Moiré-Interferometrie (Moiré)

Moiré-Interferogramm eines Tragflügels

Messgrößen

  • Oberfläche
  • Deformation

Prinzip

Die im DLR entwickelte Moiré-Interferometrie gestattet, die Oberflächengeometrie und den Verformungszustand eines Messobjektes mit hoher Genauigkeit zu vermessen.

Das Verfahren beruht darauf, dass ein Streifenmuster aus einer Richtung auf die zu vermessende Oberfläche projiziert und durch ein Referenzmuster aus einer anderen Richtung betrachtet wird. Bei geeigneter Anordnung interferieren projiziertes und Referenzmuster zu einem Moiré-Muster, das als Höhenschichtlinien auf dem Messobjekt interpretiert werden kann (ähnlich den Höhenlinien auf einer geografischen Landkarte). Mittels digitaler Bildauswertung kann dann aus der Moiré-Aufnahme an jedem Bildpunkt die Höhenkoordinate mit großer Genauigkeit berechnet werden.

Der Vorteil dieses Verfahrens im Vergleich zu anderen Messtechniken (z.B. Coded Light) besteht darin, dass für die Bestimmung der Oberflächengeometrie nur ein einziges Foto aufgenommen werden muss, sodass auch bewegte Messgegenstände vermessen werden können.

Zudem kann die Deformation einer Oberfläche unter Last bestimmt werden, indem die Höhenkoordinaten im belasteten Zustand mit den Daten des unbelasteteten Objekts verglichen werden.

Anwendung

Die Moiré-Interferometrie wurde bisher im wesentlichen zur Messung der Deformation von Tragflügeln und Klappen von Windkanalmodellen eingesetzt. Durch Vergleich der Oberfläche im unbelasteten Zustand (Referenzmessung = Windkanal aus) mit der Oberfläche unter areodynamischer Last (Windkanal an) lässt sich die Deformation des Messobjektes, wie Flügeldurchbiegung und Anstellwinkeländerung, präzise bestimmen (Projekte: ALVAST im LLF/DNW, HYTEX im TWG/DNW, AeroStabil im TWG/DNW).

Darüber hinaus wurde im Europäischen Transonischen Windkanal ETW ein stationäres Moiré-System zur Messung der Modelldeformation installiert.

Literatur / Referenzen

  • P.H. Baumann, K.A. Bütefisch: “Measurement of hinge moments and model deformations in wind tunnels by means of Moiré interferometry”, SPIE 2546, pp. 16-32, 1997
  • D. Pallek, P.H. Baumann, K.A. Bütefisch, J. Kompenhans: “Application of Moiré interferometry for model deformation measurements in large scale wind tunnels”, Euromech 406, pp. 167-170, 1999
  • D. Pallek, K.A. Bütefisch, J. Quest, W. Strudthoff: “Model Deformation Measurement in ETW using the Moiré Technique”, ICIASF 2003 Record, pp. 110-114, 2003

Institut / Einrichtung

DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik

Kontakt

Dr.rer.nat. Dieter Pallek
DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik

Jochen Krampe
Technologiemarketing

Dr. Frank Holtmann
Technologiemarketing

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