Akustisches Sensor-Array

Schallwellen – mehr als nur Lärm

© Fraunhofer IFF, Andreas Wiedemann
Das akustische Sensor-Array im Einsatz

Akustische Analysen komplexer technischer Anlangen liefern neue Erkenntnisse und tragen dazu bei, Produktionssysteme von der Maschine bis hin zur kompletten Fertigungsstraße besser zu verstehen. Als ein Baustein multisensorischer Datenerfassung verfolgen wir den Ansatz der Schallemissionsanalyse. Dabei lokalisieren wir Schallemissionen mit Hilfe eines akustischen Sensor-Arrays. Als Ergebnis entstehen Referenzschallspektren, die wiederrum mit Hilfe bildgebender Verfahren und 3D-CAD-Modellen zu Schalllandkarten verarbeitet werden können. Eine weitere Dimension kommt durch das Überlagern mit thermografischen Daten hinzu. Besonders aus der Kombination von Thermografie und Akustikmessung können Anwendungsfälle der Instandhaltung bearbeitet werden, denn Verschleiß entsteht durch Reibung, welche wiederrum Geräusche und Wärmeeinträge an verschiedenen Stellen der Maschine verursacht.

  • Was tun, wenn Sie nach Bundesemissionsschutzgesetz zu schalldämmenden Maßnahmen verpflichtet sind?
  • Sind Sie Instandhalter und benötigen Unterstützung bei wiederkehrenden Aufgaben?
  • Sind Sie Sicherheitsverantwortlicher und müssen ein Produktionsumfeld unter Beachtung der DIN EN ISO 7731 bewerten?

Unter anderem können wir Ihnen folgende Leistungen anbieten:

  • Schallemissionsgutachten (nicht gerichtsfest) für akustisch komplexe Umgebungen, z.B. industrielle Anlagen
  • Schallsignaturen für die Instandhaltung
  • Inspektion technischer Anlagen
  • Akustische Baufortschritts- und Arbeitsplatzbewertungen
  • Raumakustik: Planung von Raumgeometrien mit Hindernissen, verschiedene Materialien

 

Das Array: 80 sphärisch angeordnete Mikrofone, Messentfernung 0,5 – 25 m, dynamischer Bereich von 35 – 130 dB, dynamische Auflösung von 0,1 dB, optimaler Frequenzraum (da konstante Sensitivität) von 300 Hz – 10 kHz (möglich: 20 Hz – 20 kHz), Abtastrate von 24 bis 192 kHz (jeder Kanal einzeln ansteuerbar), räumliche Trennung von Schallquellen unter 10 cm

Weiterhin entwickeln wir eine Plattform zur Simulation von Schallwellen und elektromagnetischen Wellen für Anwendungen in Produktion, Instandhaltung und Logistik. In einer engen Zusammenarbeit kann der Kunde Daten hochladen und Simulationsstudien durchführen, vordefinierte Parameter modifizieren oder das Simulationsmodell selbstständig anpassen. Die Ergebnisse stehen dann zum Download bereit.

 

Mit einem FARO Fokus 3D Laser Scanner und dem akustischen Sensor-Array können wir eine Schalllandkarte in ein 3D-Modell integrieren. Durch die Akustiksimulation werden mehrere alternative Maßnahmen zur Schalldämmung und Schalldämpfung verglichen und bewertet - zweckmäßig zum Beispiel für Unternehmen, denen durch akkreditierte Ingenieurbüros eine zu hohe Schallemission nachgewiesen wurde und die nach Bundesemissionsschutzgesetz zu Gegenmaßnahmen verpflichtet sind. Die Auswirkungen der Maßnahmen werden noch vor ihrer Umsetzung sichtbar, zum Beispiel um wieviel Prozent ein Schallpegel abgeschwächt wird.

Lokalisierung von Schallquellen mit der Akustikkamera.