Bildgebende Messungen mit einem Stab: Richtungs- und Entfernung­shören mit Digitaler Akustischer Systemtechnik

Ob ein Auto von rechts oder von links kommt, können wir meist allein mit unserem Gehör feststellen: Um die Schallquelle zu lokalisieren, vergleicht das Gehirn die Hörinformation der beiden Ohren und erfasst Laufzeitunterschiede. Ähnliche Prinzipien werden bei Phased-Array-Ultraschallmesstechniken genutzt, die als phasengesteuerte Gruppenansteuerung eine Bündelung der Schallenergie durch die Anordnung und Verschaltung von Einzelstrahlern erreicht. Für technische Anwendungen bei der Solarzellen- oder Stahlherstellung können Phased-Arrays oftmals aber nicht direkt angebracht werden, da die Temperaturen der flüssigen Metalle und Halbleiter zu hoch sind.

Die Professur für Mess- und Sensorsystemtechnik der Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik an der TU Dresden hat nun eine neuartige digitale akustische Systemtechnik entwickelt, die Phased-Array-Messungen durch einen homogenen Stab ermöglicht. Das Verfahren wurde in der Zeitschrift tm – technisches Messen veröffentlicht und wird bei der Tagung "Sensor" in Nürnberg am 30.5.2017 vorgestellt.

Mit dem physikalischen Prinzip der Umkehr der Zeit kann das Phased-Array auf die andere Seite des Stabes, der als Wellenleiter fungiert, transformiert werden. Damit kann die Richtung und Entfernung von Schallquellen durch den Stab erfasst werden und somit eine bildgegebene Messung auch von heißen Schmelzen mit üblichen Ultraschallwandlern vorgenommen werden.

Informationen für Journalisten:
Prof. Dr.-Ing. habil. Jürgen Czarske
Professur für Mess- und Sensorsystemtechnik, Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik
Tel.: 0351 463-34803