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Handbuch der industriellen Meßtechnik

VerlagOldenbourg Industrieverlag GmbH
Erscheinungsjahr1994
Seitenanzahl1252 Seiten
ISBN9783486225921
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis150,00 EUR

Dieses Standardwerk vermittelt das wesentliche Grundwissen zu den Anwendungsgebieten, praxisnahe Hilfestellung bei Problemen des Enwurfs von Meßanlagen sowie der Durchführung und Auswertung von Messungen.

Der Autor

Prof. Tilo Pfeifer ist Lehrstuhlinhaber an der RWTH in Aachen

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Leseprobe

1.4 Meßverfahren (S. 8-9)

Die Meßverfahren lassen sich nach den verschiedensten Gesichtspunkten klassieren und beurteilen. Nachfolgend werden die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale besprochen.

1.4.1 Direkte und indirekte Meßverfahren

In engerem Sinne sind direkte Meßverfahren dadurch gekennzeichnet, daß der gesuchte Meßwert einer Meßgröße durch unmittelbaren Vergleich mit einem Normal derselben Meßgröße gewonnen wird.

Als Beispiele hierzu können etwa genannt werden:

- die Messung eines Gewichtes durch Vergleich mit geeichten Gewichten (Gewichtsnormal)
- die Längenmessung durch Vergleich mit einem Metermaß.

In einem erweiterten Sinn werden aber alle direktanzeigenden Meßeinrichtungen unter die direkten Meßverfahren eingeordnet. Da der aus der Anzeige abgelesene Wert hier direkt dem Meßwert entspricht, muß die Skala in Einheiten der Meßgröße graduiert sein. Dabei entspricht das im Meßgerät verwendete Normal meist nicht direkt der Meßgröße. Der Vergleich wird dann über die Skalierung herbeigeführt.

Die Anzeige eines Thermometers „vergleicht" die zu messende Temperatur mit der beim Kalibrieren angezeigten Temperatur. Bei der Messung einer Spannung mit einem Drehspulinstru ment wird innerhalb des Gerätes ein Momentenvergleich durchgeführt, das Normal wird also durch das Moment der Spiralfeder dargestellt, durch das Kalibrieren wird aber der Vergleich mit einem Spannungsnormal realisiert.

Indirekte Meßverfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß der gesuchte Meßwert auf andersartige physikalische Größen zurückgeführt und aus diesen unter Verwendung bekannter physikalischer Zusammenhänge ermittelt wird.

Ein bekanntes Beispiel eines indirekten Meßverfahrens ist die Druckmessung mit einem Gewichts-Kolbenmanometer. Der Druck (= gesuchtes Meßergebnis) wird dabei aus der bei der Messung ermittelten Masse der aufgelegten Gewichte (= Meßwert) unter Berücksichtigung von Gravitätskonstante und Kolbenfläche berechnet.

Bei den indirekten Meßmethoden muß also zwischen den Meßwerten und den Meßergebnissen unterschieden werden.

1.4.2 Analoge und digitale Verfahren

Nach dem im Abschnitt A.l.l Ausgeführten ist der Meßwert das Produkt einer Maßzahl X und der Dimension des zugehörigen Normals. Im Verlauf des Meßvorgangs wird die Information über diese Maßzahl durch Signale übertragen. Die analogen Meßverfahren enthalten diese Information in der direkten Zuordnung der Maßzahl der Meßgröße zur Maßzahl der physikalischen Größe des Signals. So entspricht etwa beim Quecksilberthermometer jeder Fadenlänge eine bestimmte Temperatur. Es wird also nicht die Maßzahl selbst, sondern eine analoge Größe verarbeitet. Die digitalen Verfahren sind dagegen dadurch gekennzeichnet, daß sie die Maßzahl selber, genauer gesagt die Ziffern der Maßzahl verarbeiten, mindestens aber ausgeben. Die Signalverarbeitung erfolgt dann auf der Grundlage des Zählens, wie dies von den Ziffernrechenmaschinen her bekannt ist.

Dieser prinzipielle Unterschied der Verfahren äußert sich in entsprechenden Vor- und Nachteilen der Signalverarbeitung und der Meßwertausgabe.

