Wandlerentwicklung

Der Ultraschallwandler eines Messsystems konvertiert die Signale der elektrischen Systemseite in die akustische Welle und umgekehrt. Mit der akustischen Welle werden die vom Wasserkörper oder dem Seeboden gewünschten Informationen gesammelt (z. B. Wassertiefe, Objektabstand oder Oberflächenform). Somit bildet er das Frontend des Systems und ist damit ein wesentlicher, performance-bestimmender Teil der Messkette. Da er direkt in Verbindung mit dem Messobjekt oder dem Medium steht, ist er den Umweltbedingungen am Messort ausgesetzt und muss neben den akustisch notwendigen Eigenschaften auch alle Anforderungen in Bezug auf Wasserdruck, Temperatur, Bewuchsresistenz, Vibrationen oder Schock erfüllen. Hinzu kommen zusätzliche Anforderungen in Bezug auf Bauraum, Strömungseignunug oder Kosten. Eine solche Vielzahl an speziellen Forderungen lässt sich meist nur mit einer anwendungsspezifischen Produktentwicklung lösen.

Wir bieten daher Dienstleistungen zur Neuentwicklung oder Optimierung von spezialisierten Sensoren oder Aktoren. Hierunter fallen z. B. die Spezifikation und Auslegung von Wandlersystemen, der Prototypenbau, die elektrische und akustische Vermessung sowie Belastungen und Lebensdauertests. Unsere Entwicklungen finden sich im Markt bereits in einer Vielzahl von Produkten aus den Bereichen Medizin, Industrie oder Sonar. Der Frequenzbereich, in dem wir allgemein Lösungen anbieten, kennt kaum Einschränkungen. Dieser beginnt niederfrequent bei 20 kHz mit Reinigungs- oder Sonaranwendungen und endet sehr hochfrequent bei 1 GHz mit Sensoren für den Einsatz in Ultraschallmikroskopen.

Beispiele für mögliche Sensoren im Bereich Sonar sind:

  • Fächer-Echolote
  • Sidescanner
  • volumetrische Sonare (basierend auf Mills-Cross-Technik oder Full-Matrix-Arrays)
  • Sonderlösungen für die sonarbasierte Objekterkennung (aktiv/passiv)

Eine ganz besonders wichtige Anforderung an Wandler aus dem Bereich Sonar ist die Druckbeständigkeit. Durch unsere Erfahrungen mit dem Bau von druckneutralen Tiefseefahrzeugen und -komponenten sind wir in der Lage Sonarsensoren so zu gestalten, dass diese nicht gegen, sondern mit dem Druck arbeiten. Somit können unsere Sensoren bei Bedarf über die volle Ozeantiefe bis 10.000 m eingesetzt werden. Dies erhöht die Systemsicherheit, die Lebensdauer und optimiert gleichzeitig die Kosten unserer Sonarsensoren.

Wir arbeiten in enger Abstimmung mit den anderen Arbeitsgruppen der Hauptabteilung Ultraschall und bieten den vollständigen Entwicklungsprozess von der Idee bis zum Produkt. Dank unserer langjährigen Erfahrung, eines schlanken Entwicklungsprozesses und der exzellenten technischen Ausstattung sind kurze „Time-to-Market“-Zeiten realisierbar.

Angebote

 

Sonar

Sonarantennen

Sonare waren die ersten technisch eingesetzten Ultraschallsensoren. Zur Abbildung von Oberflächen unter Wasser werden komplexe Antennen eingesetzt.

Mit ihrer Hilfe lassen sich diese Objekte und Bereiche hoch aufgelöst rekonstruieren. Es können detaillierte Seebodenkarten erstellt, die Sicherheit von Fahrrinnen geprüft oder die Veränderungen von technischen Strukturen überwacht werden.

 

Sonar

Matrixantennen

Die Abbildung von dreidimensionalen Oberflächen unter Wasser ist eine wichtige Aufgabe. Schachbrettartige Anordnungen von Ultraschallwandlern erlauben die Strahlsteuerung im Raum und damit das Betrachtung eines Objektes aus unterschiedlichen Richtungen (z.B. während der Überfahrt). Dadurch lassen sich Objekte genau abbilden und z.B. die Veränderungen von technischen Strukturen können überwacht werden.

 

Sonar

Sonarsensoren

Zur Messung von Wassertiefen oder Abständen werden üblicherweise Echolote mit einem einzigen Schallwandler eingesetzt. Diese müssen eine Vielzahl von Eigenschaften aufweisen. So müssen sie hohe Drücke ertragen können und sind meist im Dauereinsatz unter Wasser, was zum Beispiel eine hohe Resistenz gegen Bewuchs erfordert.

Sonar

Sensor-Trägersysteme

Die moderne Ozeanologie und die Schifffahrt benötigen eine Vielzahl von Unterwassersensoren. Forscher und Kapitäne brauchen daher zuverlässige und präzise akustische Systeme. Insbesondere bei der Erkundung des Meeresbodens sind dabei die Seewasserstabilität und die Drucktoleranz bis mehrere hundert bar Voraussetzung. 

Allgemeine Informationen

Technische Ausstattung der Hauptabteilung Ultraschall

Bitte kontaktieren Sie uns

Wir bieten Bachelor- und Masterarbeiten, Praktika und Praxissemesterarbeiten.

Contact Press / Media

Kerstin Knobe

Sekretariat

Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT
Ensheimer Straße 48
66386 St. Ingbert

Telefon +49 6897 9071-301

Fax +49 6897 9071-302

Allgemeine Informationen

Technische Ausstattung der Hauptabteilung Ultraschall

Bitte kontaktieren Sie uns

Wir bieten Bachelor- und Masterarbeiten, Praktika und Praxissemesterarbeiten.

Contact Press / Media

Kerstin Knobe

Sekretariat

Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT
Ensheimer Straße 48
66386 St. Ingbert

Telefon +49 6897 9071-301

Fax +49 6897 9071-302