2 Kurze Bedienungsanleitung für Q300
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Labor zur Vorlesung Technische Optik Versuch 10: Speckle-Interferometer Q300 1 Zur Vorbereitung Die folgenden Begriffe sollten Sie kennen: Interferometer, Phasenschieben, Referenzwelle, Speckles, Unwrapping 2 Kurze Bedienungsanleitung für Q300 ! Ziehen Sie bitte nie das Kabel am Sensor ab, wenn der Rechner noch eingeschaltet ist! 2.1: Start • Montieren Sie das Messobjekt vor das Q300 • Starten Sie ISTRA+ • Starten Sie das “CV-A1 Control Tool” für die Kamera • Drücken Sie auf den mittleren Button (Communication) • Aktivieren Sie „Auto“ und bestätigen Sie die angeschlossene Kamera • Danach schliessen Sie das Tool 2.2: Justage des Bildes • Öffnen Sie das Livebild – “Messung / Livebild [F2]” – oder “Einstellungen / Meßrichtung 1 [Ctrl-Q]” • Schliessen Sie die Shutter “Messung/ Shutter schließen [Crtl-O]” • Beleuchten Sie das Objekt mit einer Taschenlampe • Justieren Sie die Zoomlinse: – Stellen Sie das Objekt scharf – Fixieren Sie alle Schrauben 2.3 Bild aufnehmen • Aktuelles Bild aufnehmen – – Drücken Sie “Messung / Bild übernehmen” Speichern Sie das Bild mit “Bild / Bild speichern” in das vorher festgelegte Verzeichnis ab. 2.4: Maßstab • Ermittteln Sie den Maßstab – Legen Sie ein Gitter vor das Objekt – Machen Sie eine Aufnahme von Ihrem Gitter 1 (“Messung / Bild übernehmen”) – Markieren Sie die obere linke Ecke zur Übertragung der Koordinaten – Markieren Sie die untere rechte Ecke zur Übertragung der Koordinaten • Sichern Sie die Berandung “Bild / Berandung speichern” , die Daten der Kalibrierung sind in der Berandungsdatei gespeichert • Umrechnung der Pixelgröße – Berandungsdatei …ber über Windowsexplorer aufrufen – OpenOffice mit der Excel-Datei „Symmetric Border Tool high Resolution“ öffnen – Pixelnummer für x und y und entsprechende Koordinaten eintragen – Übertragung der neuen Koordinaten in die Berandungsdatei und sichern – Danach die veränderte Berandungsdatei laden “Bild / Berandung laden” • Messen Sie die Distanz von Objekt bis zum schwarzen Ring an der Vorderseite des Sensors und speichern Sie den Wert ab “Einstellungen / Kameraposition” 2.5: Berandung • Laden Sie das aktuelle Bild “Bild / Bild laden” • Zeichnen Sie die Berandung Ihres Objekts mit den Elementen des Berandungseditors • Markieren Sie den Messbereich mit einem Kreuz • Alle Linien müssen geschlossen sein. • Sichern Sie die Berandung “Bild / Berandung speichern” 2.6.1a: Laser-Intensität Messrichtung 1 • Schalten Sie das Laserlicht für die Messrichtung 1 ein “Einstellungen / Messrichtung 1 [Crtl Q]” • Justieren Sie die Laserbeleuchtung. Das Objekt soll gleichmäßig ausgeleuchtet sein • Wenn nicht, dann: – Halten Sie einer der Beleuchtungsarme zu und justieren Sie den Spiegel des anderen Arms durch Verdrehen des gesamten Arms oder der Justierschraube des Spiegels – Wiederholen Sie die gleiche Prozedur mit dem anderen Beleuchtungsarm • Stellen Sie die Intensität des Lasers ein “Einstellungen / LD Einstellungen – LD1” und optimieren Sie die Blende des Objektivs 2.6.1b: Kontrasteinstellung Messrichtung 1 • Überprüfen Sie den Kontrast mit – einer Referenzaufnahme “Messung / Referenz [F3]” – Schalten Sie Ihr Objekt ein oder verstellen Sie etwas die Justierschraube an dem entsprechenden Beleuchtungsarm bis Sie 1 bis 2 Ringe sehen können – Der Kontrast sollte gut sein. 2 Wenn nicht – stellen Sie fest, daß Sie keine Vibrationen im System haben und wiederholen Sie die Justage der Beleuchtung – Erzeugen Sie ein Phasenbild “Messung / 2Pi-Bild aufnehmen [F5]” – Der Kontrast sollte gut sein. Wenn nicht – stellen Sie fest, daß Sie keine Vibrationen im System haben und wiederholen Sie die Justage der Beleuchtung 2.6.2a: Laser-Intensität Messrichtung 2 • Schalten Sie das Laserlicht für die Richtung 2 ein “Einstellungen / Messrichtung 2 [Crtl W]” • Justieren Sie die Laserbeleuchtung. Das Objekt soll gleichmäßig ausgeleuchtet sein • Wenn nicht, dann: – Halten Sie einer der Beleuchtungsarme zu und justieren Sie den Spiegel des anderen Arms durch Verdrehen des gesamten Arms oder der Justierschraube des Spiegels – Wiederholen Sie die gleiche Prozedur mit dem anderen Beleuchtungsarm • Stellen Sie die Intensität des Lasers ein “Einstellungen / LD Einstellungen – LD2” und optimieren Sie die Blende des Objektivs Wenn Sie die Blende verändert haben, müssen Sie die Intensität des Lasers bei Richtung 1 nochmals kontrollieren 2.6.2b: Kontrasteinstellung Messrichtung 2 • Überprüfen Sie den Kontrast mit – einer Referenzaufnahme “Messung / Referenz [F3]” – Schalten Sie Ihr Objekt ein oder verstellen Sie etwas die Justierschraube an dem entsprechenden Beleuchtungsarm bis Sie 1 bis 2 Ringe sehen können – Der Kontrast sollte gut sein. Wenn nicht – stellen Sie fest, daß Sie keine Vibrationen im System haben und wiederholen Sie die Justage der Beleuchtung – Erzeugen Sie ein Phasenbild “Messung / 2Pi-Bild aufnehmen [F5]” Der Kontrast sollte gut sein. Wenn nicht – stellen Sie fest, daß Sie keine Vibrationen im System haben und wiederholen Sie die Justage der Beleuchtung 2.6.3a: Laser-Intensität Messrichtung 3 • Schalten Sie das Laserlicht für die Richtung 3 ein “Einstellungen / Messrichtung 3 [Crtl E]” • Justieren Sie die Laserbeleuchtung durch Drehen der Justierschraube des Referenzlichtes am Sensor. Das Objekt soll gleichmäßig ausgeleuchtet sein 3 2.6.3b: Kontrasteinstellung Messrichtung 3 • Überprüfen Sie den Kontrast mit – einer Referenzaufnahme “Messung / Referenz [F3]” – Schalten Sie Ihr Objekt ein oder verstellen Sie etwas die Justierschraube an dem entsprechenden Beleuchtungsarm bis Sie 1 bis 2 Ringe sehen können – Der Kontrast sollte gut sein. Wenn nicht – stellen Sie fest, daß Sie keine Vibrationen im System haben und wiederholen Sie die Justage der Beleuchtung – Erzeugen Sie ein Phasenbild “Messung / 2Pi-Bild aufnehmen [F5]” – Der Kontrast sollte gut sein. Wenn nicht – stellen Sie fest, daß Sie keine Vibrationen im System haben und wiederholen Sie die Justage der Beleuchtung 2.7: Überprüfen der Bildqualität • Aktivieren Sie alle Richtungen “Einstellungen / mehrere Richtungen” – Stellen Sie die Richtungen x, y, z ein – Stellen Sie “sichtbar z“ ein (wenn Sie die grösste Streifendichte in z-Richtung erwarten) • Nehmen Sie eine Referenzmessung auf “Messung / Referenz [F3]” • Führen Sie eine Messung durch “Messung / Messung” • Überprüfen Sie die Qualität der Phasenbilder Sie können die Richtungen x, y oder z durch Drücken der rechten Maustaste am Berandungseditor auswählen • Wenn es notwendig ist überprüfen Sie die Berandung. Die Linien müssen geschlossen sein. 2.8: Einzelschritt • Aktivieren Sie die gewünschten Richtungen “Einstellungen / mehrere Richtungen” – Stellen Sie x, y, z ein – Stellen Sie “sichtbar z” ein (wenn Sie die grösste Streifendichte in z-Richtung erwarten) • Starten Sie eine Referenzmessung “Messung / Referenz [F3]” • Starten Sie eine Messung “Messung / Messung” • Speichern Sie die Phasenbilder “Bild / Bild speichern” als TFS-file • Speichern Sie die Daten “Data / Save … “ • Visualisieren Sie die Ergebnisse 4 2.9: Serienmessung • Wählen Sie ein Verzeichnis aus “Einstellungen / Verzeichnis Speicherung” • Starten Sie “Messung / ‘Serie aufnehmen” und – Aktivieren Sie die gewünschten Richtungen • Stellen Sie die Richtungen x, y, z ein • Stellen Sie “sichtbar z” ein (wenn Sie die grösste Streifendichte in zRichtung erwarten) – Definieren Sie die Anzahl der Steps – Aktivieren Sie die Aufnahme “Automatische Aufnahme” und deaktivieren Sie “nonstop” (bei Zeitmessungen: „nonstop“ aktivieren Parameter „stepdelay“ in der Datei Windows/ISTRADLL.ini auf die Zeitkonstante setzen) – “Start” – “weiter” um die Referenz aufzunehmen – “weiter” um eine Messung zu starten. Die Daten werden automatisch als “3Dnnn.TFS”abgespeichert – Schliessen Sie die Messung mit “beenden” • Werten Sie Ihre Messungen aus mit – “Messung / Serie auswerten“ • Sie können auswählen von welchen Messpunkten Sie eine Auswertung haben wollen, jeder Schritt addiert sich auf Um die Daten abzuspeichern drücken Sie “ Daten/ Speichern…” oder – “Messung / Lastserie auswerten” • Sie können auswählen “Einzelschritt” (Sum deaktiviert) oder “Summe über jeden Schritt” (Sum aktiviert) – die Daten werden automatisch als “3Dnnn.TFD” abgespeichert • Wenn Sie “Stress/Strain Calculation” aktiviert haben, werden die Stress- bzw. Strain-Daten für jeden Punkt ausgerechnet. 