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94 5 Anwendungsbeispiele und Ergebnisse
bestätigen, in der die experimentell ermittelten Dehnungscharakteristiken für den PIC151-
Sensor mit dem Durchmesser von 10mm und einer Dicke von ta=0,25mm am Beispiel der
1,5mm dicken Aluminiumplatte dargestellt sind. Bei kleineren Schwingspielzahlen sinkt die
Sensorantwort der Dehnungscharakteristik sowohl für die S0-Mode wie auch für die A0-Mode
merklich ab. Damit erhärtet sich dich These, dass ein Kompromiss bei der Wahl des
Anregungssignals gefunden werden muss. Zum einen sollte die Ausdehnung des Aktorsignals
im Zeitbereich möglichst gering sein. Gleichzeitig wird gefordert, dass die durch den Aktor in
die Struktur eingeleitete Dehnung möglichst groß ist.
Abbildung 5.8: Dehnungscharakteristik des PIC151-Sensors am Beispiel der
1,5mm dicken Aluminiumplatte in Abhängigkeit der Schwingspielzahl.
Dehnungscharakteristiken bei unterschiedlichen Plattendicken
Die Strukturdicke ist bei Lambwellen ein wichtiger Parameter, weil sie u.a. einen
bedeutsamen Einfluss auf die Wellengeschwindigkeit besitzt, vergleiche Kapitel 2.1. Aus
diesem Grund werden in der nun folgenden Studie die Dehnungscharakteristiken für den
PIC151-Sensor mit dem Durchmesser von 10mm und einer Dicke von ta=0,25mm bei
unterschiedlichen Plattendicken verglichen. Abbildung 5.9 zeigt die
Dehnungscharakteristiken der fundamentalen Wellenmoden für die Plattendicken 1,5mm und
3mm. Es lässt sich unter der Annahme einer identischen Klebung beobachten, dass zwar der
qualitative Verlauf der Kurven erhalten bleibt, aber bei der 3mm dicken Platte eine deutliche
Reduzierung in der Sensorsspannung stattfindet. Bei der A0-Mode beträgt die Reduzierung
etwa 56% und bei der S0-Mode etwa 35%. Ferner kommt es bei der Dehnungscharakteristik
der S0-Mode zu einer leichten Verschiebung des Maximums. Während das Maximum bei der
1,5mm dicken Aluminiumstruktur bei etwa 340kHz auftritt, ist das entsprechende Maximum
bei der 3mm dicken Aluminiumplatte bei etwa 380kHz angesiedelt. Nichtsdestotrotz kann
man auch für die 3mm Platte festhalten, dass eine modenselektive Anregung möglich ist.