Echtzeit Mess- und Regelungstechnik

Unser Leistungsangebot

Viele moderne Anwendungen in der Industrie oder im Labor erfordern eine unterbrechungsfreie Datenverarbeitung in Echtzeit und hohe Rechenleistungen on demand. Etwa für Geräte in der Fertigungs- und Labormesstechnik entwickelt das Fraunhofer ILT dazu applikationsangepasste Lösungen.

Leistungsstarke Elektronikeinheiten sind zentrale Elemente für die Anbindung an gerätespezifische Sensoren und Aktoren. Sie lassen sich als offene Plattformen auslegen, die es ermöglichen, flexibel und kostengünstig anwendungsspezifische Funktionen umzusetzen. Zusätzlich lassen sich Kommunikationsschnittstellen zu Systemen implementieren, die für lasertechnische Anwendungen von Bedeutung sind, etwa für die Anbindung von Scannersystemen und Sensoren.

Modulare Konzepte, bestehend aus zentralen Basisplatinen mit vielseitigen Schnittstellen und passendem Portfolio von Peripherieplatinen, bieten die Möglichkeit, anwendungsspezifische Elektronikeinheiten für neue Geräte zusammenzustellen. Damit lassen sich Daten in Echtzeit verarbeiten. Hardwareschnittstellen erlauben zudem die Anbindung von Laserstrahlquellen, Scannern, A/D- und D/A-Wandlern, Encodern, Photomultipliern, Photodioden, SPS und Präzisionswaagen und weiteren Modulen. Anwendungen sind u. a. Geräte in der Lasermess- und Lasermedizintechnik, wie beispielsweise Abstandssensoren, Mikrosorter- und Laborgeräte, die auf Fluoreszenzmesstechnik basieren.

Das Leistungsangebot umfasst Machbarkeitsstudien zu kundenspezifischen Aufgabenstellungen, die Entwicklung von neuen Verfahren, Komponenten und Geräten sowie individuelle Beratung.

Optoelektronischer D/A-Wandler für faseroptisch übertragene Steuersignale mit angeschlossenem Lichtwellenleiter (blau).
© Fraunhofer ILT, Aachen.
Optoelektronischer D/A-Wandler für faseroptisch übertragene Steuersignale mit angeschlossenem Lichtwellenleiter (blau).
Umlaufende Messstrahlung des »bd-1« zur richtungsunabhängigen Geometriemessung beim Laserauftragschweißen. Ausrichtung von Pulverfokus, Lage der Bearbeitungslaserstrahlung (grün) und Messstrahlung (rot).
© Fraunhofer ILT, Aachen.
Umlaufende Messstrahlung des »bd-1« zur richtungsunabhängigen Geometriemessung beim Laserauftragschweißen. Ausrichtung von Pulverfokus, Lage der Bearbeitungslaserstrahlung (grün) und Messstrahlung (rot).
»bd-4«-Sensorik und FIRE-Datenverarbeitungselektronik mit faseroptischem Messarm (gelb).
© Fraunhofer ILT, Aachen.
»bd-4«-Sensorik und FIRE-Datenverarbeitungselektronik mit faseroptischem Messarm (gelb).

Messung geometrischer Größen

  • Lasermessverfahren (Interferometrie, Triangulation) zur Erfassung von Abständen und Dicken
  • absolut messende interferometrische Sensorik (»bd-x«)
  • optische Kohärenztomografie (OCT)
  • Anwendungen in Fertigung und Prozesskontrolle und Einbindung in Regelkreise
  • Inline-Überwachung und Regelung von Laserfertigungsprozessen (Auftragsschweißen, Einschweißtiefe, Oberflächenstrukturen, Bohrungen, Additive Manufacturing)

Chemische Analyse

  • spektroskopische Messtechnik, Laser-Emissionsspektrometrie (LIBS)
  • Prozessanalytik von Metallen, Keramik, Glas, Schlacke, Rohstoffen, Stäuben, …
  • Analytik für das werkstoffliche Recycling, automatisierte Sortierverfahren
  • positive Materialidentifikation (PMI): 100 %-Prüfung von Halbzeugen und Endprodukten in der Fertigungslinie
  • ortsaufgelöste Elementanalytik; Reinheitsanalyse von Produktionsproben, Mikroeinschlüsse und Seigerungen in Metallen

