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3 Entwicklung eines autonomen Überwachungskonzepts 45
Als Ergebnis des Detektionsmoduls lässt sich eine Aussage treffen, ob die Struktur intakt oder
geschädigt ist. Im ungeschädigten Fall wird automatisch die nächste Messung vorgenommen;
andernfalls erfolgt die Schadenslokalisation mit Hilfe der Methoden, die in Abschnitt 3.4
vorgestellt werden. Eine automatisierte Bestimmung der Schadensgröße ist im Rahmen der
Strukturüberwachung mit geführten Wellen bisher noch nicht möglich, so dass für diese
Aufgabe die klassische zerstörungsfreie Werkstoffprüfung herangezogen wird.
3.2 Vollautomatische Datenerfassung für die Langzeitüberwachung
Das Überwachungskonzept aus Kapitel 3.1 ist in dieser Arbeit experimentell umgesetzt
worden und soll im Folgenden anhand von Abbildung 3.2 erläutert werden. Die wesentlichen
Hardwarekomponenten umfassen einen Computer, ein bzw. mehrere A/D-Wandler mit
Frequenzgenerator, einen Umschalter sowie ein Temperatur-messgerät. Ein weiterer
integraler Bestandteil des Überwachungssystems sind mehrere auf die Oberfläche der Struktur
aufgeklebte runde piezoelektrische Elemente und mindestens ein
Pt-100 Temperatursensor, der ebenfalls auf der Strukturoberfläche appliziert ist.
Abbildung 3.2: Schematische Darstellung der Datenerfassung für die Langzeitüberwachung.
Bei den Systemkomponenten ist zunächst ein geeigneter A/D-Wandler ausgewählt worden.
Die Entscheidung fiel auf Handyscope USB-Oszilloskope HS3 und HS4 der Firma Tiepie
Engineering, weil diese Geräte ein kompaktes Design aufweisen, relativ preisgünstig sind und
eine hohe Abtastrate von bis zu 50MHz bei einer Auflösung von 12bit besitzen. Der
eingebaute Frequenzgenerator, der ein beliebiges Anregungssignal aussenden kann, stellt eine
maximale Amplitude von ±12V bereit. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, mehrere