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Überblick zum aktuellen Stand der messtechnischen Charakterisierung der berührungslosen Messung elektrostatischer Aufladung mittels Feldmühlen

01.12.2020

Um die Höhe der elektrostatischen Aufladung von Oberflächen mit Angabe der zugehörigen Messgenauigkeit zu messen, wird eine rückgeführte Messtechnik benötigt. Etablierte Messgeräte zum Nachweis elektrostatischer Ladungen sind das Handcoulombmeter und der Shunt. Ein Nachteil dieser Messgeräte, ist das zugrundeliegende Verfahren, welches bei der Bestimmung der Oberflächenladung das Messobjekt unmittelbar beeinflussen, indem sie die elektrostatische Aufladung der Oberfläche mittels einer provozierten Entladung bestimmen. Darüber hinaus, können diese Messverfahren nicht in einer explosionsfähigen Atmosphäre eingesetzt werden. Dieser Problematik würde die Bestimmung der Oberflächenladung mit einer Feldmühle vorbeugen. Die Feldmühle stellt somit, ein Messverfahren zur berührungslosen und entladungsfreien Messung elektrostatischer Felder bereit, welches eine Messung ohne direkte Beeinflussung des Messobjektes ermöglicht.

Um die Feldmühle als rückführbares Messmittel zu etablieren, sind genaue Kenntnisse des Messprinzips, der Charakterisierung von Einflussfaktoren und der Rückführbarkeit der Messgrößen auf nationale Normale erforderlich. Aus diesem Grund wurden Untersuchungen zur Bestimmung der Einflussgrößen auf die Feldmühlenmessung durchgeführt. Zur Erreichung einer hohen Genauigkeit ist das notwendige Verständnis der Messmethode der Feldmühle ein zentrales Element, wozu weitere ex-perimentelle und analytische Untersuchungsmethoden eingesetzt und entwickelt wurden. Zusammenfassend können aus den Erkenntnissen die Einflussgrößen auf die Feldmühlenmessung in einem Ursache-Wirkungs-Diagramm dargestellt werden. Basierend auf dieser Identifikation der Einflussgrößen, ist es möglich eine Modellbildung zur Messunsicherheitsbetrachtung von Feldmühlen durchzuführen.


[1]    Schierding, C.; Thedens, M.; Beyer, M.: Überblick zum aktuellen Stand der messtechnischen Charakterisierung der berührungslosen Messung elektro-statischer Aufladung mittels Feldmühlen. 14. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit 2019, Köthen, Deutschland, 7-8, November, 2019.