Automobil-Meßtechnik

Inhaltsübersicht.- 1 Übersicht.- 1.1 Einleitung.- 1.2 Inhalt des Bandes.- 2 Physikalische Grundlagen der Optik.- 2.1 Übersicht.- 2.2 Wellenoptik.- 2.2.1 Wellengleichung für isotrope Medien.- 2.2.2 Lösungen der Wellengleichung für verlustfreie Medien und für das Vakuum.- 2.2.3 Hertzscher Oszillator im Vakuum.- 2.2.4 Energieströmung / Poyntingscher Vektor.- 2.2.5 Interferenz.- 2.2.5.1 Überlagerung ebener Wellen.- 2.2.5.2 Stehende ebene Welle.- 2.2.5.3 Intensität interferierender ebener Wellen.- 2.2.5.4 Zeitliche Kohärenzbedingung.- 2.2.5.5 Räumliche Kohärenzbedingungen.- 2.2.6 Huygenssches Prinzip.- 2.2.7 Beugung.- 2.2.7.1 Definition.- 2.2.7.2 Beugung am Spalt.- 2.2.7.3 Beugung am Strichgitter.- 2.2.8 Brechung.- 2.2.9 Grundlagen der Holografie.- 2.2.10 Speckle-Effekt.- 2.2.11 Wellengleichung in anisotropen Medien.- 2.2.11.1 Optische Anisotropie.- 2.2.11.2 Beschreibung der Wellengleichung.- 2.3 Geometrische Optik.- 2.3.1 Begriffsbestimmung.- 2.3.2 Brechung und Reflexion.- 2.3.3 Reflexion und Transmission.- 2.3.4 Erzeugung polarisierten Lichtes.- 2.3.5 Abbildung durch dünne Linsen.- 2.3.6 Abbildung durch dicke Linsen.- 2.3.7 Lichtbündelbegrenzung.- 2.3.8 Abbildungsfehler.- 2.4 Laser.- 2.4.1 Einführung.- 2.4.1.1 Lichtverstärkung im aktiven Laserwerkstoff..- 2.4.1.2 Selbsterregung im Laser-Resonator.- 2.4.1.3 Steuer-und andere Hilfseinrichtungen.- 2.4.2 Laserarten.- 3 Messen mit Laserlicht.- 3.1 Generelles.- 3.2 Meßverfahren.- 3.2.1 Leitstrahlverfahren.- 3.2.2 Triangulationsverfahren.- 3.2.3 Fokus-Verfahren.- 3.2.4 Laufzeitverfahren.- 3.2.5 Interferometrie.- 3.2.6 Oberflächenabtastung mit Polygonspiegel.- 3.2.7 Schattenverfahren.- 3.2.8 Anwendungsbeispiele.- 3.2.8.1 Ebenheitsprüfung an Fahrzeugspiegeln.- 3.2.8.2 Sehunschärfe durch Schwingungen von Fahrzeugspiegeln.- 3.3 Hilfsvorrichtungen und Bauelemente.- 3.3.1 Lichtleiter.- 3.3.2 Bragg-Zelle.- 3.3.3 Bildderotator.- 3.3.4 Weitere Bauelemente.- 3.4 Meßverfahren der Fahrzeug-Aerodynamik.- 3.4.1 Fahrzeug-Querschnittsflächenvermessung.- 3.4.1.1 Aerodynamische Größen.- 3.4.1.2 Schattenverfahren.- 3.4.1.3 Laser-Reflexions-Meßverfahren zur Konturabtastung.- 3.4.2 Laser-Lichtschnittverfahren zur Strömungsmessung.- 3.4.2.1 Laserlichtschnitt.- 3.4.2.2 Versuchsanordnung.- 3.4.2.3 Ergebnisse.- 3.4.3 Laser-Doppler-Anemometrie (LDA) zur Messung der lokalen Strömungsgeschwindigkeit.- 3.4.3.1 Dopplereffekt.- 3.4.3.2 Lichtstreuung am bewegten Teilchen.- 3.4.3.3 Interferenzstreifenverfahren.- 3.4.3.4 Anwendungsbeispiel.- 3.5 Untersuchungen im Motorbrennraum.- 3.5.1 Einführung.