Entwicklungen

  • Erschließung neuer Anwendungsfelder der Lasermesstechnik
  • Funktionsmuster und Prototypen für industrielle Anwendungen
  • kundenspezifische Anlagen für Messaufgaben in der Produktion

Märkte

Lasertechnik trägt in unterschiedlichen Märkten zur Lösung anspruchsvoller Aufgabenstellungen bei. Ob als Werkzeug in der Automobilfertigung, als Messmittel im Umweltbereich, als Diagnose- oder Therapieinstrument in der Medizintechnik oder als Kommunikationsmedium in der Raumfahrttechnik, der Laser bietet vielfache Einsatzmöglichkeiten mit hoher Produktivität und hoher Effizienz.

Auf den Markt-Webseiten finden Sie weitere Informationen und eine Auswahl aus unserem Angebot.

 

Forschen Sie mit uns!

Bei Fragen zu übergreifenden Themen nehmen Sie einfach Kontakt mit uns auf! Unsere Ansprechpartner stehen Ihnen gerne zur Verfügung.

Publikationen

Mahler, G., Westphalen, T. :
Laserangeregte Thermografie von CFK-Bauteilen
Thermographie-Kolloquium 2017, 28. – 29. September 2017 in Berlin.
Beitrag 7 , (8 S.) (2017)

Sturm, V., Meinhardt, C., Fleige, R., Fricke-Begemann, C., Eisbach, J.:
Fast identification of steel bloom composition at a rolling mill by laser-induced breakdown spectroscopy
SPECTROCHIMICA ACTA PART B: ATOMIC SPECTROSCOPY 136, 66-72 (2017)

Donges, A., Noll, R.:
Laser Measurement Technology
Heidelberg [u.a.]: Springer 2015,
Springer Series in Optical Sciences,Vol. 188.
ISBN 978-3662436332

Sturm, V., Fleige, R., de Kanter, M., Leitner, R., Pilz, K., Fischer, D., Hubmer, G., Noll, R.:
Laser-Induced Breakdown Spectroscopy for 24/7 automatic liquid slag analysis at a steel worksAnal. Chem. 86, 9687-9692, 2014

Noll, R., Hölters, S., Kämmerling, J., Lenenbach, A.:
Laserabstandssensoren messen die Dicke von Walzbändern
QZ 58 (10), 44-47 (2013)

Sturm, V., Eilers, D., Werheit, P., Chiarotti, U., Volponi, V., De Miranda, U. Zani, M., Makowe, J.:
Elemental monitoring of steel scrap loading an electrical arc furnace
Metallurgical Analysis, Vol. 32 (6): 18-23 (2012)

Noll, R., Krauhausen, M.:
Online Lasermesssysteme für die Stahl- und Automobilindustrie
Düsseldorf: VDI 2008
VDI-Berichte. Bd 2011, pp. 3-12

Noll, R., Krauhausen, M.:
Online laser measurement technology for rolled products
Ironmaking & Steelmaking 35, 221-227, 2008

Sturm, V., Schmitz, H.-U., Reuter, T., Fleige, R., Noll, R.:
Fast vacuum slag analysis in a steel works by laser-induced breakdown spectroscopy Spectrochim. Acta Part B 63, 1167-1170, 2008

Noll, R., Sturm, V., Aydin, Ü., Eilers, D., Gehlen, C., Höhne, M., Lamott, A., Makowe, J., Vrenegor, J.:
Laser induced breakdown spectroscopy - from research to industry, new frontiers for process control Spectrochim. Acta Part B63, 1159-1166, 2008

Noll, R., Krauhausen, M.:
Online-Prüfung von Bändern und Rohren
Bänder Bleche Rohre 49, 72-75, 2008

Lenenbach, A. , Hölters, S., Noll, R.:
Optisches Online-Messverfahren zur Überwachung von Wandstärken an Stückgütern in der kunststoffverarbeitenden Industrie
VDI-BERICHTE 2011, 33-41, 2008

