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Forschungsnachrichten der Abteilung 1

Nachrichten aus dem Jahresbericht 2015

Grundlagen der Metrologie

Zahlreiche Untersuchungen aus der Vergangenheit zeigen, dass das Trittschall-Normhammerwerk die Quelleigenschaften eines menschlichen Gehers ungenügend nachbildet. Die entsprechende Messnorm schlägt daher alternative Quellen vor, deren Eigenschaften in der PTB untersucht wurden. Es konnte gezeigt werden, dass die alternativen vibroakustischen Quellen den menschlichen Geher gut annähern.

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Da Neugeborene und Kleinkinder erst bei ziemlich lauten Schallereignissen eine Reaktion zeigen, die eine Hörempfindung beweist, werden bei Ihnen zur Gehörprüfung objektive Audiometrieverfahren, wie z. B. die Messung der durch akustische Stimuli ausgelösten Hirnströme, eingesetzt. Die Schallreize (Stimuli) werden dabei über Einsteckhörer wiedergegeben. Die dafür erforderlichen...

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Die Anzahl von Messsystemen steigt, welche mehr als eine Komponente der vektoriellen physikalischen Größen Kraft oder Drehmoment erfassen können. Es gibt daher einen hohen Bedarf für Rückführungen im Bereich der  Mehrkomponenten Kraft- und Drehmomentmesstechnik. Mit einer Zusatzeinrichtung für Drehmomenterzeugung ist es möglich, zusätzlich zur dargestellten Kraft im Messbereich von 20 kN bis 1 MN...

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Die dynamische Kalibrierung von Drehmomentaufnehmern erfordert die Modellierung der Messeinrichtung und des Aufnehmers. Die dynamischen Eigenschaften des Aufnehmers werden durch die Modellparameter, die anhand von Messdaten identifiziert werden sollen, beschrieben. Die Modellparameteridentifikation erfolgt basierend auf zwei Übertragungsfunktionen, die aus den Messdaten gebildet werden. Die...

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Für die Analyse von rotatorischen Dämpfungsmessungen im Zeitbereich wurden zwei unterschiedliche Auswertungsansätze verglichen. Der erste untersuchte Ansatz beinhaltet die Berechnung der Hilbert-Transformierten der Messdaten, was eine Dämpfungsbestimmung mittels linearer Regression ermöglicht. Der zweite Ansatz umfasst eine direkte nichtlineare Approximation einer gedämpften Sinusfunktion an die...

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Messverstärker werden zur Aufbereitung von Sensorsignalen in vielen dynamischen Anwendungen eingesetzt. Ein rückführbares Messergebnis erfordert die Kalibrierung der gesamten Messkette, was die Messverstärker einschließt. In diesem Beitrag werden Methoden zur Kalibrierung der verschiedenen Verstärkertypen mit Kalibrierergebnissen und typischen Messunsicherheitsbeiträgen vorgestellt.

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Durch Mess- und Eichgesetz (MessEG vom 25. Juli 2013 [1]) und Mess- und Eichverordnung (MessEV vom 11. Dezember 2014 [2]) hat sich die Behandlung von national geregelten Messgeräten, die im geschäftlichen und im amtlichen Verkehr verwendet werden, grundlegend geändert. Dies betrifft sowohl den Bereich der wesentlichen metrologischen Anforderungen an die Messgeräte als auch die Verfahren ihrer...

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Mit verschiedenen Techniken kann in Biogasaufbereitungsanlagen Biogas in Erdgas umgewandelt werden. Doch wie gut laufen die Prozesse in diesen Anlagen ab? Um dies zu untersuchen, wurde in dem Verbundprojekt MONA eine mobile Messanlage entwickelt, die den Abgasstrom dieser Anlagen autonom messen kann. Mit den Messgeräten der Anlagen lassen sich vor Ort und aus der Ferne der Durchfluss und die...

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Das von der PTB neu entwickelte Lidar-System erlaubt die präzise Bestimmung des Windvektors in Höhen von 5 m bis über 200 m. Im Gegensatz zu konventionellen Wind-Lidar-Systemen, welche hierfür nahezu homogene Strömungsfelder voraussetzen, kann das von der PTB entwickelte Wind-Lidar auch in komplexen Geländestrukturen eingesetzt werden. Bei einem ersten Feldeinsatz wurden Vergleichsmessungen...

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Lärm durch Luftultraschall belastet zunehmend unsere alltägliche Umgebung und kann ein Gesundheitsrisiko darstellen. Es ist ein zunehmender Bedarf zu verzeichnen, die Wahrnehmung und den Einfluss von Luftultraschall zu verstehen und konsistente Regelungen zu erstellen. Das EARS-Projekt brachte nun Forscher aus mehreren Disziplinen zusammen und kombinierte bildgebende Verfahren und audiologische...

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Im täglichen Leben und an Arbeitsplätzen geben viele Schallquellen neben hörbarem Schall auch Töne ab, die nach herkömmlicher Auffassung unhörbar sind, den sogenannten Infraschall. Auch Anlagen und Einrichtungen für erneuerbare Energiequellen, die für eine zukunftsfähige Energieversorgung unabdingbar sind, sind potentielle Quellen von Infraschall. Das betrifft auch Windkraftanlagen, deren...

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Ultraschall wird in der Medizin zu verschiedenen therapeutischen Zwecken eingesetzt - unter anderem kann gezielt und lokal Gewebe erwärmt werden, z. B. zur gezielten Zerstörung von Tumoren durch Erhitzung. Die beiden gebräuchlichsten Verfahren zur Bestimmung dieser Temperaturerhöhung sind entweder nicht rückführbar und bieten eine schlechte zeitliche und räumliche Auflösung (Messung mit einem...