3 Programmbeschreibung „ISTRA“ Das Programmpaket ISTRA wurde zur Aufnahme und Auswertung von SpeckleInterferenzmustern, nach dem Phasenshiftverfahren, entwickelt. Dabei wurde insbesondere auf große Benutzerfreundlichkeit, einfache Bedienung und schnellen sowie logischen Ablauf geachtet. Das Programm arbeitet bei der Demodulation nach dem Prinzip des "Minimal-Scanning- 5 Tree", welches sich durch seine extreme Stabilität auszeichnet. Mit ISTRA sind folgende Funktionen möglich: • Demodulation von Interferenzbildern, die mit Hilfe des Phasenshiftverfahrens aufgenommen worden sind, nach dem "Minimal-Scanning-Tree"-Prinzip • frei definierbare Bildformate beim Einlesen • frei definierbare Auswertebereiche bei der Demodulation, auch mehrere Bereiche in einem Bild möglich • Skalierung der Objektkoordinatenachsen • spezieller Phasenfilter bei der Auswertung • grafische Darstellung in Form von Flächen-, Isolinien-, Pseudo-3D- und Schnittbildern • leichte Übernahme der Grafiken in Textverarbeitungsprogramme über die Windows -Zwischenablage • Speichern der Ergebnisse im TIFF-, ASCII- oder ISTRA-Format • frei wählbare Beschriftung der Versuchsergebnisse • freie Definition der Ergebnisdimension Option Bildaufnahme (nur mit einer Bildverarbeitungskarte) • Echtzeitsubtraktion von Specklebildern • Aufnahme von Interferenzmustern nach der Phasenshiftmethode • Verschiedene Filtermöglichkeiten • Bilder einlesen und abspeichern • Einstellbare Phasenschiebe-Methode • Automatische Kalibrierung des Phasenschiebers • Auswahl der Beleuchtungsrichtung des EPSI-Sensors Option Mathematik • Kompensation von Starrkörperbewegungen • Verrechnen von Versuchsergebnissen • Datenglättung mit Teilflächeninterpolation • Differentiation der Datensätze • Automatische Serienmessung • Makro-Funktionen • Integration der Datensätze Option 3D • Erweiterungsprogramm für ISTRA für dreidimensionale Verformungsmessung mit quasi simultaner Aufnahme der drei Verformungsrichtungen • Interaktive Kontrolle der Mess- und Steuerelektronik für 1D-, 2D- und 3D-Messungen • Automatische Aufnahme von einer, zwei oder drei Verformungsrichtungen • Abspeicherung von Zwischenergebnissen während der Messung • Berechnung des Verformungsvektors aus den verschiedenen Messrichtungen • Variable Kombination von Mess- und Berechnungsrichtungen • Anwendbar auf fast jeden optischen Aufbau • Berücksichtigen von verschiedenen Parametern (wie Beleuchtungsgeometrie, Objektentfernung, ...) für die Verformungsberechnung 6 Option Dehnungs-/ Spannungsberechnung • Diese Option erlaubt die Dehnungs- und Spannungsberechnung auch in Probenkoordinaten (bei bekannter Kontur). Die Spannungsberechnung ist auf den Bereich lineare Elastizität begrenzt. Der Spannungsberechnung liegt das Modell der dünnen Schalen zu Grunde. • Berechnung von Dehnungen und Spannungen • Berechnung von Hauptdehnungen und Hauptspannungen • Berechnung von Spannungen anisotroper Materialien • Berechnung von Vergleichspannungen • Berücksichtigung der Kontur und Umrechnung in Tangential- und Normalkomponenten • Grafische Ausgabe der berechneten Werte 3 Starten von ISTRA Nach Einschalten des Rechners führen Sie die notwendigen Netzwerkanmeldungen durch. Nähere Informationen erhalten Sie hierzu von Ihrem Systemadministrator und Netzwerkverantwortlichen. ISTRA starten Sie über Doppelklicken auf das ISTRA Verknüpfungssymbol oder durch Aufruf der aufführbaren Datei ISTRA_NT.EXE im ISTRA-Verzeichnis. Starten von ISTRA Nach dem Anklicken auf ISTRA wird das Programm geöffnet, die Parameterdatei DEFAULT.TFP und die INI-Datei ISTRADLL.INI eingelesen. Es erscheint folgender Bildschirm: Durch Hinzufügen eines Dateinamens in die Befehlszeile der Verknüpfung oder in den Programmaufruf wird die übergebene Datei geöffnet und angezeigt. 7 Es sind folgende Dateiübergaben möglich: Typ *.BER Bedeutung öffnet Berandungsdatei *.TFD öffnet ISTRA-Datendatei *.TFS *.TIF öffnet ISTRA-Phasenbild-Datei öffnet TIFF-Datei 8 4 Funktionen von ISTRA Da das Programm unter der Benutzeroberfläche Windows läuft, ist es auch genauso wie jedes Windows-Programm zu bedienen. Die Menüpunkte werden durch Anklicken mit der Maus aktiviert und gestartet. Die File-Verwaltung sowie das Laden und Speichern der Files erfolgt ebenfalls analog Windows. Einige der wichtigsten Funktionen können über die Funktionstasten bedient werden. Nach dem Start von ISTRA wird auf dem Grafikmonitor das Programm-Menü dargestellt. Es enthält folgende Elemente: Nr. Name Beschrieben in Kapitel 1 Menüleiste 2 Werkzeugleiste 3 Berandung Menü bei den Funktionen (Menü) Berandungseditor 4 Werkzeugleiste Berandung Berandungseditor 5 Grafik Menü/Grafik 9 4.1Menü 4.1.1 Programm In diesem Menüpunkt werden die allgemeinen Programmparameter verwaltet. Parameter laden Hier können vorher gespeicherte Programmparameter geladen werden. Der Dateityp ist TFP. Parameter speichern Speichert alle in der Software vorgenommenen Einstellungen in einem File. Der Name des Files ist dabei frei wählbar. Der File DEFAULT.TFP wird automatisch beim Verlassen von ISTRA angelegt und enthält die aktuellen Einstellungen. Es wird empfohlen, die Parameter unter einem eigenen Namen abzuspeichern, damit die aktuellen Parameter auch nach zukünftigen Änderungen benutzt werden können. Programmversion Zeigt die aktuelle Versionsnummer an. Außerdem zeigt das Fenster den Lizenznehmer an. Beenden Das Programm wird beendet. Die gerade aktuellen ALT-F4 Parameter werden in DEFAULT.TFP gespeichert. Es erscheint noch eine Abfrage, ob Sie das Programm wirklich schließen wollen. Durch diese Sicherheitsabfrage ist ein versehentliches Schließen der Software ausgeschlossen. 4.1.2 Bild Mit Hilfe dieses Menüs können beliebige ISTRA-Bildformate gelesen und gespeichert werden. Die Bilder werden hierbei im Berandungseditor dargestellt. 10 Das nachfolgende Bild zeigt eine typische Darstellung eines Phasenbildes nach dem Befehl Bild laden. Dabei muss der Berandungseditor geöffnet sein. Nur mit der ISTRA 3D-Option Mit dem rechten Mausklick auf das Phasenbild kann man auswählen, welche Richtung man anzeigen möchte. 11 Bild laden bewirkt das Laden von Phasenbildern und TIFF-Dateien. Die Bilder werden im Berandungseditor dargestellt. Die 3 möglichen Dateiformate sind TFS, TIF und IMG. TFS lädt die kompletten Phasenbilder in bis zu drei Richtungen. TIF lädt die Bilder in die x-Richtung. IMG lädt Rohdaten, dabei wird die Bilddimension abgefragt. Hierbei bedeutet: Punkte X: Anzahl der verwendeten Pixel in x-Richtung Punkte Y: Anzahl der verwendeten Pixel in y-Richtung Seitenverhältnis: Das Seitenverhältnis gibt 12 das Verhältnis der Pixelausdehnung in x- und y-Richtung an. Es ist abhängig von der eingesetzten Hardware. Bild laden [512 x 512] Laden von Standardbildern im Format 512 x 512 Pixel mit dem Seitenverhältnis 1,42. Mit dieser Option können Sie zum Beispiel Phasenbilder oder gespeicherte Snaps für die Berandungsdefinition laden. Mögliche Fileformate sind: *.2PI und *.IMA Bild speichern Mit dieser Funktion können im ISTRA-Fenster angezeigte Bilder gespeichert werden. Dies können Phasenbilder, Snaps von Live- oder Interferenzmustern sein. Folgende Dateiformate sind möglich: *.TFS speichert die kompletten Phasenbilder (bis zu drei Richtungen) *.TIF speichert die aktuell angewählte Richtung im TIFF-For-mat *.IMG speichert das Bild als Rohdaten *2PI speichert die Daten im 2PI-Format, das Bild muss 512 x 512 Pixels groß sein Berandung speichern Eine erzeugte Berandung kann unter einem beliebigen Namen gespeichert werden. Mögliches Dateiformat *.BER Achtung! Wird die Berandung nicht gesichert, geht sie beim Verlassen von ISTRA verloren. Phasenfilter Mit Hilfe dieses Befehls kann ein geladenes 2Pi-Bild mit Hilfe des Phasenfilters geglättet werden. Dabei werden die vorgewählten Einstellungen verwendet (s. Einstellungen/ Global). 