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Tragbares Spektralfotometer

Kretschmar, Florian :
Tragbares Spektralfotometer.
Technische Universität Darmstadt
[Haus-, Projekt- oder Studienarbeit], (2003)

Kurzbeschreibung (Abstract)

Zusammenfassung:

Um die Sichtbarkeit von Verkehrsschilder zu verbessern, werden sie zunehmend mit lumineszierenden Farben beschichtet. Diese können mit „konventionellen“ Farbmessgeräten nicht mehr korrekt vermessen werden. In einer vorangegangenen Diplomarbeit (DA 1513) ist ein Konzept entwickelt worden, das dies ermöglicht. Darauf aufbauend ist in dieser Arbeit ein Laboraufbau entstanden, der nach dem ”Zwei- Monochromator-Verfahren“ den Farbort von Aufsichtfarben mit und ohne lumineszierenden Anteil ermittelt. Der Laboraufbau besteht aus einer polychromatischen Lichtquelle, die über zwei Linsen auf einen Gitter-Monochromator fokussiert wird. Die Brechungen höherer Ordnung im Monochromator werden durch zwei einschwenkbare Filter verhindert, die den Messbereich in zwei Bereiche aufteilen. Das von dem Monochromator ausgehende schmalbandige Spektrum (10 nm) wird mit einem Strahlenteiler über eine 45°/0°-Geometrie auf die Probe und auf eine Monitordiodegeleitet. Die diffus von der Probe ausgehende Strahlung wird über eine Linse in die Faser des Spektrometers eingekoppelt. Bei jedem der 49 Anregungsspektren wird von dem Spektrometer das Empfangsspektrum von 380nm bis 780nm aufgenommen.

Die Messwerte lassen sich in Form einer drei dimensionalen Fläche, der bispektralen Strahldichtematrix, darstellen. Der angeschlossene PC bestimmt über die valenzmetrische Auswertung den Farbort. Die Berechnungen, die Abfrage der Messparameter und die Steuerung der Messung werden im PC bearbeitet. Die Benutzerschnittstelle erfolgt über die graphische Programmierumgebung von LabView. Die zeitkritische Ansteuerung der Komponenten erfolgt über einen Mikrokontroller,der über eine serielle Schnittstelle mit dem PC kommuniziert. Die Messdauer hängt von der Integrationszeit ab und beträgt (bei Ti = 4s) ca. 6 min. Erste Ergebnisse zeigen, dass es prinzipiell möglich ist, mit diesem Konzept lumineszierende Proben zu vermessen. Weitere Betrachtungen müssen die Leistungsfähigkeit des Gerätes zeigen.

Typ des Eintrags: Haus-, Projekt- oder Studienarbeit
Erschienen: 2003
Autor(en): Kretschmar, Florian
Titel: Tragbares Spektralfotometer
Sprache: Deutsch
Kurzbeschreibung (Abstract):

Zusammenfassung:

Um die Sichtbarkeit von Verkehrsschilder zu verbessern, werden sie zunehmend mit lumineszierenden Farben beschichtet. Diese können mit „konventionellen“ Farbmessgeräten nicht mehr korrekt vermessen werden. In einer vorangegangenen Diplomarbeit (DA 1513) ist ein Konzept entwickelt worden, das dies ermöglicht. Darauf aufbauend ist in dieser Arbeit ein Laboraufbau entstanden, der nach dem ”Zwei- Monochromator-Verfahren“ den Farbort von Aufsichtfarben mit und ohne lumineszierenden Anteil ermittelt. Der Laboraufbau besteht aus einer polychromatischen Lichtquelle, die über zwei Linsen auf einen Gitter-Monochromator fokussiert wird. Die Brechungen höherer Ordnung im Monochromator werden durch zwei einschwenkbare Filter verhindert, die den Messbereich in zwei Bereiche aufteilen. Das von dem Monochromator ausgehende schmalbandige Spektrum (10 nm) wird mit einem Strahlenteiler über eine 45°/0°-Geometrie auf die Probe und auf eine Monitordiodegeleitet. Die diffus von der Probe ausgehende Strahlung wird über eine Linse in die Faser des Spektrometers eingekoppelt. Bei jedem der 49 Anregungsspektren wird von dem Spektrometer das Empfangsspektrum von 380nm bis 780nm aufgenommen.

Die Messwerte lassen sich in Form einer drei dimensionalen Fläche, der bispektralen Strahldichtematrix, darstellen. Der angeschlossene PC bestimmt über die valenzmetrische Auswertung den Farbort. Die Berechnungen, die Abfrage der Messparameter und die Steuerung der Messung werden im PC bearbeitet. Die Benutzerschnittstelle erfolgt über die graphische Programmierumgebung von LabView. Die zeitkritische Ansteuerung der Komponenten erfolgt über einen Mikrokontroller,der über eine serielle Schnittstelle mit dem PC kommuniziert. Die Messdauer hängt von der Integrationszeit ab und beträgt (bei Ti = 4s) ca. 6 min. Erste Ergebnisse zeigen, dass es prinzipiell möglich ist, mit diesem Konzept lumineszierende Proben zu vermessen. Weitere Betrachtungen müssen die Leistungsfähigkeit des Gerätes zeigen.

Freie Schlagworte: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Farbmetrik, Lumineszenz, Mikrocontroller AT Mega161, Steuerung Mit LabView, UV-Vis-Spektrometer
Fachbereich(e)/-gebiet(e): Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen > Mikrotechnik und Elektromechanische Systeme
Hinterlegungsdatum: 31 Aug 2011 10:11
Zusätzliche Informationen:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKS 1526

Art der Arbeit: Studienarbeit

Beginn Datum: 03-12-2002

Ende Datum: 17-09-2003

Querverweis: 17/24 EMKD 1513

Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik (ETiT)

Vertiefungsrichtung: Mikro- und Feinwerktechnik (Dipl.)

Abschluss: Diplom (MFT)

ID-Nummer: 17/24 EMKS 1526
Gutachter / Prüfer: Eicher, Dipl.-Ing. Dirk ; Schlaak, Prof. Dr.- Helmut Friedrich
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