Fourieroptische Bestimmung des Durchmessers von sphärischen Phasenobjekten zur berührungslosen Messung zeitlich transienter Drücke in Flüssigkeiten

Alexander Niedermayer

Fourieroptische Bestimmung des Durchmessers von sphärischen Phasenobjekten zur berührungslosen Messung zeitlich transienter Drücke in Flüssigkeiten

Translated title of the contribution: A fourier-optical method to evaluate the diameter of spherical phase objects for the contactless measurement of transient pressure sequences in liquids

Alexander Niedermayer

Institute of Measurement Technology

Research output: Thesis › Master's / Diploma thesis

Abstract

The localised measurement of highly transient pressure sequences at hardly accessible regions within hydraulic systems is a profund measurement problem. This diploma-thesis researches the idea of injecting a small gas-bubble at the point of interest within the liquid and evaluate its pressure dependent diameter optically. Therefore different ways of injecting bubbles are investigated and a thermodynamic model of the bubble is developed to identify influence of disturbance variables such as surface tension. For evaluating the diameter of the bubble fourier-optics is particularly suitable. The research of the influence of a spherical phase object to coherent light is the basis for the construction of the optical configuration and image processing algorithms. A measurment configuration is being created for gauging bubbles of different diameter under various pressure. Selected measurement results are presented to demonstrate the realizability of the presented approach.

Translated title of the contribution	A fourier-optical method to evaluate the diameter of spherical phase objects for the contactless measurement of transient pressure sequences in liquids
Original language	German (Austria)
Publication status	Published - Jan 2007

Fields of science

202012 Electrical measurement technology
202024 Laser technology
202037 Signal processing
203016 Measurement engineering

JKU Focus areas

Mechatronics and Information Processing

Cite this

@mastersthesis{c69254b74df84036b8cc5107b18a52a3,

title = "Fourieroptische Bestimmung des Durchmessers von sph{\"a}rischen Phasenobjekten zur ber{\"u}hrungslosen Messung zeitlich transienter Dr{\"u}cke in Fl{\"u}ssigkeiten",

abstract = "Die ortsaufgel{\"o}ste Messung von zeitlich transienten Druckverl{\"a}ufen an mit Sensoren r{\"a}umlich schwer zug{\"a}nglichen Stellen in einem Hydrauliksystem ist ein im Wesentlichen ungel{\"o}stes Problem. Die vorliegende Arbeit untersucht die Idee, ein kleines Gasbl{\"a}schen an der gew{\"u}nschten Stelle in die Fl{\"u}ssigkeit einzubringen und dessen druckabh{\"a}ngigen Durchmesser optisch auszuwerten. Dazu wird, neben der Recherche verschiedener M{\"o}glichkeiten zur Blasenerzeugung, ein thermodynamisches Modell der Blase erstellt, um den Einfluss von St{\"o}rgr{\"o}{\ss}en wie zB der Oberfl{\"a}chenspannung zu untersuchen. Zur Auswertung des Durchmessers eignet sich besonders die Fourier-Optik. Die Untersuchung des Einflusses eines kugelf{\"o}rmigen Phasenobjekts auf koh{\"a}rentes Licht ist Grundlage f{\"u}r die Konstruktion einer geeigenten optischen Anordnung und Entwicklung der erforderlichen Algorithmen zur Bildverarbeitung. Es wird eine Messanordnung konstruiert die es erm{\"o}glicht, Blasen unterschiedlicher Gr{\"o}{\ss}e unter verschiedenen Druckverh{\"a}ltnissen zu untersuchen. Ausgew{\"a}hlte Messergebnisse belegen die Realisierbarkeit der pr{\"a}sentierten Messmethode.",

author = "Alexander Niedermayer",

year = "2007",

month = jan,

language = "Deutsch ({\"O}sterreich)",

}

TY - THES

T1 - Fourieroptische Bestimmung des Durchmessers von sphärischen Phasenobjekten zur berührungslosen Messung zeitlich transienter Drücke in Flüssigkeiten

AU - Niedermayer, Alexander

PY - 2007/1

Y1 - 2007/1

N2 - Die ortsaufgelöste Messung von zeitlich transienten Druckverläufen an mit Sensoren räumlich schwer zugänglichen Stellen in einem Hydrauliksystem ist ein im Wesentlichen ungelöstes Problem. Die vorliegende Arbeit untersucht die Idee, ein kleines Gasbläschen an der gewünschten Stelle in die Flüssigkeit einzubringen und dessen druckabhängigen Durchmesser optisch auszuwerten. Dazu wird, neben der Recherche verschiedener Möglichkeiten zur Blasenerzeugung, ein thermodynamisches Modell der Blase erstellt, um den Einfluss von Störgrößen wie zB der Oberflächenspannung zu untersuchen. Zur Auswertung des Durchmessers eignet sich besonders die Fourier-Optik. Die Untersuchung des Einflusses eines kugelförmigen Phasenobjekts auf kohärentes Licht ist Grundlage für die Konstruktion einer geeigenten optischen Anordnung und Entwicklung der erforderlichen Algorithmen zur Bildverarbeitung. Es wird eine Messanordnung konstruiert die es ermöglicht, Blasen unterschiedlicher Größe unter verschiedenen Druckverhältnissen zu untersuchen. Ausgewählte Messergebnisse belegen die Realisierbarkeit der präsentierten Messmethode.

AB - Die ortsaufgelöste Messung von zeitlich transienten Druckverläufen an mit Sensoren räumlich schwer zugänglichen Stellen in einem Hydrauliksystem ist ein im Wesentlichen ungelöstes Problem. Die vorliegende Arbeit untersucht die Idee, ein kleines Gasbläschen an der gewünschten Stelle in die Flüssigkeit einzubringen und dessen druckabhängigen Durchmesser optisch auszuwerten. Dazu wird, neben der Recherche verschiedener Möglichkeiten zur Blasenerzeugung, ein thermodynamisches Modell der Blase erstellt, um den Einfluss von Störgrößen wie zB der Oberflächenspannung zu untersuchen. Zur Auswertung des Durchmessers eignet sich besonders die Fourier-Optik. Die Untersuchung des Einflusses eines kugelförmigen Phasenobjekts auf kohärentes Licht ist Grundlage für die Konstruktion einer geeigenten optischen Anordnung und Entwicklung der erforderlichen Algorithmen zur Bildverarbeitung. Es wird eine Messanordnung konstruiert die es ermöglicht, Blasen unterschiedlicher Größe unter verschiedenen Druckverhältnissen zu untersuchen. Ausgewählte Messergebnisse belegen die Realisierbarkeit der präsentierten Messmethode.

UR - http://www.emt.jku.at

M3 - Master-/Diplomarbeit

ER -

Fourieroptische Bestimmung des Durchmessers von sphärischen Phasenobjekten zur berührungslosen Messung zeitlich transienter Drücke in Flüssigkeiten

Abstract

Fields of science

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