13 4.1.3 Messung Der Menüpunkt Messung enthält die für die Bildaufnahme notwendigen Aktionen (teilweise nur mit Bildverarbeitungskarte möglich). In diesem Kapitel werden die Unterschiede zwischen der ISTRA 3D- und der ISTRA 1D-Version nicht besonders hervorgehoben. Mit der 1D-Version gibt es nur eine Beleuchtungs- und eine Messrichtung. Livebild F2 Zeigt das Livebild der Videokamera an. Referenzbild F3 Dient zur Aufnahme eines Referenzbildes (Null-Bild), von dem anschließend mit Videofrequenz alle folgenden Bilder subtrahiert werden. Als Ergebnis werden Streifenbilder dargestellt. Nur mit Option „ISTRA Record“ Während der Referenzaufnahme werden für die ausgewählten Kanäle die anstehenden Signale an der A/D-Wandler-karte gewandelt und zum Datensatz hinzugefügt. Die aktuell gemessenen Werte werden in einem separaten Fenster dargestellt. Aufnahme Nimmt das dargestellte Interferenzbild auf, berechnet das F4 Phasenbild, entfaltet es und wertet es vollständig aus. Es ist notwendig, den Menüpunkt Referenzbild vorher aufzurufen. Eine gültige 14 Berandung muss vorhanden sein. Nur mit Option „ISTRA Record“ Während der Aufnahme werden für die ausgewählten Kanäle die anstehenden Signale an der A/D-Wandlerkarte gewandelt und zum Datensatz hinzugefügt. Die aktuell gemessenen Werte werden in einem separaten Fenster dargestellt. Serie aufnehmen STRG-F3 Nur mit Option Mathematik verfügbar Mit dieser Funktion wird eine Serienmessung gestartet. Mit dem Start werden Sie aufgefordert, das voreingestellte Abspeicherverzeichnis zu bestätigen oder für diese Messung neu auszuwählen. Danach werden Sie aufgefordert, die Beleuchtungsrichtung (entfällt bei der ISTRA 1DVersion) und die Anzahl der Messschritte einzugeben. Außerdem können Sie auswählen, ob eine automatische Aufnahme gestartet werden soll. Die Besonderheit an einer Serienmessung ist, dass beim Speichern des 2Pi-Bildes automatisch ein neues Referenzbild aufgenommen wird. Dadurch können lückenlose Serien aufgezeichnet und der Messbereich fast beliebig erweitert werden. Die Ergebnisse werden im gewählten Verzeichnis (siehe Einstellungen/Verzeichnis Speicherung) als 3d001.TFS bis 3dnnn.TFS gespeichert. Falls schon Daten im entsprechenden Verzeichnis vorhanden sind, erfolgt ein Warnhinweis. 15 Automatische Aufnahme nicht ausgewählt Nonstop nicht angewählt Mit dem Startknopf wird automatisch die Referenz genommen. Anschließend erfolgt für jedes weitere Bild eine Abfrage. Bei dieser Abfrage wird die Nummer des nächsten Bildes angezeigt. Durch das Bestätigen der Taste NEIN wird die Aufnahme beendet. Nur mit Option „ISTRA Record“ Während jeder Messung werden für die ausgewählten Kanäle die anstehenden Signale an der A/D-Wandlerkarte gewandelt und zum Datensatz hinzugefügt. Die aktuell gemessenen Werte werden in einem separaten Fenster dargestellt. Automatische Aufnahme ausgewählt Nonstop nicht angewählt Mit dem Drücken des Startknopfes geht ISTRA in Bereitschaft die Referenzmessung durchzuführen. ISTRA wartet solange, bis ein Triggersignal an der Triggerschnittstelle ansteht. Nach der Referenzmessung wartet ISTRA nach jedem Schritt solange, bis wieder ein Triggersignal an der Triggerschnittstelle ansteht. Nur mit Option „ISTRA Record“ Während jeder Messung werden für die ausgewählten Kanäle die anstehenden Signale an der A/D-Wandlerkarte gewandelt und zum Datensatz hinzugefügt. Die aktuell gemessenen Werte 16 werden in einem separaten Fenster dargestellt. Automatische Aufnahme nicht ausgewählt Nonstop angewählt Nach der ersten Messung wird ohne Pause weitergemessen. Die folgenden Einträge in der INIDatei ISTRAINI.DLL müssen gesetzt sein: [Config] delay = 20 stepdelay= nn [3D] shutterdelay=30 Der Wert für Shutterdelay bestimmt die Wartezeit in Millisekunden zwischen den Messungen. Automatische Aufnahme ausgewählt Nonstop angewählt Wie Automatische Aufnahme ausgewählt, Nonstop nicht angewählt. Serie auswerten UMSCH-F3 Nur mit Option Mathematik verfügbar Hier werden die abgespeicherten Serienmessungen automatisch ausgewertet und aufaddiert. Das Ergebnis stellt die Gesamtverformung dar. Es ist möglich den Zwischenergebnisse können nicht gespeichert werden. Lastserie auswerten Nur mit Option ISTRA Record Funktion wie Serienauswertung, nur wird jeder Schritt zusätzlich abgespeichert. Ausserdem wird die Option angeboten neben der Auswertung der Deformationen die Daten der Messserie aufzusummieren und die Berechnung der Dehnungs- und Spannungswerte durchzuführen. Bzgl. der Aufsummation der Daten ist zu 17 beachten, dass diese Daten für die Darstellung des Schnitt-Zeitdiagramms nicht verwendet werden dürfen. Da die Funktion „Schnitt-Zeitdiagramm“ ebenfalls die Einzelschritte aufsummiert würde dies zu einer Überhöhung der tatsächlichen Messergebnisse führen. Die Voreinstellungen der für die Spannungsberechnung benötigten Parameter (E-Modul, Querdehnungszahl), sowie die Auswahl welche Dehnungs- und Spannungszustände dargestellt werden sollen erfolgt mit der Funktion „Einstellungen Spannungs- Dehnungs-berechnung“ im Menue „Spannung“ (s. Abschnitt 4.1.8, Seite 4-61). Die Darstellung, der mit dieser Funktion ausgewerteten Dateien mit den Dehnungs- und Spannungsdaten , erfolgt mit der Funktion Vermessen (s. Abschnitt 4.1.6 Grafik, Seite 4-29). Auswertung ohne Zerlegung Nur möglich mit der ISTRA 3D-Option Hier werden die abgespeicherten Serienmessungen automatisch ausgewertet und aufaddiert. Das Ergebnis stellt die Streifen der verschiedenen Beleuchtungsrichtungen dar. Zerlegung 3D Nur möglich mit der ISTRA 3D-Option Die Streifen werden in entsprechenden Verformungen umgerechnet. Die Zerlegung hängt von den Hardware-Einstellungen und den Angaben in der ISTRADLL.INI ab. 18 2Pi-Bild aufnehmen F5 Führt zur Auswertung der Interferenzmuster bis zum 2Pi Bild. Das Bild wird im Berandungseditor-Fenster dargestellt. Über die Funktion Bild speichern kann es auf der Festplatte gesichert werden. Nur mit Option ISTRA Record Während der Aufnahme werden für die ausgewählten Ka näle die anstehenden Signale an der A/D-Wandlerkarte ge wandelt und zum Datensatz hinzugefügt. Die aktuell gemes senen Werte werden in einem separaten Fenster dargestellt. 2Pi-Bild Auswertung STRG-F5 Wertet die im ISTRA-Berandungseditor liegenden Phasenbilder aus . Bild übernehmen Übernimmt das Kamera- oder Interferenzbild und stellt es STRG-F2 im Berandungseditor dar. Es kann mit dem Befehl Bild speichern auf der Festplatte gesichert werden. Shutter schließen STRG-O Nur möglich mit der ISTRA 3D-Option Schließt alle Beleuchtungsstrahlen-Shutter des Systems. Diese Funktion hängt von dem jeweiligen Sensor ab. Bei 1D-Sensoren im allgemeinen nicht verfügbar. 4.1.5 Daten Die Ergebnisse der Interferogrammauswertung werden als Daten bezeichnet. Alle Ergebnisse liegen in einem quadratischen Feld als Realzahlen vor. Es enthält folgende, für die Datenbearbeitung notwendige Mit der ISTRA 3D-Option werden die mathematischen Operationen auf die Daten angewandt, die im aktiven Falschfar-benGrafikfenster aktiviert sind. Das Ergebnis, zusammen mit den anderen Richtungen, wird in einem neuen Speicherbereich temporär gespeichert. Die Funktion Widerrufen setzt den gesamten neuen Speicherbereich zurück. 19 Laden Laden eines Ergebnisdatensatzes im ISTRA-Format. Es können nur STRG-F9 Ergebnisdaten geladen werden, die die En dung .TFD haben. Mit der ISTRA 3D-Option werden alle Richtungen geladen. Speichern F9 Speichern des aktuellen Datensatzes auf Festplatte. Das Datenformat ist Floatpoint. Zusätzlich sind noch Angaben über Beschriftung, Datum, Uhrzeit etc. enthalten. Die Daten können nur im ISTRA-Format .TFD gespeichert werden. Mit der ISTRA 3D-Option werden alle Richtungen gespeichert. Andere Filefunktionen In diesem Menü finden Sie weitere Optionen für das Laden und Speichern der Daten. Dies sind im folgenden: ASCII IMPORTIEREN Mit diesem Befehl können Datensätze, die mit anderen Programmen bearbeitet worden sind, wieder in ISTRA eingelesen werden. Das Dateiformat der zu importierenden Datei muss ASCIIFormat sein. Die Endung der Files muss .TXT sein. Mit der ISTRA 3D-Option werden die Daten 20 in das Falschfarben-Grafikfenster importiert. Falls kein Falschfarben-Grafikfenster aktiv ist, werden die Daten in das letzte aktive Fenster geladen. Die Daten in alle anderen Richtungen werden gelöscht. ASCII EXPORTIEREN Sollen die Daten mit anderen Programmen weiterverarbeitet werden, so können sie mit diesem Befehl im ASCII-Format abgelegt werden. Es besteht die Möglichkeit, die Daten hierbei zu