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Physikalisch-Technische Bundesanstalt

FachabteilungenAbt. 1 Mechanik und Akustik > Nachrichten aus der Abteilung 1
Forschungsnachrichten der Abteilung 1

Grundlagen der Metrologie

Referenzquellen für therapeutischen Ultraschall

Wenn Ultraschall zu therapeutischen Zwecken eingesetzt wird, sind im Allgemeinen wesentlich höhere akustische Ausgangsleistungen vonnöten als für diagnostische Anwendungen. Die dafür benötigten hohen elektrischen Leistungen verursachen oftmals durch Erwärmung eine zeitliche Veränderung der Charakteristik der Ultraschallwandler. In der PTB wurde nun mit ausgewählten Geräten und einer Feed-forward-control-Software ein Referenz-Setup aufgebaut und damit die zeitliche Konstanz der Ultraschallfelder signifikant erhöht.


Messunsicherheitsberechnungen mit freier Software

Messunsicherheitsberechnungen können – abhängig vom zugrunde liegenden Modell – sehr unterschiedliche Anforderungen mit sich bringen. Es gibt dafür eine Reihe kommerzieller, aber auch einige freie Softwarepakete. Mit freien Mathematikpaketen (hier am Beispiel des Programmpakets Maxima) und etwas Programmierarbeit kann man deren Funktionalität mit bestmöglicher Flexibilität kombinieren.


Richtcharakteristik von Luftultraschallquellen

Luftultraschall kann sehr stark gerichtet von Schallquellen wie Reinigungswannen oder Schweißgeräten abgestrahlt werden. Durch diese Bündelung können örtlich sehr hohe und gehörgefährdende Schallpegel auftreten. In einem neuen Messplatz können nun Richtcharakteristiken verschiedener Schallquellen hochaufgelöst und pegelgenau bestimmt werden.


Metrologie für die Wirtschaft

Ein Kompaktprüfstand für die Bestimmung der Trittschallminderung von Bodenbelägen

Die Trittschallminderung ist die für Bodenbeläge wesentliche akustische Kenngröße. Ihre Bestimmung erfolgt gemäß DIN EN ISO 10140 in einem Prüfstand bestehend aus zwei übereinander angeordneten Räumen mit einem jeweiligen Volumen von mindestens 50 m³. Dieser Prüfstand muss bestimmten Anforderungen genügen, wodurch der Aufbau und das Vorhalten eines solchen Prüfstandes besonders für kleine und mittlere Unternehmen (sog. KMUs) unrentabel ist. Das an der PTB entwickelte Kompaktverfahren verringert sowohl den Kostenaufwand für eine solche Messung, als auch den zeitlichen Aufwand.


DKD-Ringvergleich für statische Drehmomente bis 200 N·m erfolgreich abgeschlossen

Die zuverlässige Messung statischer Drehmomente spielt in vielen Bereichen eine große Rolle, bildet sie doch neben der Messung von Reaktionsmomenten nach wie vor auch die Basis für die Drehmomentmessung im rotierenden und häufig auch dynamischen Anwendungsfall. Die Weitergabe der Einheit erfolgt dabei von der PTB über die akkreditierten Laboratorien bis hin zum Endanwender. Von großer Wichtigkeit für eine erfolgreiche Verbreitung der Einheit sind gute Ergebnisse von Vergleichsmessungen zwischen den akkreditierten Laboratorien und der PTB. Im Rahmen des Deutschen Kalibrierdienstes ist von der PTB so ein Vergleich für das statische Drehmoment bis 200 N·m organisiert, durchgeführt und abgeschlossen worden.


Metrologie für die Gesellschaft

Das Ende einer fragwürdigen Tradition: Trittschall-Dämmmaße sollten Norm-Trittschallpegel ersetzen

Die Fähigkeit von Gebäuden, direkte Schallanregung wie z. B. Gehen von Menschen zu unterdrücken, wird messtechnisch so charakterisiert, dass ein kleines Hammerwerk als Anregung verwendet und der erzeugte Schallpegel im interessierenden Raum ("Norm-Trittschallpegel") bestimmt wird. Diese Methode ignoriert jedoch die mechanische Wechselwirkung von Quelle und angeregter Struktur und führt zu undurchsichtigen und oftmals irreführenden Ergebnissen. Ein Ersatz des Norm-Trittschallpegels durch ein sauber definiertes Trittschall-Dämmmaß kann hier Abhilfe schaffen.


Schallquelle für die objektive Untersuchung der auditorischen Wahrnehmung von Infraschall mittels Magnetoenzephalographie (MEG) und Magnetresonanztomographie (MRT)

Entgegen der allgemeinen Meinung ist das Hören von Infraschall (f < 16 Hz) möglich und führt zu individuell unterschiedlicher Belästigung. Die Mechanismen dieser auditorischen Wahrnehmung durch den Menschen sind aber bis heute weitgehend ungeklärt. Im Rahmen des europäischen Forschungsprojektes „EARS“ werden diese Mechanismen mit Hilfe von objektiven Verfahren der Medizintechnik, wie z.B. Magnetresonanztomopraphie (MRT) und Magnetoenzephalographie (MEG) näher untersucht und objektive Schwellen ermittelt.


Kann das Schalldämmmaß von Gebäuden auch bei tiefen Frequenzen angewendet werden?

Lärm bei tiefen Frequenzen nimmt zu. Aber die Kenngröße zum Schutz gegen Lärm – das Schalldämmmaß – ist für diesen Bereich nicht definiert. Es wurde untersucht, ob es bei tiefen Frequenzen trotzdem noch anwendbar ist.


Ursachen von Zellschädigungen im Zusammenhang mit Katarakt-Operationen zur Behandlung des grauen Stars

Nach einer Katarakt-Operation werden bei der überwiegenden Mehrzahl der Patienten Schädigungen der auf der Innenseite der Hornhaut liegenden Endothelzellen beobachtet. Die Ursachen für diese Zellschäden sind bisher nur unvollständig geklärt und können zu einer Beeinträchtigung der von diesen Zellen bewerkstelligten Hornhautdehydrierung führen. Die in diesem Fall geminderte Leistungsfähigkeit der Endothelzellen verursacht bei den betroffenen Patienten eine vorrübergehende Schwellung der Hornhaut. Bei sehr seltenen Vorbelastungen durch Vorerkrankungen oder früheren Augenoperationen besteht jedoch zudem die Gefahr einer Hornhaut-Trübung und damit einer permanenten Erblindung des Patienten. In einem interdisziplinären Forschungsprojekt mit Beteiligung von Augenärzten konnten an der PTB nun neue Erkenntnisse über die mögliche Ursache für die Zellschädigungen erzielt werden.


Internationale Angelegenheiten

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© Physikalisch-Technische Bundesanstalt, letzte Änderung: 2014-06-27, Webmaster Abteilung 1 Seite drucken DruckansichtPDF-Export PDF