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Lärm ist einer der wesentlichen Umweltfaktoren für die Beeinträchtigung von Gesundheit und Wohlergehen. Während jedoch der Umgang mit Lärm im Hörfrequenzbereich gut begründet und geregelt ist, fehlen bislang im Infraschall- und Ultraschallbereich sowohl das Verständnis für die Wahrnehmung als auch grundlegende Anforderungen an Messgeräte und praxisnah anwendbare Messvorschriften.Kann man...

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Metrologie für die Wirtschaft

Die Anzahl von Messsystemen steigt, welche mehr als eine Komponente der vektoriellen physikalischen Größen Kraft oder Drehmoment erfassen können. Es gibt daher einen hohen Bedarf für Rückführungen im Bereich der  Mehrkomponenten Kraft- und Drehmomentmesstechnik. Mit einer Zusatzeinrichtung für Drehmomenterzeugung ist es möglich, zusätzlich zur dargestellten Kraft im Messbereich von 20 kN bis 1 MN...

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Messverstärker werden zur Aufbereitung von Sensorsignalen in vielen dynamischen Anwendungen eingesetzt. Ein rückführbares Messergebnis erfordert die Kalibrierung der gesamten Messkette, was die Messverstärker einschließt. In diesem Beitrag werden Methoden zur Kalibrierung der verschiedenen Verstärkertypen mit Kalibrierergebnissen und typischen Messunsicherheitsbeiträgen vorgestellt.

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Mit verschiedenen Techniken kann in Biogasaufbereitungsanlagen Biogas in Erdgas umgewandelt werden. Doch wie gut laufen die Prozesse in diesen Anlagen ab? Um dies zu untersuchen, wurde in dem Verbundprojekt MONA eine mobile Messanlage entwickelt, die den Abgasstrom dieser Anlagen autonom messen kann. Mit den Messgeräten der Anlagen lassen sich vor Ort und aus der Ferne der Durchfluss und die...

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Das von der PTB neu entwickelte Lidar-System erlaubt die präzise Bestimmung des Windvektors in Höhen von 5 m bis über 200 m. Im Gegensatz zu konventionellen Wind-Lidar-Systemen, welche hierfür nahezu homogene Strömungsfelder voraussetzen, kann das von der PTB entwickelte Wind-Lidar auch in komplexen Geländestrukturen eingesetzt werden. Bei einem ersten Feldeinsatz wurden Vergleichsmessungen...

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Metrologie für die Gesellschaft

Zahlreiche Untersuchungen aus der Vergangenheit zeigen, dass das Trittschall-Normhammerwerk die Quelleigenschaften eines menschlichen Gehers ungenügend nachbildet. Die entsprechende Messnorm schlägt daher alternative Quellen vor, deren Eigenschaften in der PTB untersucht wurden. Es konnte gezeigt werden, dass die alternativen vibroakustischen Quellen den menschlichen Geher gut annähern.

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Da Neugeborene und Kleinkinder erst bei ziemlich lauten Schallereignissen eine Reaktion zeigen, die eine Hörempfindung beweist, werden bei Ihnen zur Gehörprüfung objektive Audiometrieverfahren, wie z. B. die Messung der durch akustische Stimuli ausgelösten Hirnströme, eingesetzt. Die Schallreize (Stimuli) werden dabei über Einsteckhörer wiedergegeben. Die dafür erforderlichen...

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Durch Mess- und Eichgesetz (MessEG vom 25. Juli 2013 [1]) und Mess- und Eichverordnung (MessEV vom 11. Dezember 2014 [2]) hat sich die Behandlung von national geregelten Messgeräten, die im geschäftlichen und im amtlichen Verkehr verwendet werden, grundlegend geändert. Dies betrifft sowohl den Bereich der wesentlichen metrologischen Anforderungen an die Messgeräte als auch die Verfahren ihrer...

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Im täglichen Leben und an Arbeitsplätzen geben viele Schallquellen neben hörbarem Schall auch Töne ab, die nach herkömmlicher Auffassung unhörbar sind, den sogenannten Infraschall. Auch Anlagen und Einrichtungen für erneuerbare Energiequellen, die für eine zukunftsfähige Energieversorgung unabdingbar sind, sind potentielle Quellen von Infraschall. Das betrifft auch Windkraftanlagen, deren...

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Ultraschall wird in der Medizin zu verschiedenen therapeutischen Zwecken eingesetzt - unter anderem kann gezielt und lokal Gewebe erwärmt werden, z. B. zur gezielten Zerstörung von Tumoren durch Erhitzung. Die beiden gebräuchlichsten Verfahren zur Bestimmung dieser Temperaturerhöhung sind entweder nicht rückführbar und bieten eine schlechte zeitliche und räumliche Auflösung (Messung mit einem...

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Lärm ist einer der wesentlichen Umweltfaktoren für die Beeinträchtigung von Gesundheit und Wohlergehen. Während jedoch der Umgang mit Lärm im Hörfrequenzbereich gut begründet und geregelt ist, fehlen bislang im Infraschall- und Ultraschallbereich sowohl das Verständnis für die Wahrnehmung als auch grundlegende Anforderungen an Messgeräte und praxisnah anwendbare Messvorschriften.Kann man...

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Die derzeitigen Eichfristen für Wasserzähler betragen 6 Jahre für Kalt- und 5 Jahre für Warmwasserzähler. Eine Verlängerung dieser Fristen ist unter festgelegten Bedingungen mittels spezieller Stichprobenverfahren möglich. Dennoch ist der wirtschaftliche Gesamtaufwand für die notwendigen Zählerwechsel, der den Endverbraucher zusätzlich zu den Kosten für den Wasserverbrauch selbst finanziell...

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Internationale Angelegenheiten

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