reduzieren. Die Datenreduktion erfolgt dabei mit Hilfe der Angaben der benötigten Stützstellen. Mit der ISTRA 3D-Option werden nur die Daten des aktiven Fensters exportiert. Falls keine Grafikfenster aktiv sind, werden die Daten des zuletzt aktiven Fensters exportiert. TIFF IMPORT Importiert Daten im TIFF-Format. Mit der ISTRA 3D-Option werden nur die Daten des aktiven Fensters importiert. Falls keine Grafikfenster aktiv sind, werden die Daten des zuletzt aktiven Fensters importiert. TIFF Export Exportiert Daten im TIFF-Format. Mit der ISTRA 3D Option werden nur die Daten des aktiven Fensters exportiert. Falls keine Grafikfenster aktiv sind, werden die Daten des zuletzt aktiven Fensters exportiert. ISTRA V1 Import Import von Datensätzen im ISTRA Version 1.x Format. ISTRA V1 Export Export der aktuellen Daten im ISTRA Version 1.x Format. Medianfilter Führt eine nachträgliche Filterung der Daten mittels eines STRG-F11 Medianfilters durch, um z.B. Specklerauschen zu vermindern. Glättung F11 Nur mit der Option ISTRA-MATHEMATIK verfügbar Dient ebenfalls der nachträglichen Glättung der Daten mit tels einer Teilflächeninterpolation. Die dazu erforderlichen Parameter werden im Menü EINSTELLUNG/ Differenzierung eingestellt 21 Differentiation horizontal STRG-ALT-F11 Nur mit der Option ISTRA-MATHEMATIK verfügbar Differenziert die Daten in horizontaler Bildrichtung. Es werden die im Menü EINSTELLUNGEN/Differenzierung eingestellten Parameter verwendet. Der Datensatz wird dabei um die Parameter-Mindestbreite in Differentiationsrichtung reduziert. Differentiation vertikal ALT-F11 Nur mit der Option ISTRA-MATHEMATIK verfügbar Differenziert die Daten in vertikaler Bildrichtung. Es werden die im Menü EINSTELLUNGEN/Differenzierung eingestellten Parameter verwendet. Der Datensatz wird dabei um die Parameter-Mindestbreite in Differentiationsrichtung reduziert. Integration horizontal UMSCH-F6 Nur mit der Option ISTRA-MATHEMATIK verfügbar Integriert die Daten in horizontaler Bildrichtung. Der Offset wird durch die Position des Kreuzes in der Berandungs definition während der Berechnung des Phasenbildes be stimmt. Die ganze Spalte wird an dieser Stelle Null gesetzt. Geht nur für Rechteckflächen! Integration vertikal UMSCH-F7 Nur mit der Option ISTRA-MATHEMATIK verfügbar Integriert die Daten in vertikaler Bildrichtung. Der Offset wird durch die Position des Kreuzes in der Berandungsdefinition während der Berechnung des Phasenbildes bestimmt. Die ganze Zeile wird an dieser Stelle Null gesetzt. Geht nur für Rechteckflächen! Starrkörperkompensation STRG-F12 Daten invertieren Nur mit der Option ISTRA-MATHEMATIK verfügbar Es wird eine Ausgleichsebene nach der Gauß´schen Fehlerquadratmethode durch die Datenfläche gelegt und von den Originaldaten subtrahiert. Die Daten werden innerhalb des Bereiches von Minimum bis Maximum invertiert. 22 Wertebereich festlegen Es erscheint das ISTRA-Grafik-Fenster Referenzhöhe. In diesem Fenster wird der Cursor auf den Bereich gesetzt, für den ein neuer Istwert eingegeben werden soll und anschließend mit der linken Maustaste angewählt. Es erscheint ein Fenster, in dem der neue ISTWERT eingegeben werden kann. Messdaten verrechnen Nur mit der Option ISTRA-MATHEMATIK verfügbar In diesem Menü können die aktuellen Messdaten mit anderen Datensätzen verrechnet werden. Sie können mit einem Faktor multipliziert und verrechnet werden. Der Faktor muss größer oder gleich 0,001 sein. Einschließlich des aktuellen Datensatzes können somit bis zu fünf Datensätze verrechnet werden. Mit Hilfe der Option Suchen können die Datensätze auf der Festplatte gesucht werden. Hierbei ist zu beachten, dass die maximale Stringlänge des Pfades auf 256 Zeichen begrenzt ist. 23 Temporäre Beschriftung Es können hier temporäre Beschriftungen für den aktuellen Datensatz eingegeben werden. Diese Beschriftung wird mit dem Datensatz gespeichert, aber nicht mit den Parametern. Es sind bis zu 3 Zeilen möglich. Der Text erscheint dann in allen Grafiken. Dieser Text wird beim Abspeichern permanent mit der Datei abgespeichert. Widerrufen Es können die letzten drei Befehle des Menüs Daten rückgängig gemacht werden. 24 4.1.6 Grafik In diesem Menü befinden sich alle Grafikdarstellungen für die Daten. Es enthält folgende Untermenüs: Die normalen Windowsfunktionen, wie Vergrößern, Verkleinern, Verschieben und Schließen lassen sich auf das ISTRA-Grafikfenster anwenden. 25 Die Farbskalierung der Ergebnisse, d. h. die Anzahl der Niveaus, sind über EINSTELLUNGEN/Grafikeinstellung wählbar. Die Elemente des Grafikfensters sind im einzelnen: Kopfleiste Beschriftung des Inhaltes der Grafik. Menüleiste Alle ISTRA-Grafik-Fenster enthalten über die Menüleiste fol Kopieren Kopiert die aktuelle Grafik in die Zwischenablage von Win dows. Drucken Druckt die aktuelle Grafik auf dem im Windows eingestellten Drucker. Drucken [Entwurf] Druckt die aktuelle Grafik auf dem im Windows eingestellten Drucker als Entwurf. Immer im Vordergrund Die aktuelle Grafik bleibt bei allen Menüoperationen im Vordergrund. Kein Update Normalerweise werden die Grafiken nach den Operationen aus dem Menü DATEN automatisch erneuert. Wird dies bei einer Grafik nicht gewünscht, kann die Option hier ausgeschaltet werden. x-Achse, y-Achse Skalierung der x- bzw. der y-Achse. Angaben in Millimeter. Skalierung Skalierung der Grafik. Einheiten sind abhängig von den durchgeführten mathematischen Operationen. Für die Beschriftung kann die erste Zeile der Legende gewählt werden. Die Dimension der Skalierung ist über EINSTELLUNGEN/ Grafikeinstellung wählbar. 26 Messwerte Nur mit Option „ISTRA Record“ Anzeige der Messwerte der ausgewählten externen Kanäle zum Zeitpunkt der Referenz und der Messung. Legende Beschriftung der Grafik Zeile 1: Einstellbar über Einstellungen/ Grafik-einstellungen/Überschrift. Zeile 2: Differenz des maximalen und des minimalen Wertes wird automatisch bestimmt. Zeile 3: Datum und Uhrzeit der Messung wird automatisch bestimmt. Zeile 4: 1. Zeile von Einstellungen/Standard-Beschriftung oder von Daten/temporäre Beschriftung. Zeile 5: 2. Zeile von Einstellungen/StandardBeschriftung oder von Daten/temporäre Beschriftung. Zeile 6: 3. Zeile von Einstellungen/Standard-Beschriftung oder von Daten/temporäre Beschriftung. Zeile 7: Dateiname, wann die Daten gespeichert wurden. Update Erneuert alle ISTRA-Grafiken. Falschfarben Nur mit der ISTRA 3D-Option verfügbar Anzeige der Ergebnisse in Falschfarben Bildschirm. Die folgende Auswahl ist möglich: Richtung x Richtung y Richtung z Auswahl der Verformungsrichtung Streifen, Richtung x Streifen, Richtung y Streifen, Anzeige der Verformung als Vielfaches der Streifen in die verschiedenen Richtungen. Richtung z 27 auf dem Vektoren Die Verformung in z-Richtung ist als Falschfarbenbild dargestellt, die Verformung in xund y-Richtung werden als Vektorfeld dargestellt. Die Anzahl der Vektoren und die Länge der Vektoren wird in der INI-Datei ISTRADLL.INI eingestellt. Die Anzahl der dargestellten Farben ist über EINSTELLUNGEN/Grafikeinstellung festzulegen. Falschfarben Darstellung der Ergebnisdaten als Falschfarbendarstellung F6 auf dem Bildschirm/Monitor. Mit der ISTRA 3D-Option wird nur die Verformung in Richtung x angezeigt. Die Anzahl der dargestellten Farben ist über EINSTELLUNGEN/Grafikeinstellung festzulegen. Flächendarstellung STRG-F6 Wie Falschfarbendarstellung, jedoch ohne Beschriftung und Skalierung. Die Anzahl der dargestellten Farben ist über EINSTELLUNGEN/Grafikeinstellung festzulegen. Schwarz/Weiß Wie Falschfarbendarstellung, jedoch als Grauwertbild. Die Anzahl der dargestellten Grauwerte ist über EINSTELLUNGEN/Grafikeinstellung festzulegen. Höhenlinien-darstellung Darstellung der Ergebnisdaten als Isolinienbild. Die Anzahl F7 der dargestellten Isolinien ist über EINSTELLUNGEN/ Grafikeinstellung festzulegen. Schnittbild STRG-F7 Es kann ein beliebiger Schnitt durch den Ergebnisdatensatz gelegt werden. Der Schnitt wird immer von links nach rechts dargestellt, egal wie der Schnitt eingegeben wurde. Nach Dem Anwählen der Funktion, erscheint das Grafikfenster Schnittauswahl. 