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  • Produktbild: Ein Verfahren zur Konstruktion anwendungsoptimierter Ultraschallsensoren auf der Basis von Schallkanälen
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Band 185

Ein Verfahren zur Konstruktion anwendungsoptimierter Ultraschallsensoren auf der Basis von Schallkanälen

Aus der Reihe IPA-IAO - Forschung und Praxis

54,99 €

inkl. gesetzl. MwSt., Versandkostenfrei

Beschreibung

Produktdetails

Einband

Taschenbuch

Erscheinungsdatum

01.10.1993

Abbildungen

mit 53 Abbildungen

Verlag

Springer Berlin

Seitenzahl

150

Maße (L/B/H)

21/14,8/0,9 cm

Gewicht

250 g

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-540-57376-0

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Einband

Taschenbuch

Erscheinungsdatum

01.10.1993

Abbildungen

mit 53 Abbildungen

Verlag

Springer Berlin

Seitenzahl

150

Maße (L/B/H)

21/14,8/0,9 cm

Gewicht

250 g

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-540-57376-0

Herstelleradresse

Springer-Verlag GmbH
Tiergartenstr. 17
69121 Heidelberg
DE

Email: ProductSafety@springernature.com

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  • 1 Einleitung.- 1.1 Problemstellung.- 1.2 Zielsetzung.- 1.3 Vorgehensweise.- 2 Ausgangslage.- 2.1 Begriffe und Definitionen.- 2.1.1 Begriffe zur Ultraschall-Akustik.- 2.1.2 Begriffe zur Ultraschall-Gerätetechnik.- 2.2 Anwendungsgebiete der Ultraschalltechnik.- 2.2.1 Allgemeine Anwendungsbereiche der Ultraschalltechnik.- 2.2.2 Anwendung von Luftultraschallsensoren in der Automatisierungstechnik.- 2.3 Übersicht der Meßaufgaben und Randbedingungen fur Sensoren.- 2.4 Stand der Technik.- 2.5 Stand der Forschung.- 3 Anforderungen an Schallköpfe für Ultraschallsensoren.- 3.1 Allgemeine Anforderungen an den Ultraschallsensor.- 3.2 Spezifische Anforderungen an die Schallköpfe.- 3.3 Abschätzung der erreichbaren Leistungseigenschaften.- 3.3.1 Näherungsformeln für Kolbenstrahler und Punktstrahlergruppen.- 3.3.2 Eindimensionale Fourier-Akustik für Linienstrahler.- 3.3.3 Erfassung flächiger Strahler durch Dimensionsreduktion.- 3.3.4 Ergebnisse der Abschätzung.- 3.4 Konkretisierung der Anforderungen für vier Typenklassen von Schallköpfen.- 3.4.1 Anforderungen an einen F-Schallkopf..- 3.4.2 Anforderungen an einen W-Schallkopf.- 3.4.3 Anforderungen an einen N-Schallkopf.- 3.4.4 Anforderungen an einen Gruppenstrahler-Schallkopf.- 3.5 Anforderungen an das Schallkopf-Konstruktionsverfahren.- 4 Analyse der Lösungsmöglichkeiten zur Konstruktion von Ultraschallköpfen.- 4.1 Zerlegung in funktionale Komponenten.- 4.2 Analyse der Lösungsmöglichkeiten für die funktionalen Komponenten eines Schallkopfes.- 4.2.1 Elektroakustische Wandler.- 4.2.2 Schallformung durch Wandlergestaltung.- 4.2.3 Schallformung durch akustische Linsen und Beugungsgitter.- 4.2.4 Schallformung durch Reflektoren.- 4.2.5 Schallformung durch Wellenleiter und Kanäle.- 4.2.6 Schallformung durch Gruppenstrahler.- 4.3 Bewertung und Auswahl von Lösungsvarianten für die akustischen Komponenten.- 4.4 Konstruktion von Schallkanälen.- 4.4.1 Entwurf von Schallkanälen mit Konstruktionselementen.- 4.4.2 Konstruktive Auslegung von ausgewählten achsensymmetrischen Schallkanal-Varianten.- 4.4.3 Akustische Konstruktionselemente für nicht-achsensymmetrische Konstruktionen.- 4.5 Fragenkatalog zur Konstruktion akustischer Ultraschallelemente.- 5 Experimentell gestützter Entwurf von Schallkanälen.- 5.1 Vorgehensweise unter Einsatz der Simulationstechnik und der Meßtechnik an Labormustern.- 5.1.1 Vorteile der Simulationstechnik.- 5.1.2 Vorteile von Funktionsmusterbau und Meßtechnik.- 5.2 Meßtechnische Erfassung der Kenngrößen zur Analyse und Bewertung von Schallköpfen.- 5.2.1 Ansteuerung der Ultraschallwandler.- 5.2.2 Vermessung der erzeugten Ultraschallfelder.- 5.2.3 Graphische Darstellung der Meßergebnisse.- 5.2.3 Regeln für die Durchführung von akustischen Messungen.- 5.3 Verfahren zur Herstellung von Versuchsmustern.- 5.4 Verfahren zur Simulation der Ultraschallabstrahlung (BEM und FEM).- 5.4.1 Überblick der theoretischen Grundlagen der verwendeten Boundary-Element-Methode.- 5.4.2 Regeln für die Verwendung der Simulationsverfahren.- 5.4.3 Numerische Besonderheiten.- 5.4.4 Modalanalyse (Finite Element Methode, FEM).- 5.4.5 Zusammenfassung der simulationstechnischen Aspekte.- 5.5 Zusammenfassung der vorgeschlagenen empirisch/heuristischen Methodik.- 5.5.1 Vorgehensweise für achsensymmetrische Schallkanäle.- 5.5.2 Vorgehensweise für nicht-achsensymmetrische Schallkanäle.- 6 Untersuchungen zum anwendungsspezifischen Entwurf von Schallköpfen.- 6.1 Meßtechnische Ermittlung der Ausgangsparameter.- 6.1.1 Der mechanische Schwingungszustand des Wandlers.- 6.1.2 Reflexionseigenschaften von Meßobjekten für Ultraschallsignale.- 6.2 Regelkatalog für achsensymmetrische Schallkanal-Konstruktionen.- 6.2.1 Ultraschall-Wandler (Piezobauform).- 6.2.2 Druckkammer.- 6.2.3 Blende.- 6.2.4 Trichter.- 6.2.5 Apertur.- 6.3 Nicht-achsensymmetrische Schallkanäle.- 6.3.1 Wandler.- 6.3.2 Druckkammer.- 6.3.3 Blende.- 6.3.4 Trichter.- 6.3.5 Apertur und Frontfläche.- 6.4 Übersicht der erfaßten Effekte.- 7 Erprobung anhand von Fallbeispielen.- 7.1 W-Schallkopf.- 7.2 F-Schallkopf.- 7.3 N-Schallkopf.- 7.4 Gruppenstrahler- Schallkopf..- 7.5 Vergleichende Bewertung.- 8 Zusammenfassung und Ausblick.- 9 Literaturverzeichnis.