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3 Entwicklung eines autonomen Überwachungskonzepts 43
3.1 Erläuterung des Überwachungskonzepts
Abbildung 3.1 zeigt eine schematische Darstellung des Überwachungskonzepts für isotrope
und anisotrope Plattenstrukturen. Zunächst muss das SHM-System hinsichtlich der
betrachteten Struktur ausgelegt werden. Dazu sind geeignete piezoelektrische Sensoren
auszuwählen, die eine Anregung der geführten Wellen ermöglichen. Diese werden dann in
einem verteilten Sensornetzwerk angeordnet. Es ist hierbei vorteilhaft, wenn die Aktor-
Struktur-Kopplung eine Optimierung der Modenverhältnisse zulässt, vergleiche [GIURGIUTIU
2005; RAGHAVAN und CESNIK 2005]. Damit wird nur eine Wellenmode signifikant angeregt,
was zu einer Verbesserung der Ergebnisse bei der späteren Signalverarbeitung führt.
Abbildung 3.1: Überwachungskonzept für isotrope und anisotrope Plattenstrukturen
bei veränderlichen Umgebungstemperaturen.
Ein weiterer wichtiger Bestandteil des Überwachungskonzepts ist ein geeignetes
Datenerfassungssystem. Zu den Anforderungen zählen eine hochpräzise Synchronisation der
einzelnen Messkanäle sowie eine ausreichend hohe Abtastrate, vergleiche Kapitel 5.3.6. Des
Weiteren bedarf es einer hinreichenden Spannungshöhe des Anregungssignals, um eine
Ausbreitung der Ultraschallwellen zu ermöglichen. Hierbei sollte die Materialdämpfung der
untersuchten Struktur beachtet werden. Außerdem muss sich die Anzahl der Messkanäle an
der Anzahl der verwendeten PZTs orientieren. Die Schnittstelle zwischen dem
Datenerfassungssystem und dem Auswertemodul sollte eine gute Infrastruktur aufweisen,