28 Positionieren Sie nun Ihren Cursor auf den Startpunkt des Schnittes und drücken Sie die linke Maustaste. Bewegen Sie die Maus mit gedrückter linker Taste zum Endpunkt Ihres Schnittes. Neben dem Schnittbild erscheinen die Koordinaten des Schnittes. Nachdem Sie die Maustaste lösen, erscheint das ISTRA-Grafik-Fenster Schnittbild. Menüleiste Skalierung x-, y-Achse 29 Gegenüber dem allgemeinen Grafiklayout ist hier die Skalierung der Grafik mit der y-Achse der Grafik verbunden. Die Koordinaten des Schnittes sind in der x-Achse aufgeführt. In der Menüleiste ist ein zusätzlicher Menüpunkt Daten aufgeführt. Dieser Menüpunkt ermöglicht das Kopieren der Daten des Schnittes in die Zwischenablage. Die Daten sind spaltenweise angeordnet, Spalte 1 sind die x-Koordinaten, Spalte 2 sind die y-Koordinaten und Spalte 3 sind die Messwerte an den Stellen des Schnittes. 1. 2. 42.01 92.67 -4.15041 42.51 92.18 -4.11974 42.51 91.69 -4.07723 1. 2. 42.51 91.20 -4.07645 43.00 91.20 -4.07786 43.00 90.71 -4.04580 1. 2. 43.00 89.98 -4.03423 43.73 89.98 -3.95291 30 3D-Darstellung Darstellung der Ergebnisdaten als Pseudo-3D-Plot. Bei der Pseudo-3D-Darstellung wird nur das Messergebnis als 3D- Kontur dargestellt. Die ursprüngliche Objektoberfläche wird dabei als ebene Platte angenommen. Es besteht die Möglichkeit, die Darstellung aus vier verschiedenen Beobachtungspunkten mit beliebigem Neigungswinkel aufzurufen. Der Neigungswinkel kann über EINSTELLUNGEN/Grafikeinstellung festgesetzt werden. Die Wahl der Betrachtungsrichtung erfolgt dabei über die Richtung1 bis 4. Die Definition der Richtung ist: Vermessen Die Funktion Vermessen dient zum Ermitteln der Daten ausgewählter Punkte oder Flächen des Messfeldes, wobei u.a. statistische Daten wie Mittelwert, Minimum, Maxium usw. bestimmt werden können. Es gibt die Funktionen: Drucken Druckt die Grafik und die Tabelle auf einem angeschlossenen Drucker. Auswahl Nach Auswahl dieses Knopfes kann in der Falschfarbendarstellung ein Element angewählt werden (Ecken bzw Endpunkte). Das angewählte Element wird in der Tabelle hervorgehoben. Bei einem Schnitt werden, bei aktiviertem Schnittbild, die Daten entlang der Linie dargestellt. 31 Punkt Wählt einen einzelnen Punkt aus. Nach Wahl des Punktes bestimmt der Klick mit der linken Maustaste den Punkt. Die Koordinaten des Punktes und der Werte werden berechnet und dargestellt. Linie Nach Wahl der Linie bestimmt der Klick mit der linken Maustaste den Startpunkt der Linie. Nach dem Loslassen der linken Maustaste wird die Zeichnung der Linie beendet. Die Koordinaten des Startpunktes, der Länge und des Mittelwerts werden berechnet und dargestellt. Rechteck Nach Wahl des Rechteckes bestimmt der Klick mit der linken Maustaste den Startpunkt des Rechteckes. Nach dem Loslassen der linken Maustaste wird die Zeichnung des Rechteckes beendet. Die Koordinaten des Mittelpunktes, der Länge, der Höhe, der Fläche und des Mittelwerts werden berechnet und dargestellt. wertungstabelle (s.u.) werden für jeden Schritt berechnet und zwischengespeichert. Wird ein neues Element hinzugefügt, werden die Daten verworfen. Nach einer Änderung der zu bewertenden Daten muss ggf. dieser Schritt auch ausgeführt werden. Bild geglättet, beim rechten Icon wird das Bild mit einem Medianfilter überarbeitet. 32 Ruft das Konfigurationsmenü auf. Es werden die Spaltenüberschriften konfiguriert. Siehe separaten Abschnitt. Mit Hilfe dieser Icons werden die aktiven Darstellungen ausgewählt: a) Schnitt-ZeitDiagramm einer ausgewählten Fläche des Messfeldes oder bei einem Schnitt, die Messwerte der geladenen Datei über die Länge des Schnitts. b) Falschfarbendarstellung c) Livebild von der Objektoberfläche mit projezierten Messergebnissen. Dieser Knopf modifiziert die Falschfarbendarstellung, diese muss dazu auch aktiviert sein. d) Tabelle mit Darstellung der Auswertungsergebnisse. Das Layout des Fensters ist fest vorgegeben. Die Falschfarbendarstellung befindet sich in der linken Hälfte, die Tabelle rechts oben und der Schnitt rechts unten. Ist keine Schnittbilddarstellung möglich, wird ein graues Feld angezeigt. 33 Auswertungsdefinitionen können mit Hilfe dieser Icons gelöscht, von Platte geladen oder auf Platte gespeichert werden. Beim Schließen eines Fensters werden die Definitionen nicht automatisch gespeichert. Löschen Löscht das Element in der Grafik und in der Tabelle durch einen Klick auf das Element. Ein Klick auf das rote Kreuz in der Tabelle löscht diese Zeile und das zugehörige Element in der Grafik. Löscht alles. Konfiguration der Tabelle Nach Betätigung des Konfigurationsicons erscheint folgender Dialog: Im oberen Dialogfeld befinden sich die Spaltenkategorien, welche in der Tabelle des Vermessenfensters dargestellt werden sollen. Markiert man einen Eintrag, kann man diesen durch die Buttons AUFWÄRTS und ABWÄRTS in der darzustellenden Reihenfolge neu anordnen. 34 ISTRA 3.4 Funktionen Mit Entfernen wird der markierte Eintrag in die Liste des unteren Fensters zurückgesetzt. Möchte man der dargestellten Tabelle eine Kategorie hinzufügen, kann man diese durch einen Doppelklick auf den betreffenden Eintrag, oder indem man den Eintrag im Fenster Verfügbar markieren, und mit dem Button HINZUFÜGEN in das obere Fenster verschieben. Die Spaltenüberschriften sind mit Abkürzungen vorbelegt, diese können aber nach Belieben geändert werden. Dazu wird in der oberen Liste der Eintrag angewählt, und die Überschrift und die Spaltenbreite können angepasst werden Nachfolgend werden die einzelnen Einträge kurz erläutert. Mittelwert Punkt Wert Linie Rechteck Mittelwert entlang der Linie Mittelwert über die eingeschlossene Fläche Minimum/Maximum Punkt Linie Rechteck Wert Minimal- und Maximalwert entlang der Linie Minimal- und Maximalwert des Rechteckes Höhe/Länge Punkt Linie Länge des Schnittes in Objektkoordinaten Rechteck Höhe und Breite des Rechteckes 35 Pixelkoordinate x-Start/ Pixelkoordinate y - Start Punkt X Y Linie X Pixeladresse im Livebild, x-Komponete y-Komponete Pixeladresse im Livebild, x-Komponete, Startpunkt Y Rechteck X y-Komponete, Startpunkt Pixeladresse im Livebild, x-Komponete, Startpunkt Y y-Komponete, Startpunkt Pixelkoordinate x-Ende Pixelkoordinate y-Ende Punkt X Y Linie X Y Rechteck X Pixeladresse im Livebild, x-Komponete y-Komponete Pixeladresse im Livebild, x-Komponete, Endpunkt y-Komponete, Endpunkt Pixeladresse im Livebild, x-Komponete, Endpunkt Y y-Komponete, Endpunkt Standardabweichung Punkt Wert Linie Rechteck Standardabweichung entlang der Linie Standardabweichung der eingeschlossenen Fläche 2Pi-Grafik Stellt das aktuelle 2 Pi-Bild im ISTRA-Grafik-Fenster dar. Ein automatisches Update des Fensters ist nicht möglich. Soll ein neues 2 Pi-Bild dargestellt werden, muss das Fenster neu geöffnet werden. 36 3D-Flächengrafik ALT-F8 Darstellung der Ergebnisdaten als 3D-Flächengrafik. Im Gegensatz zu der 3D-Darstellung wird das Ergebnis hier als geschlossene Fläche dargestellt. Der Neigungswinkel zur xund y-Achse lässt sich beliebig einstellen. Das Einstellen des Winkels erfolgt mit Hilfe der Rollbalken am Fensterrand oder durch das Einfangen einer Ecke der Berandung mit dem Cursor. Bei der 3D-Flächengrafik wird nur das Messergebnis als 3D-Kontur dargestellt. Die ursprüngliche Objektoberfläche wird dabei als ebene Platte angenommen. Overlay Überlagert das Bild im Berandungseditor mit den ausgewählten Daten. Gehen Sie wie folgt vor: Übernehmen Sie das Livebild mit der Funktion Bild übernehmen in den Berandungseditor und speichern es im TIF Format ab. Machen Sie die Messung wie gewohnt. Laden Sie das Livebild wieder in den Bordereditor. Wählen Sie die Richtung der Messdaten aus, die Sie darstellen wollen. Rufen Sie die Funktion Overlay auf. Dann erhalten Sie eine Überlagerung des Livebildes mit den Messdaten zusammen mit der Beschriftung. Overlay Area Wie Overlay, aber die Grafik wird ohne Beschriftung angezeigt. Schnitt-Zeitdiagramm Nur mit Option ISTRA Record Das Schnitt-Zeit-Diagramm ermöglicht die Darstellung von Serienmessungen über einen Kanal oder über die Nummer der Serienmessung und zwar für jeden Schritt oder aus der Summe der Einzelschritte. Die Serie muss vorher mit Mes-sung/Lastserie auswerten ausgewertet sein. Es ist aber zu beachten, dass für die Darstellung des Schnitt-Zeit-diagramms die Einzelschritte nicht mit der Option 37 „Sum“ aufsummiert wurden. Da zur Darstellung des Schnitt-Zeit-Diagramms die Einzelschritte ebenfalls aufsummiert werden, würde dies zu einer Überhöhung und damit Verfälschung der tatsächlichen Werte führen. Für die obigen Möglichkeiten gibt es folgende Auswahlvarianten: Von Schritt Bis Schritt gibt Bereich der Darstellung an. Kanal wählt aus, welcher Kanal zur Darstellung benutzt wird. Die Werte müssen streng aufsteigend sein. Wenn keine Kanalwerte vorhanden sind, ist None zu wählen Diagramm ermöglicht die Auswahl der Darstellungsart. OK beendet den Dailog und ruft die Schnittfunktion zur Definiton des Schnittes auf. Nach Zeichnen des Schnittes wird die Grafik dargestellt. 