- 3.5.2 Optischer Zugang zum Motorbrennraum.- 3.5.3 Anwendung des Laser-Lichtschnitt-Verfahrens.- 3.5.4 Die Particle-Image-Velocimetry.- 3.5.5 Laser-Doppler-Anemometrie.- 3.5.6 Laser-Schlieren-Verfahren.- 3.5.7 Laser-Schatten-Verfahren.- 3.5.8 Spektroskopische Verfahren.- 3.5.8.1 Chemisch-thermische Fluoreszenz.- 3.5.8.2 Laser-Induzierte Fluoreszenz.- 3.5.8.3 Ramanspektroskopie.- 3.5.8.4 Coherent Anti-Stokes Raman Spectroscopy (CARS).- 3.6 Untersuchungen am Fahrzeug und an Fahrzeugbauteilen.- 3.6.1 Speckle-Analyse für Dehnungsmessungen an Oberflächen.- 3.6.1.1 Speckies.- 3.6.1.2 Vollautomatisches Specklegramm-Auswertegerät.- 3.6.1.4 Zwei Anwendungsbeispiele der Speckle-Meßtechnik.- 3.6.2 Laser-Doppler-Vibrometrie für Schwingungsmessungen.- 3.6.2.1 Prinzip.- 3.6.2.2 Faseroptisches Vibrometer.- 3.6.2.3 Flächenabtastendes Laser-Doppler-Vibrometer.- 3.6.3 Untersuchungen mittels holografischer Interferometrie.- 3.6.3.1 Allgemeines.- 3.6.3.2 Doppelbildholografie für statische Messungen.- 3.6.3.3 Doppelpulsholografie für Kurzzeit-Messungen.- 3.6.3.4 Automatische Auswertung mit Zweifachreferenz und nachträglicher Phasenverschiebung.- 3.6.3.5 Zeitmittelungs-Holografie.- 3.6.3.6 Stroboskopische Holografie.- 3.6.3.7 Echtzeit-Holografie.- 3.6.3.8 Holografische Interferometrie an rotierenden Objekten mittels Bildderotator.- 3.6.3.9 Holografisches Reifenprüfgerät.- 3.6.3.10 Ausgewählte Beispiele.- 4 Messen mit Weißlicht.- 4.1 Optische Eigenschaften der Fahrzeugverglasung.- 4.1.1 Optische Fehler von Glasscheiben.- 4.1.2 Transmissionsmessungen.- 4.1.2.1 Grundlagen.- 4.1.2.2 Transmissionsmeßgerät.- 4.1.2.3 Messung und Auswertung.- 4.2 Meßverfahren der Fahrzeugsicherheit.- 4.2.1 Übersicht.- 4.2.2 Hochfrequenz-Kinematografie.- 4.2.2.1 Schrittbildkamera.- 4.2.2.2 Drehprismenkamera.- 4.2.2.3 Trommelkameras.- 4.2.2.4 Anwendungsbeispiele.- 4.3 Festigkeitsuntersuchungen mit Spannungsoptischen Verfahren.- 4.3.1 Ähnlichkeitsanforderungen.- 4.3.2 Physikalisches Prinzip.- 4.3.3 Thermoelastischer Spannungsanalysator (THESA).- 4.4 Digitale-Nahbereichs-Photogrammetrie.- 4.4.1 Übersicht.- 4.4.2 Wichtige Begriffe der Photogrammetrie.- 4.4.3 Photogrammetrische Aufnahmekameras.- 4.4.4 Grundgleichungen der Bündeltriangulation.- 4.4.5 Anwendungsbeispiele aus der Off-line-Photogrammetrie.- 4.4.5.1 Ein Mehrbild-Triangulations-Meßsystem und seine Anwendungen.- 4.4.5.2 Hochgeschwindigkeits-Photogrammetrie.- 4.4.5.3 Hochgenaue stereoskopische Formerfassung ganzer Fahrzeuge.- 4.4.6 On-line-Photogrammetrie.- 4.4.7 Objektgestützte Mehrbildzuordnung.- Sachwortverzeichnis.