Daniel Kleffel

Untersuchungen eines Pendelneigungsmessers zur Bauwerksüberwachung

In der Arbeit wurde ein an der TU - Ilmenau neuentwickelter elektronischer Neigungssensor für den Einsatz in der Bauwerksüberwachung untersucht, der frei von einer Drift des Nullpunktes sein soll und Neigungen in zwei Achsen mißt. Im Sensor kommt ein optisches Verfahren (CCD - Kamera) zum Einsatz, um die Vertikalpendelauslenkungen als Neigungsinformation zu erfasssen. Eine Aufgabe der Arbeit war die Kalibrierung des Sensors. Das Ergebnis sind zwei zweidimensionale ausgleichende Funktionen (Flächen) die die Pendelkoordinaten in Neigungswinkel umrechnen. Als Referenzmeßgerät wurde ein Theodolit KERN E2 mit Autokollimationseinrichtung genutzt. Über speziell angeordnete Spiegel war eine Neigungsmessung in zwei Richtungen möglich. Der Sensor deckt einen Meßbereich von ±2,5° in zwei Achsen mit einer Standardabweichung von 15'' ab.
Es wurde weiterhin untersucht, wie sich der Sensor bei unterschiedlichen Randbedingungen verhält. Für Versuche mit unterschiedlichen Umgebungstemperaturen und mit Temperaturgradienten im Gehäuse wurden an den Sensor Kontakttemperatursensoren geklebt, um dessen Gehäusetemperaturen genau erfassen zu können. Untersuchungen mit unterschiedlichen Versorgungsspannungen zeigten, daß der Sensor darauf sehr empfindlich reagiert. Äußere Magnetfelder beeinflussen das Meßergebnis nicht. Versuche mit Sprungantworten des Systems zeigten, daß die Dämpfung des Pendels etwas verstärkt werden müßte. Eine zehntägige Dauermessung ließ keine Drift des Nullpunktes erkennen.