfassung

Das Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik in Göttingen entwickelt ein optisches Hochgeschwindigkeitsmesssystem zur Erfassung von sehr schnellen periodischen bzw. nichtperiodischen, aber wiederholbaren Vorgängen. Diese Vorgänge werden in Echtzeit und in Zeitlupe auf einem PC-Monitor dargestellt und als Bildsequenzen im Rechner für die spätere Auswertung gespeichert. Das System besteht aus einem aufgerüsteten Industrierechner und einer bis vier Spezialkameras, die an den Rechner angeschlossen werden. Ein Blitzlicht wird nicht benötigt; eine kontinuierliche Beleuchtung (Halogenlampe, Sonnenlicht) des Objekts genügt. Daher können auch selbstleuchtende Objekte (z.B. Flammen) untersucht werden. Das System wurde u.a. bei der Sichtbarmachung von Strömungen, sowie Untersuchung von schnell laufenden Maschinen (z.B. Turbinen, Motoren) und Luft- und Wasserpropellern (Kavitation) erfolgreich eingesetzt. Das Videostroboskop eignet sich für die Untersuchung sowohl von langsamen als auch von extrem schnellen Vorgängen. Seine neueste Version kann in vielen Anwendungsbereichen eine Ultrahochgeschwindigkeits-Videokamera, die in der Lage sein müsste, bis zu 40 Millionen Bilder pro Sekunde aufnehmen zu können und erheblich teurer wäre, ersetzen. Das kürzlich entwickelte Multikamerasystem wurde im Airbus A340-400 während eines Flugtests zur Messung des Landdeklappenspaltes benutzt. Zahlreiche Anwendungen dieses Systems werden diskutiert. Die Ergebnisse werden in Form von Bildsequenzen vorgestellt. Das Prinzip des Systems sowie seine wesentliche Komponente wird durch internationale Patente geschützt. Zur Produktion und Vermarktung wurden Lizenzen vergeben: - an Fa. VISIT GmbH u. Co. KG., Würzburg – für das Einzelkamerasystem, - an Fa. LaVision GmbH, Göttingen – für das Multikamerasystem. Besuchern der Messe Measurement 2006 wird die Anwendungsbreite dieses Systems dargestellt und sein Einsatz zur Strömungsdiagnostik und Strukturanalyse in Aktion präsentiert. Zur Demonstration des Systems wird die optische Messung der Deformation eines sich schnell drehenden Propellermodells unter Last vorgenommen.