4.1.7 Einstellungen In diesem Menü werden alle grundlegenden Einstellungen vorgenommen, die für die Aufnahme, Auswertung und Darstellung der Interferenzbilder notwendig sind. Die hier gemachten Einstellungen werden mit dem Parametersatz gespeichert. 38 Folgende Untermenüs sind enthalten: Für die 1D-Version Richtung 1 STRG-Q Richtung 2 STRG-W Richtung 3 STRG-E Für die 3D-Version Nur mit der ISTRA 3D-Option verfügbar Auswahl einer Messrichtung und Öffnen der entsprechenden Shutter. Die Messrichtung wird in Einstellungen/Aufbau festgelegt. Nur mit der ISTRA 3D-Option verfügbar Auswahl einer Messrichtung und Öffnen der entsprechenden Shutter. Die Messrichtung wird in Einstellungen/Aufbau festgelegt. Nur mit der ISTRA 3D-Option verfügbar Auswahl einer Messrichtung und Öffnen der entsprechenden Shutter. Die Messrichtung wird in Einstellungen/Aufbau festgelegt. Mehrere Richtungen Nur mit der ISTRA 3D-Option verfügbar Auswahl von mehreren Messrichtungen und Öffnen der entsprechenden Shutter. Die Messrichtung wird in Einstel-lungen/Aufbau festgelegt. 39 Die Einstellungen werden über folgende Menüs gemacht: Global Hier werden die Grundeinstellungen für die Interferogrammauswertung vorgenommen. Folgende Einstellungen sind möglich: Die Bedeutung der einzelnen Parameter wird nachfolgend erläutert. Methode Nur bei der Interferogramm-Auswertung bis zum 2PiBild wirksam Die Ziffer in Methode gibt an, wie oft die Phase geschoben wird. Die erste Nummer gibt die Anzahl der Phase-Shifts bei Referenz und die zweite Nummer gibt die Anzahl der Phase-Shifts bei Messung an. Die 4 x 4 Methode ist der stabilste Algorithmus, braucht aber etwas länger als die anderen Methoden. Filterung Nur bei der Interferogramm-Auswertung bis zum 2PiBild wirksam Diese Filterung bezieht sich auf die Aufnahme von Interferenzbildern. Da die Specklebilder naturgemäß verrauscht sind, müssen sie vor der Berechnung des Modulo-2Pi-Bildes gefiltert werden. Durch das Eintragen der Anzahl der durchzuführenden Filter, werden diese aktiviert. Die Anzahl und Größe der Filter ist durch entsprechende Versuche zu bestimmen. In der Regel 40 empfiehlt es sich, ein 3 x 3 und/oder 5 x 5 Filter zu verwenden. Wenn die Methode 4 x 4 oder 2 x 2 benutzt wird, müssen die Werte auf Null stehen. Glättung Nur bei der Interferogramm-Auswertung ab dem 2PiBild wirksam Diese Operation erfolgt nach der Phasenberechnung. Der Medianfilter dient zur Glättung der Phasenbilder mit einer 3 x 3 Matrix. Der Phasenfilter optimiert die Sägezahnrampe der Modulo2Pi-Bilder . Die Stärke des Filters kann mit Hilfe des Scrollbalkens eingegeben werden und muss an das Messproblem angepaßt werden. Die Stärke kann zwischen 0 und 100 % variiert werden, wobei 0 % den Filter deaktiviert. Referenzstrahl Sollte es sich bei Ihrer Aufnahmehardware um ein ESPI-System der Dantec Dynamics GmbH handeln, kann mit Hilfe dieser Option der elektronische Referenzstrahlshutter ein- und ausgeschaltet werden. Die Schaltung des Shutters erfolgt bei der nächsten Operation aus dem Menü Messung oder bei der Anwahl einer Messrichtung. Offsetspannung Gilt nur für die aktive Messrichtung. Hier kann die Offsetspannung der Phasenschiebeeinheit variiert werden. Der Wert wird automatisch eingestellt, wenn man die Funktion Piezokalibrierung anwählt. Piezoshift Gilt nur für die aktive Messrichtung. Hier kann die Piezoshiftspannung der Phasenschiebeeinheit variiert werden. Der Wert wird automatisch eingestellt, wenn man die Funktion Piezokalibrierung anwählt. Differenzierung Hier werden die Parameter für die Differenzierung und Glättung mittels der Teilflächen-Interpolation eingestellt. Die Differenzierung der Datensätze erfolgt über zeilen- bzw. spaltenweiser Berechnung der Steigung durch Ausgleichsgeradenstücke . 41 Differentiationsparameter Breite Die Länge der Ausgleichsgeradenstücke in Pixel. Der optimale Wert ist durch Versuche zu ermitteln. Ein sinnvoller Startwert ist 5. Es sind Werte zwischen 3 und 128 Pixel möglich. Schrittweite Abstand des Ursprungs der einzelnen Ausgleichsgeraden in Pixel. Der optimale Wert ist durch Versuche zu ermitteln. Ein sinnvoller Startwert ist 5. Es sind Werte ab 3 Pixel möglich. Mindestbreite Gibt die Größe der kleinsten Fläche an, die noch bearbeitet werden kann. Die Grafik wird beim Differenzieren um diesen Betrag verkleinert. Es sind Werte ab 1 Pixel möglich. Lineare Regression Führt eine Differenzierung nach der Methode der linearen Regression über 2*Breite+1durchgeführt, die Angabe Schrittweite wird ignoriert und die Mindestbreite sollte auf 1 stehen. Teilflächeninterpolation Fensterbreite/Fensterhöhe Gibt die Größe des Filterkerns für die Filterung an. Die optimalen Werte sind durch Versuche zu ermitteln. Überschneidung, horizontal/vertikal gibt an, wieviel Punkte außerhalb des Filterkerns berücksichtigt werden. Die optimalen Werte sind durch entsprechende Versuche zu ermitteln. Mindestfläche Gibt die Größe der kleinsten Fläche an, die noch mit Hilfe der Teilflächeninterpolation gefiltert 42 werden soll. Die Werte müssen zwischen 9 und 100 Pixel liegen. Die gesamte, zur Filterung berücksichtigte Fläche ist (Fensterbreite +2*Überschneidung horizontal) x (Fensterhöhe + 2*Überschneidung vertikal). Filter wird jeweils um den Filterkern verschoben. Höhere Werte von Überschneidung glätten stärker, brauchen aber auch mehr Rechenzeit. Hohe Werte von Fensterhöhe und -breite sparen Rechenzeit. Bei zu großen Werten kann es zu Unstetigkeiten am Filterkernrand kommen. Bildkontrast Dient zur Verbesserung des Kontrastes der dargestellten Differenzbilder. Diese Option hat nur eine Auswirkung auf die Darstellung und wird bei der Berechnung nicht berücksichtigt. Sie ist nur aktiv nach dem Betätigen der Option Referenz. Die Werte liegen normalerweise zwischen 30 und 50. Die Tasten REFERENZ, LIVEBILD, AUSWERTUNG, 2PIBILD und ÜBERNEHMEN entsprechen den Funktionen, die im Menü Messung beschrieben sind. Dies sind im einzelnen: Überschrift Mit dieser Überschrift wird die Dimension der Messergebnisse gekennzeichnet. Die Angabe erscheint in den Grafikfenstern oberhalb der Grafikskalierung. 43 Neigung der 3D-Darstellung Es kann der Blickwinkel auf die Pseudo-3D-Grafik variiert werden. Es sind Werte zwischen 1 und 90 möglich. Der optimale Neigungswinkel muss durch entsprechendes Testen gesucht werden. In der Regel kann jedoch ein Wert von 60 als gut bezeichnet werden. Anzahl der Niveaus Gibt die Anzahl der Skalierungsniveaus in den Grafikfenstern an. Es sind Werte zwischen 2 und 30 möglich. Liegen die Werte außerhalb dieses Bereiches, werden die Grafiken automatisch mit 10 Niveaus angezeigt. Aus Gründen der Farbpalettenverwaltung in Windows, werden ab dem 11. Niveau die Farben wiederholt. Farben ändern Das Menü Farben ändern ist ein Windows-Standardfens-ter. Es besteht hier die Möglichkeit, die Farben für die ISTRA-Grafikfenster einzustellen bzw. für die Druckerausgabe zu optimieren. Für die Grafikfenster werden jedoch, aus Gründen der Farbpalettenverwaltung, nur die ersten 10 Farben benutzt. Die Einstellungen der Die Farben können geändert werden, indem man zuerst im Feld Selbstdefinierte Farben die zu ändernde Farbe anklickt. Anschließend wird im Feld Grundfarben die einzutragende Farbe angeklickt und mit Farbe hinzufügen in das Feld selbstdefinierte Farbfeld übernommen. Skalierung der Grafik Mit dieser Funktion ist es möglich, alle Grafiken, auch die von verschiedenen Messungen, auf einen minimalen und/oder maximalen Wert zu skalieren. Werte, die diesen Bereich überschreiten, werden in den Grafiken nicht darge 44 Eine Skalierung der Grafiken findet nicht statt, wenn in den beiden Zeilen keine Angaben stehen. Achtung! Der Wert 0 entspricht einer Skalierung mit dem Wert 0. LD einstellen Nur für System mit Laserdioden und elektronischer Laserdiodenstrom-Einstellung! 