Im ISAT werden geführte akustische Wellen (GAW / Schallwellen, die sich entlang bzw. durch Festkörper ausbreiten) unter anderem zur Materialcharakterisierung, Schichtdickenbestimmung, Füllstandsmessung oder auch Durchflussmessung eingesetzt. Im Unterschied zur Schallausbreitung z.B. in Luft gibt es bei GAWs unterschiedliche sogenannte Moden. Betrachtet man eine Metallplatte entlang der sich eine Schallwelle ausbreitet unterscheiden sich diese Moden z.B. in der Ausbreitungsgeschwindigkeit. Zudem haben die Moden unterschiedlichste Eigenschaften die gezielt für bestimmte Messzwecke eingesetzt werden können. Entsprechend ist es oft erforderlich eine bestimmte Mode anzuregen und unerwünschte Moden zu verhindern. Dies lässt sich unter anderem durch den Einsatz von sogenannten Keilwandlern erreichen. Dabei wird die durch eine Piezokeramik angeregte Schallwelle durch ein keilförmiges Material geleitet bevor diese auf die eigentliche Messfläche (z.B. eine Metallplatte) auftrifft. Durch den Winkel und das verwendete Keilmaterial lassen sich so gezielt bestimmte Moden anregen.
Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung und Auslegung von Keilwandlern für die gezielte Anregung von einzelnen Moden. Hierfür müssen in der Arbeit unter anderem folgende Arbeiten erfolgen.
- Grundlegende Recherche über den Aufbau von Keilwandlern
- COMSOL Simulation der Modenanregung durch Keilwandler (optional)
- Aufbau von Keilwandlern und Durchführen von Messungen an Platten (und evtl. Rohren)
Bei Fragen zum Thema vorab wenden Sie sich bitte an alexander.backer@hs-coburg.de
