Beobachtungsfenster
Beobachtungsfenster
Individuelle Messtechnikanwendungen
Beobachtungsfenster
Anwendungsgebiete
Die Voraussetzung für die Beobachtung und die Analyse von Prozessen ist der direkte optische Zugang zum Objekt. Gerade in Maschinen sind häufig Flüssigkeiten im Einsatz, die der Schmierung, Kühlung oder Energieversorgung dienen und deswegen eine Kapselung benötigen, beispielsweise durch ein Gehäuse. Um auch im Inneren der Maschine Abläufe zu beobachten, sind spezielle „Fenster“ (optische Zugänge) erforderlich, die einen Einblick in das Innere ermöglichen. Die optischen Zugänge werden vom ersten Konzept über die Konstruktion und die Auslegung bis hin zur Fertigung von der MOT anwendungsspezifisch entwickelt und hergestellt. Je nach Aufgabenstellung werden verschiedene Messtechniken eingesetzt. Beispielsweise können mit einer High-Speed-Kamera Prozesse zeitlich hoch aufgelöst aufgezeichnet werden oder mit Laserzeilensensoren der Durchmesser bzw. die Position von Objekten bestimmt werden.
Der Einsatz am Verbrennungsmotor
MOT hat in ihrer langjährigen Praxis als Engineering-Dienstleister im Automotivbereich umfangreiche Erfahrungen in der Entwicklung und Umsetzung optischer Zugänge zum Brennraum von Verbrennungsmotoren gesammelt. MOT setzt auf hochfeste Fenstermaterialen, die abgestimmte optische Eigenschaften aufweisen. Je nach Anwendung kann eine Kühlung der optischen Komponenten (z. B. Endoskope) implementiert werden. Diese speziellen optischen Zugänge ermöglichen die Beobachtung und Analyse von Verbrennungsvorgängen unter Volllastbedingungen und hohen Drehzahlen. Außerdem können mithilfe gezielt robust ausgelegter Zugänge die Ursprünge von Verbrennungsanomalien, wie zum Beispiel des Motorklopfens oder der Vorentflammung, untersucht werden.
Maßgeschneiderte Beobachtungslösungen
Eine besondere Herausforderung stellen hohe Temperaturen und Druck dar. Langzeitbeobachtung von Prozessen, die in sehr heißer Umgebung (bis zu 900°C), wie z.B. im Inneren eines Katalysators eines Ottomotors, ablaufen, sind ebenfalls mit den von der MOT gezielt entwickelten Beobachtungsoptiken darstellbar [1]. Die MOT entwickelt maßgeschneiderte Beobachtungslösungen für Anwendungen, die eine extrem hohe zeitliche Auflösung erfordern und nur geringfügige Modifikationen des Systems zulassen. Diese Systeme werden nicht ausschließlich in Motoren eingesetzt, sondern finden ebenfalls Anwendung in Pumpen oder Rohrleitungen, um beispielsweise Kavitationsphänomene sichtbar zu machen.
Abbildung 1
Gekühlte Zugänge durch den Zylinderkopf ermöglichen endoskopische Aufnahmen der Prozesse im Brennraum.
Abbildung 2
An die Form der Zylinderliners angepasste Fenster ermöglichen das Verhalten des Ölfilms während der Kolbenbewegung zu beurteilen.
Referenzen:
[1] Titus, F.; Magar, M.; Reichling, N.; Kehrwald, B.:“ Optische Analytik im Brennraum, in der Abgasnachbehandlung und für die Mechanikentwicklung“, Springer Fachmedien Wiesbaden, MTZ – Motortechnische Zeitschrift, DOI 10.1007/s35146-016-0094-4, Print ISSN: 0024-8525, Elektronische ISSN: 2192-8843, Ausgabe 9/2016