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Darstellung Beschleunigung

Arbeitsgruppe 1.71

Profil

Das Arbeitsfeld der Arbeitsgruppe "Darstellung Beschleunigung" gliedert sich vornehmlich in drei Bereiche:

  1. Die Darstellung und Weitergabe der Einheiten Beschleunigung und Winkelbeschleunigung sowie daraus abgeleitet Geschwindigkeit und Winkelgeschwindigkeit sowie die zeitabhängige Verschiebung und der Rotationswinkel. Die Messgrößen werden mit Normalmesseinrichtungen erzeugt und gemessen.

  2. Die Dienstleistung der Kalibrierung von Aufnehmern, Messketten und Messgeräten für translatorische und rotatorische Bewegungsgrößen leitet sich aus dem Teil "Weitergabe" des ersten Aufgabenbereiches ab. Hier werden entsprechende Geräte der Industrie von Forschungseinrichtungen oder anderen Metrologieinstituten mittels Laserinterferometrie kalibriert.

  3. Forschung und Entwicklung betreibt die Arbeitsgruppe vornehmlich in Bezug auf eine fortwährende Verbesserung und Erweiterung ihrer Mess- und Kalibriermöglichkeiten. D.h. die Forschung dient maßgeblich der Unterstützung der vorher genannten Arbeitsfelder.

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Forschung/Entwicklung

Darstellung Einheiten der Beschleunigung, Winkelbeschleunigung und abgeleiteter Bewegungsgrößen

Die SI-Einheiten der Beschleunigung und Winkelbeschleunigung werden mit Normalmesseinrichtungen (nationale Normale) in der PTB dargestellt, indem diese Bewegungsgrößen bei sinusförmigen, stoßförmigen und anderen praxisbezogenen Zeitabhängigkeiten erzeugt und hoch genau gemessen werden.

Die F&E bezieht sich in diesem Bereich vor allem auf die Optimierung von mechanischen und elektrodynamischen Schwingungs- und Stoßerregern in Bezug auf Störgrößenminimierung und Erweiterung der Messbereiche. Letzteres bezieht sich auf erreichbare Schwingamplituden, Stoßintensitäten und Stoßdaueren sowie die zur Verfügung stehenden Frequenzbereiche.

Neben der Erzeugung ist die präzise Erfassung des Bewegungsverlaufs mittels Laserinterferometrie ein wesentliches Element der primären Darstellung der Einheiten. Hier wird mittels Heterodynlaserinterferometern die Bewegung des mechanischen Erregers erfasst und dadurch mit der Wellenlänge des verwendeten He-Ne-Lasers vergleichbar gemessen. Die Verfahren zur Auswertung der interferometrisch gewonnen Daten sind ein Bereich beständiger Optimierung.

Bei allen diesen Entwicklungen spielt die Minimierung der Messunsicherheit stets eine herausragende Rolle.

Weitergabe der Einheiten

Für die Weitergabe der Einheit werden auf den Normalmesseinrichtungen Sensoren kalibriert.
Auch hier gilt es die Messmöglichkeiten den stetig steigenden Anforderungen unserer Kunden anzupassen.

Dies spiegelt sich beispielsweise in der Optimierung der Datenerfassung und neuen, verbesserten  Auswertungsmethoden wider, aber auch in neuen Möglichkeiten die charakteristischen Eigenschaften der Sensoren quantitativ zu bestimmen und mit definierter Messunsicherheit dem Kunden mitzuteilen.

Neuentwicklungen und Forschungsergebnisse der Arbeitsgruppe werden typischerweise in wissenschaftlichen Fachzeitschriften und bei Kongressen publiziert.

Nach erfolgreicher Erprobung werden neue Verfahren ggf. auch in die Normung eingebracht, um die in Deutschland etablierten Verfahren auch international zu standardisieren.

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Dienstleistungen

Kalibrierungen

Die Weitergabe der Einheit Beschleuningung an Laboratorien in Forschung und Industrie erfolgt über die Kalibrierung von Beschleunigungsaufnehmern. Hier bietet die Arbeitsgruppe entsprechende Dienstleistungen über einen weiten Bereich mit kleinen Messunsicherheiten an.

Die verwendeten Verfahren zur Primärkalibrierung von Beschleunigungsaufnehmern richten sich nach der Normenreihe ISO 16063 und dabei insbesondere nach den Teilen 11, 13, 15, 41 und 43

Details sind im Dienstleistungsangebot von Abteilung 1 "Mechanik und Akustik" der PTB im Abschnitt AUV (Acoustic, Ultra Sound, Vibration) zu finden.

Begutachtung

Die metrologische Infrastruktur der Bundesrepublik sieht als zweite Stufe nach dem nationalen Metrologieinstitut, also der PTB, akkreditierte Kalibrierlaboratorien vor.
Die akkredietierung wird dabei von der deutschen Akkredietierungsstelle (DAkkS) durchgeführt. Diese Institution verlässt sich bei der Einschätzung der fachlichen Kompetenz und der sachgerechten Ausstattung der akkreditierten Laboratorien auf die Rückmeldung von Gutachtern die vor Ort bei den akkredierten Laboratorien Audits durchführen. An dieser Stelle sind mehrere Mitarbeiter der Arbeitsgruppe als Gutachter im ständigen Einsatz.

Auch auf internationaler Ebene werden Begutachtungen durchgeführt. Dies geschieht beispielsweise in so genannten peer reviews, bei denen sich die nationalen Metrologieinstitute gegenseitig überprüfen. Auch hier sind Mitarbeiter der Arbeitsgruppe aufgrund der umfassenden Kenntnisse und Erfahrungen häufig angefragte Begutachter.

Beratung

Selbstverständlich stehen die Mitarbeiter allen Teilen der Gesellschaft für fachliche Beratung bezüglich Fragen aus dem Bereich Schwinfungsmesstechnik zur Verfügung.
Der Kontakt kann zu den Geschäftszeiten per Telefon oder jederzeit per Email aufgenommen werden.

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Informationen

Die Mess- und Kalibriermöglichkeiten der Arbeitsgruppe sind im Rahmen des CIPM-MRAs international anerkannt. Die für die Kalibrierungen angegebenen Messunsicherheiten sind durch entsprechende Einträge in der CMC-Datenbank des BIPM abgedeckt.

Um dies zu erreichen hat die Arbeitgruppe an zahlreichen internationalen Vergleichsmessungen (häufig als Pilotlabor) teilgenommen und seine messtechnische Kompetenz damit nachgewiesen.

Darüber hinaus pflegt die Arbeitsgruppe zahlreiche enge Kontakte zu ausländischen Partner-Instituten in Europa und weltweit. Dies geschieht auf bilateraler, persönlicher Ebene ebenso wie in den relevanten Gremien wie beispielsweise CCAUV, EURAMET-TCAUV, IMEKO TC22, ISO TC108 u.a. .

Die Ergebnisse und Erfahrungen mit neuen oder verbesserten Messverfahren lässt die Arbeitsgruppe in nationale und internationale Richtlinien einfließen. Beispiele dafür sind die Teile 1, 11, 15, 41 und 43 der ISO 16063 und die Richtlinien der Reihe DAkkS-DKD-R 3-1, die unter Federführung der PTB entstanden sind.

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