45 Mit dieser Funktion kann der Laserdiodenstrom durch Betätigung der Schiebeknöpfe eingestellt werden. D/A-Wandlerkarte Dieser Menüpunkt erscheint nur bei fehlendem Eintrag in der ISTRADLL.INI Datei! Hier wird die entsprechende D/A-Wandlerkarte mit Hilfe der i Achtung! Ein automatisches Erkennen der D/A-Wandlerkarte ist nicht möglich. Wenn Sie hier eine falsche Karte eingeben, kommt es zu keiner Fehlermeldung, lediglich zu einer Fehlfunktion der Karte oder des Rechners. 46 Verzögerung Dieser Menüpunkt erscheint nur bei fehlendem Eintrag in der ISTRADLL.INI-Datei. Die Zeitverzögerung gibt eine Wartezeit für die Aufnahme der phasenverschobenen Bilder an und dient der Stabilisierung der Phasenschiebeeinheit. Bei Werten größer 10 Sekunden wird die Interferogrammaufnahme manuell abgefragt. Faktor, Wellenlänge Nur für die ISTRA 1D-Version! Mit Hilfe dieser Eingaben erfolgt die Umrechnung der Strei Wird für die Wellenlänge 1000 und für den Faktor 1 eingesetzt, so werden die Ergebnisbilder in Einheit Interferenzstreifen dargestellt. Wellenlänge Hier wird die Wellenlänge des bei der Aufnahme verwendeten Lasers eingetragen. Die Eingabe der Wellenlänge erfolgt in Nanometer. Standardwerte für die verschiedenen Laser sind: 514 nm + (grün) für Argon 532 nm für NdYag (grün) 633 nm für HeNe 694 nm für Rubin 780 nm für LaserDioden (abhängig vom Hersteller und Leistung) Faktor Dieser Faktor berücksichtigt beim Auswerten der Phasenbilder den geometrischen Aufbau bei 47 der Aufnahme. Er dient zur Umrechnung der Interferenzstreifen in Verformungswerte (Mikrometer). Der Geometriefaktor enthält nicht die Wellenlänge. Nachfolgend ist die näherungsweise Berechnung des Faktors für ESPI- und In-plane-Messungen aufgeführt. ESPI–out-of-plane Beleuchtung Beobachtung Mit diesem optischen Aufbau berechnet sich der Faktor wie folgt: f = (1+ cos α) sich der Faktor wie folgt: f =(sin α+ sin β) Verzeichnis Speicherung Festlegung des Verzeichnisses, in dem die Daten bei der Serienmessung abgelegt werden. Aufbau Nur in Verbindung mit der ISTRA 3D-Option Der Menüpunkt Aufbau wird benutzt, um die Beleuchtungsrichtung in Bezug zu den Messrichtungen zu definieren (für die Zuordnung von Shuttern zu Beleuchtungsarmen, bitte das entsprechende Sensorhandbuch zu Rate ziehen). 48 Messrichtungen Die Messrichtungen sind physikalisch durch die Anordnung der Beleuchtungsarme definiert. Die Richtung 1 muss so festgelegt werden, dass der Empfindlichkeitsvektor vor allem in xRichtung zeigt, deshalb sind nur die Shutter 1 und 2 verfügbar. Die Richtung 2 muss so festgelegt werden, dass der Empfindlichkeitsvektor vor allem in yRichtung zeigt, deshalb sind nur die Shutter 3 und 4 verfügbar. Die Richtung 3 muss so festgelegt werden, dass der Emfpindlichkeitsvektor vor allem in zRichtung zeigt, dies ist im allgemeinen die out-of-plane-Komponente. Aufgrund der erforderlichen Kohärenz des Laserlichts kann beim Einsatz eines Sensors mit internen Laserquelle nur zwischen dem Shutter 1 und 2 gewählt werden. Verwendet man einen Sensor mit externer Beleuchtungsquelle besteht die Möglichkeit zwischen allen vier Shuttern zu wählen. Hierbei ist zu beachten, das folgende Regeln eingehalten werden: out-of-plane: nur ein Shutter anwählen inplane: zwei Shutter anwählen (1 mit 2 oder 3 mit 4) Wellenlänge Hier wird die Wellenlänge des bei der Aufnahme verwendeten Lasers eingetragen. Die Eingabe der Wellenlänge erfolgt in Nanometer. Standardwerte für die verschiedenen Laser sind: 514 nm + (grün) für Argon 532 nm für NdYag (grün) 633 nm für HeNe 694 nm für Rubin 780 nm für Laser Dioden (abhängig vom Hersteller und Leistung) 49 Kameraposition Der Abstand ist der Abstand zwischen Messobjekt und der Kamerareferenzebenen (siehe Sensor-Handbuch). Absolute Verformung Nur in Verbindung mit der ISTRA 3D-Option! Setzt den Wert der absoluten Verformung an dem Punkt fest, der in der Berandung durch ein Kreuz bestimmt wird. Eine Änderung ist erst nach der erneuten Anwendung von Serie auswerten oder 2PI-Bild auswerten aktiv. Voreinstellung für externe Nur in Verbindung mit der Option ISTRA Record! Kanäle 50 Mit dem Menü wird ausgewählt, ob ein Kanal aktiv ist, welche Einheit und Bezeichnung er hat, und wie der Umrechnungsfaktor von der gemessenen Spannung in die jeweilige physikalische Einheit ist. 4.1.8 Spannung Nur mit Option Stress/Strain! Dieser Eintrag ermöglicht die Dehnungs- und Spannungsberechnung in Probenkoordinaten (tangential und normal). Die Spannungsberechnungen sind nur gültig, wenn die Modelle dünner Schalen angewendet werden können und wenn lineares Spannungs-Dehnungsverhalten vorliegt. Spannungs-, Dehnungs-Hier werden die Einstellungen für die Berechnungen der akberechnung tuell geladenen Daten vorgenommen und die Berechnungen ausgeführt. 51 Modell Es wird das zutreffende Belastungsmodell ausgewählt. Bei der anisotropen Belastung ist zu beachten, dass die Messrichtung und Anisotropie-Achse übereinstimmen. Daten Für die Berechnung müssen die entsprechenden Werte eingetragen werden. Vergleichspannungs-Spannungs-, DehnungsHier werden die gewünschten Grafiken ausgewählt. 52 Einstellung Spannungs-/ Dehnungsberechnung An dieser Stelle erfolgen die Voreinstellungen zur Spannungs-/Dehnungsberechnung von Serienmessungen der Funktion „Lastschritte auswerten“. 53 Modell Es wird das zutreffende Belastungsmodell aus gewählt. Bei der anisotropen Belastung ist zu beachten, dass die Messrichtung und Anisotropie-Achse übereinstimmen. Daten Für die Berechnung müssen die entsprechenden Werte eingetragen werden. Vergleich-spannungs-model lDas gewünschte Modell ist auszuwählen. Einstellungen Lastserie Hier werden die in der „Vermessen“-Funktion darzustellenden Grafiken ausgewählt. nur Berechnung Mit dieser Funktion werden für die nächste Berechnung der Spannungs/Dehnungswerten die zuvor 4.2 Berandungseditor Für die Auswertung der Phasenbilder ist es notwendig, den Bereich zu kennzeichnen, der ausgewertet werden soll. Für die Definition dieses Bereichs sowie für die Anzeige der 2PIBilder steht der Berandungseditor zur Verfügung. 54 Die meisten Funktionen sind nur über die Werkzeugleiste anwählbar. Achtung! Nach jedem Neustart von ISTRA muss zuerst eine Berandung geladen oder erstellt werden, bevor eine Auswertung gestartet werden kann. Bild laden Entspricht der Funktion Bild laden aus dem Menü Bild. Neu Die aktuelle Berandung wird gelöscht. Vor der nächsten Auswertung muss eine neue Berandung geladen oder erstellt werden. Berandung laden Eine gespeicherte Berandung kann geladen werden. Entspricht der Funktion Berandung laden aus dem Menüpunkt 55 Bild. Berandung speichern Eine erzeugte Berandung kann unter einem beliebigen Namen gespeichert werden. Entspricht der Funktion Berandung speichern aus dem Menüpunkt Bild. Objektkoordinaten Die Skalierung des Objektausschnittes erfolgt grundsätzlich in zwei Schritten. Hierbei muss erwähnt werden, dass das Koordinatensystem wie folgt festgelegt ist: x-Achse: horizontal y-Achse: vertikal Ursprung: Schnittpunkt von x- und y-Achse Zur Definition der Achsen stehen die nachfolgenden Icons Definiert einen Koordinatenpunkt in der oberen linken Bildecke. Nach dem Betätigen dieses Icons ist mit Hilfe der Maus ein Punkt im ISTRA-Hauptfenster anzuklicken. In dem darauf erscheinenden Menü sind die entsprechenden Werte Nach dem oben aufgeführten Schritt ist dies mit dem zweiten Icon zu wiederholen. Definiert einen Koordinatenpunkt in der unteren rechten Bildecke. Nach dem Betätigen dieses Icons ist mit Hilfe der Maus ein Punkt im ISTRA-Hauptfenster anzuklicken. In dem darauf erscheinenden Menü sind die entsprechenden Werte für die x- und y-Koordinate einzutragen. 