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Entwicklung eines faseroptischen Mikrofons als Messsensor in Turbomaschinen
Abb. 1: Faseroptisches Mikrofon mit Edelstahlmembran
Abbildung 1 zeigt den Prototypen eines faseroptischen Mikrofons mit geklemmter Edelstahlmembran. Im Messbetrieb wird die Auslenkung des Membranzentrums unter Verwendung eines Interferometers gemessen. Der dazugehörige Lasermessstrahl wird durch eine Glasfaser zur Messstelle geleitet.
In Abbildung 2 wird die Gesamtbewegung der Membran bei konstanter Anregungsfrequenz dargestellt. Die Bewegung entlang einer Mittellinie über die Membran (Durchmesser entspricht circa einer ¼’’-Membran) wurde mit einem heterodynen Interferometeraufbau gemessen. Es zeigen sich sowohl die Linearität der Membran (d.h. bei steigendem Schalldruck steigt linear die Auslenkung) als auch der Grundmodencharakter der Bewegung.
Abbildung 3 zeigt das Ergebnis der experimentellen Untersuchung unterschiedlicher Membrandicken nach Kalibration der Sensoren. Hierbei wurden die Membranen durch einen Frequenzdurchlauf (sweep) angeregt. Zusätzlich zu den unterschiedlichen Membranproben (FOM 12.5µm bzw 20.0µm Membrandicke) wird auch das Ergebnis der Schalldruckmessung mit einem parallel installierten, konventionellen Kondensatormikrofon dargestellt, welches die hohe Übereinstimmung der neuen mit der etablierten Messtechnik zeigt.
weiterführende Informationen zum Projekt
Abb. 2: Gesamtbewegung der Membran
Abb. 3: Messergebnisse
Forschungsprogramm
Akustisches PIV
Faseroptische Mikrofone
Rayleigh-Streuung
Partner
Technische Universität Berlin (TUB)
Infos zu Nachwuchsgruppen
Institut für Strömungsmechanik und Technische Akustik (ISTA)
Mitarbeiter
Prof. Dr.-Ing. I. Röhle
Prof. Dr. Paschereit
A. Fischer
N. Nayeri
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