Sturm, V., Brysch, A., Noll, R.:
Online Multielement Analysis of the Top Gas of a Blast Furnace by Laser-induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) Berg- und Hüttenmännische Monatshefte 152, 28-32, 2007

Noll, R., Krauhausen, M.:
Autoteile unter Laseraugen
Laser + Photonik 2, 30-33, 2007

Noll, R., Krauhausen, M.:
Den Bewegungszustand des Blechs einfrieren
QZ Qualität und Zuverlässigkeit 52, 36-40, 2007

Noll, R.:
Lasertriangulation
In: Handbuch zur Industriellen Bildverarbeitung.
Hrsg.: N. Bauer. Fraunhofer IRB Verl. 56-60, 2007

Noll, R., Krauhausen, M.:
Lasertriangulation für die Online-Messung geometrischer Größen in der Produktion
In: Handbuch zur Industriellen Bildverarbeitung.
Hrsg.: N. Bauer. Fraunhofer IRB Verl.
260-275, 2007

Noll, R., Krauhausen, M.:
Online-Lasermesstechnik für Walzprodukte
stahl und eisen 127, 99-105, 2007

Noll, R., Sturm, V., Stepputat, M., Whitehouse, A., Young, J., Evans, P.:
Industrial applications of LIBS. Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS): Fundamentals and ApplicationsEd. A.W. Miziolek, V. Palleschi, I. Schechter, Cambridge: Cambridge Univ. Pr. (2006) 400-439, 2006

Balzer, H., Höhne, M., Noll, R., Sturm, V.:
New approach for online monitoring of the Al depth profile of the hot-dip galvanised sheet steel using LIBS Analytical & Bioanalytical Chemistry 385 225-233, 2006

Balzer, H., Hoehne, M., Hoelters, S., Sturm, V., Noll, R., Leunis, E., Janssen, S., Raulf, M., Sanchez, P. Hemmerlin, M.:
Online depth profiling of zinc coated sheet steel by laser-induced breakdown spectroscopy, Progress in Analytical Chemistry in the Steel and Metal Industries 7, 237-242, 2006

Vrenegor, J., Sturm, V., Noll, R., Hemmerlin, M., Thurmann, U., Flock, J.:
Preparation and analysis of production control samples by a two-step method. Proceedings of the 7th International Workshop "Progress in Analytical Chemistry in the Steel and Metal Industries", 81-86, 2006

Sturm, V., Vrenegor, J., Noll, R., Hemmerlin, M.:
Bulk analysis of steel samples with surface scale layers by enhanced laser ablation and LIBS analysis of C, P, S, Al, Cr, Cu, Mn and Mo, J. Anal. At. Spectrom. 19, 451-456, 2004

Sturm, V., Noll, R.:
Laser-induced breakdown spectroscopy of gas mixtures of air, CO2, N2, and C3H8 for simultaneous C, H, O and N measurement, Applied Optics 42, 6221-6225, 2003

Peter, L., Sturm, V., Noll, R.:
Liquid steel analysis with laser-induced breakdown spectrometry in the vacuum ultraviolet
Applied Optics 42, 6199-6204, 2003

Brysch, A., Sturm, V., Noll, R.:
Online-Überwachung von Aerosolen im Hochofen-Gichtgas durch Laser-EmissionsspektrometrieVDI-Bericht, Anwendungen und Trends in der optischen Analysenmesstechnik,
VDI Verlag, Bericht-Nr. 1667, 149-154, 2002

Sturm, V., Peter, L., Noll, R.:
Steel analysis with laser-induced breakdown spectrometry in the vacuum ultraviolet
Appl. Spectroscopy 54, 1275-1278, 2000

Mönch, I., Peter, L., Priem, R., Sturm, V., Noll, R.:
Quality assurance in the production of pipe fittings by automatic laser based material identification
SPIE Vol. 3823, 235-243, 1999

Sattmann, R., Sturm, V., Noll, R.:
Laser-induced breakdown spectroscopy of steel samples using multiple Q-switch Nd:YAG laser pulses J. Phys. D: Appl. Phys. 28, 2181-2187, 1995

 

Unsere Leistungsangebote decken ein weites Themenspektrum ab. Verwandte Themen und weitere Schwerpunkte aus Forschung und Entwicklung finden Sie unter den folgenden Links.