56 Mit diesem Pfeil können die graphischen Elemente nachträglich geändert oder verschoben werden. Es wird dabei immer nur ein graphisches Element durch Anklicken eines Bezugspunktes bearbeitet. Mit gedrückter linker Maustaste kann die Größe des Elementes verändert werden. Durch gleichzeitiges Drücken der rechten Maustaste kann die Lage des Elementes variiert werden. Der Pfeil mit Bezugspunkt wird für die Änderung des Polygonzuges notwendig. Hier springt der Bezugspunkt des graphischen Elements nach dem Loslassen der Maus auf einen in der Nähe liegenden Bezugspunkt eines anderen graphischen Elements. Der andere Bezugspunkt kann allerdings nur in der Nähe von 4 x 4 Pixel gefunden werden. Die Mülltonne dient dem Löschen einzelner graphischer Elemente. Nach dem Anklicken der Mülltonne wird mit Hilfe der Maus ein Bezugspunkt des zu löschenden Elementes angeklickt. Mit Hilfe der Rechteckfunktion kann im ISTRA-Hauptfenster ein Rechteck gesetzt werden. Nach dem Betätigen des Icons setzt man einen Eckpunkt des Rechteckes im Hauptfenster. Dazu wird die Maus auf den entsprechenden Punkt gesetzt, danach betätigt man die linke Maustaste und hält diese gedrückt. Durch Ziehen der Maus mit gedrückter linker Maustaste wird der gegenüberliegende Punkt des Rechteckes definiert. Durch gleichzeitiges Drücken der rechten Maustaste kann die Lage des Rechteckes geändert werden. 57 Der Startpunkt der Linie wird mit der linken Maustaste gesetzt. Durch das Verschieben der Maus mit gedrückter linker Taste, wird der zweite Punkt der Linie gesetzt. Bei gleichzeitig gedrückter rechter Maustaste kann die Lage des Elementes verändert werden. Diese Funktion dient dem erleichterten Zeichnen von Polygonzügen. Die Funktion dieses Punktes entspricht der Linie. Der Unterschied liegt darin, dass hier in der Nähe des Startpunktes ein Bezugspunkt eines anderen Elements gesucht wird. Dieser Bezugspunkt muss im Raster von 4 x 4 Pixel liegen, damit er erkannt wird. Mit Hilfe der Kreissegmentfunktion kann im ISTRA-Haupt-fenster ein Kreissegment gesetzt werden. Nach dem Betätigen des Icons setzt man einen der äußeren Punkte des Segmentes. Dazu wird die Maus auf den entsprechenden Punkt gesetzt, danach betätigt man die linke Maustaste und hält diese gedrückt. Durch Ziehen der Maus mit gedrückter linker Maustaste wird der andere äußere Punkt definiert. Die Maus wird nun auf einen beliebigen Punkt der Linie gesetzt und die linke Maustaste erneut gedrückt. Mit gedrückter linker Maustaste wird die Maus nun solange bewegt, bis die gewünschte Größe des Kreissegmentes erreicht ist. Durch gleichzeitiges Drücken der rechten Maustaste kann die Lage des Kreissegmentes variiert werden. 58 Mit Hilfe der Ellipsenfunktion kann im ISTRA-Hauptfenster eine Ellipse gesetzt werden. Nach dem Betätigen des Icons setzt man einen Punkt der Ellipse. Dazu wird die Maus auf den entsprechenden Punkt gesetzt, danach betätigt man die linke Maustaste und hält diese gedrückt. Durch Ziehen der Maus mit gedrückter linker Maustaste wird der zweite Punkt definiert. Die Maus wird nun auf einen beliebigen Punkt der Linie gesetzt und die linke Maustaste erneut gedrückt. Mit gedrückter linker Maustaste wird die Maus nun solange bewegt, bis die gewünschte Größe der Ellipse erreicht ist. Durch gleichzeitiges Drücken der rechten Maustaste kann die Lage der Ellipse variiert werden. Der Punkt definiert die auszuwertende Fläche. Es ist dabei darauf zu achten, dass die Flächen immer geschlossen sind. Es ist außerdem möglich, mehrere Auswerteflächen zu definieren. Für die Auswertung hat dieser Punkt noch eine weitere Bedeutung. An diesem Punkt wird bei der Auswertung für die 1D-Version von ISTRA ein Verformungswert von Null gesetzt. Für die 3DVersion von ISTRA wird der Wert aus Einstellung/absolute Verformung übernommen. Deaktiviert die Berandungsfunktionen. Nachdem eine Berandung gesetzt wurde, können die Berandungsfunktionen deaktiviert werden, weil sonst die Gefahr einer ungewollten Bearbeitung besteht. Reserviert für zukünftige Erweiterungen. 59 6 Arbeiten mit ISTRA Nach dem Starten des Programms gibt man zweckmäßigerweise zuerst die Parameter ein. Sollten die Parameter als gespeicherter Parametersatz vorliegen, so muss dieser nur geladen werden. Es ist ebenfalls notwendig eine Berandung zu laden oder zu erstellen. Die Berandung lässt sich am besten im aufgenommenen Livebild oder im 2Pi-Bild definieren. Für ein optimales Messergebnis ist die gute Einstellung der Videoparameter notwendig. Dafür ruft man das Menü EINSTELLUNGEN/Video auf. Die Verstärkung des Videobildes ist so zu wählen, dass es im Messfeld zu keiner Übersteuerung des Videosignals kommt. Dies kann man am besten testen, indem man nach der Optimierung dieses Parameters ein Referenzbild aufruft. Erscheinen hier im Messfeld schwarze Felder, die kein Rauschen aufweisen, so ist das Bild an diesen Punkten übersteuert. Man muss dann die Verstärkung reduzieren. Verstärkungen über 120 sind nur in Ausnahmefällen zu empfehlen, da hierdurch die Messdynamik der Kamera bzw. Bildkarte stark eingeschränkt wird Mit Hilfe einer Referenzaufnahme und einiger Interferenzstreifen kann man nun die Kontrastfunktion mit dem Menü EINSTELLUNGEN/Video optimieren. Werte oberhalb von 50 sollte man vermeiden. Wenn Sie Ihren optischen Aufbau zum ersten Mal in Betrieb nehmen, ist es notwendig, dass Sie eine Piezokalibrierung durchführen. Dazu müssen Sie allerdings vorher die Videoparameter optimiert haben. Eine Wiederholung der Piezokalibrierung ist nur in größeren Abständen notwendig, die sich nach der Häufigkeit des Systemeinsatzes richten. Sind diese Parameter alle eingestellt, so macht man eine Probemessung. Dazu ruft man das Referenzbild auf und verformt das gemessene Objekt. Im ersten Schritt sollte man erstmal nur ein Modulo-2Pi-Bild erzeugen. Es muss hier ein sauberer Übergang zwischen den schwarz/weiß Kanten sein. Ist dies nicht der Fall, muss man jetzt die verwendeten Filter optimieren. Eine zu starke Verformung des Objekts ist ebenfalls zu vermeiden, da es dadurch zu nicht mehr auswertbarer Streifendichte kommen kann. Die obenstehende Abbildung zeigt einen optimalen Grauwertverlauf. Ist das Modulus-2Pi-Bild optimiert, kann die Messung losgehen, wenn Sie die Berandung nicht vergessen haben. 60 Wir hoffen, Ihnen mit dieser kurzen Vorgehensweise den Einstieg in Ihre neue Software etwas erleichtert zu haben. Am besten lernen Sie sie jedoch kennen, wenn Sie mit ihr arbeiten und mit den Einstellparametern ein wenig spielen. Sollten Sie Probleme haben, so können Sie jederzeit anrufen. 8 Arbeitsprogramm 1. a) Messen Sie die Wärmeausdehnung des LED-Chips auf der Rückseite bei den Strömen 50 mA und 100 mA. Sie können bei der Hälfte der Punkte ( nach ca. 10 Punkten) den Strom ausschalten, um den Abkühlungsvorgang zu erfassen Führen Sie bei einigen Messpunkten für die x-,y- und z-Verschiebungen eine Glättung durch und untersuchen Sie die Veränderung bei einer Starrkörperkompensation. Was passiert mit der Darstellung? b) Erstellen Sie eine Falschfarben-, eine Flächen-, eine Höhenlinien. eine 3D-und eine Vektordiagramm-Darstellung! Durch die Overlay-Darstellung können Sie die Verschiebungen direkt auf dem Objekt beobachten. c) Sie können ein Schnitt-Zeitdiagramm in 3D-Darstellung über alle Messpunkte erstellen. Bei der Einstellung des Profils bitte „kein Kanal“ angeben Die xAchse stellt die Koordinaten der Punkte über der Profillinie dar, die y-Achse den Punktindex. Drucken Sie die z-Verschiebung über eine horizontal verlaufende Linie aus. d) Die Schnittbild-Darstellung erlaubt es, an einem Messpunkt das Profil über eine Linie oder Fläche zuerstellen. Bei dem Menuepunkt „Vermessen“ wird über eine Linie oder Fläche der Mittel- bzw. Minimum und Maximum-Wert ermittelt. e) Bestimmen Sie die tangentiale Spannung bzw. Dehnung in Richtung 1 und 2 und die Schubspannung bzw Schubdehnung für den Start und den Endpunkt.. 2. Durch ein Piezoelement wird eine Parabolspiegelmembran verformt. Messen Sie die Veränderung der Oberfläche bei verschiedenen Einstellungen des Piezoelements. Messen Sie zunächst eine Serie mit 20 Punkten, beginnend mit 3 Volt bis 30 Volt bei Punkt 10, danach gehen Sie wieder schrittweise auf 0 Volt zurück. Warten Sie bei jedem Punkt ab, bis das Bild sich stabilisiert (Nachkriechen des Piezoelements). Beobachten Sie die Sprünge an den Schadstellen der Membran und ermitteln Sie den Hub bei 3 Volt in der Mitte. 3. Messen Sie die Wärmeausdehnung einer Aluminiumplatte, die mit einem Peltierelement bei 1 A in beiden Stromrichtungen beheizt bzw. gekühlt wird. Erstellen Sie einige Darstellungsformen analog Versuch 1 und drucken Sie die Ihrer Meinung nach übersichtlichsten Darstellungen aus. 61