Inhaltsverzeichnis
Vorwort zur 6. Auflage5
Vorwort zur 5. Auflage5
Inhalt11
Autorenverzeichnis7
A. Theoretische Grundlagen23
1. Grundlegende Begriffe und Definitionen25
1.1 Wesen des Messens Fundamental-Voraussetzungen25
1.2 Normale und deren Einheiten25
1.3 Idealisiertes Blockschema allgemeine Begriffe28
1.4 Meßverfahren30
1.4.1 Direkte und indirekte Meßverfahren30
1.4.2 Analoge und digitale Verfahren31
1.4.3 Zeitlich kontinuierliche und diskontinuierliche Verfahren32
1.4.4 Ausschlags- und Kompensationsverfahren33
2. Meßfehler und Fehlerursachen36
2.1 Repräsentativität, Repräsentativitätsfehler36
2.2 AUgemeines Blockschema des fehlerbehafteten Meßsystems36
2.2.1 Fehler, Korrektion37
2.2.2 Rückwirkung des Meßvorganges auf die Meßgröße: Bürde38
2.2.3 Superponierende äußere Störeinflüsse38
2.2.4 Deformierende äußere Störeinflüsse38
2.2.5 Innere Störeinflüsse39
2.3 Fehler im Zusammenhang mit dem Meßvorgang39
2.3.1 Einfluß der Einsatzbedingungen der Meßeinrichtung39
2.3.2 Systematische und zufällige Fehler39
2.3.3 Statische und dynamische Fehler41
2.4 Fehler im Zusammenhang mit der Auswertung von Meßwerten41
2.4.1 Quantisierung der Meßwerte, Ablesefehler41
2.4.2 Zeitliche Diskretisierung durch die Auswertung41
2.4.3 Fehler bedingt durch die Auswertehypothesen42
2.4.4 Fehlerfortpflanzung durch die Auswertung43
2.5 Fehlercharakteristiken von Meßgeräten43
2.5.1 Nullpunktsunempfindlichkeit, Ansprechwert, Anlaufwert43
2.5.2 Umkehrspanne, Hysterese, elastische Nachwirkung43
2.5.4 Nullpunktsstabilität45
2.5.5 Meßunsicherheit, Fehlergrenzen45
2.5.6 Linearität, Toleranzbänder45
3. Statische Meßfehler48
3.1 Fehlerarten48
3.2 Fehlererfassung49
3.2.1 Zufällige Fehler der Einzelmessung49
3.2.2 Zufällige Fehler von Mittelwerten54
3.2.3 Systematische Fehler: Eichung56
3.3 Fehlerfortpflanzung'57
3.3.1 Systematische Fehler57
3.3.2 Zufällige Fehler57
3.3.3 Fehlergrenzen58
3.4 Auswerteverfahren im Zusammenhang mit statistischen Fehlern59
3.4.2 Ausreißer61
3.4.3 Unterschiede von Mittelwerten62
3.4.5 Lineare Korrelation67
3.5 Möglichkeiten der automatischen Fehlerkorrektur70
3.5.1 Prinzip der Störgrößenabschirmung70
3.5.2 Prinzip der Fehlerkompensation70
4. Dynamische Meßfehler74
4.1 Messen als Signalübertragungsprozeß74
4.2 Signale und ihre mathematische Beschreibung74
4.2.1 Klassierung von Signalen74
4.2.2 Beschreibung deterministischer Signale im Zeitbereich76
4.2.3 Beschreibung stochastischer Signale im Zeitbereich77
4.2.4 Beschreibung periodischer Signale im Frequenzbereich81
4.2.5 Beschreibung aperiodischer Signale im Frequenzbereich83
4.2.6 Beschreibung stochastischer Signale im Frequenzbereich86
4.2.7 Beschreibung von Signalen durch Impulsreihen87
4.3.1 Beschreibung des Übertragungsverhaltens durch die Differentialgleichung90
4.3.2 Beschreibung des Übertragungsverhaltens durch Antwortfunktionen91
4.3.3 Beschreibung des Übertragungsverhaltens durch die Übertragungsfunktion93
bzw. den Frequenzgang93
4.3.4 Zusammenhang der Beschreibungsmittel des Übertragungsverhaltens97
4.4 Dynamische Eigenschaften fundamentaler Meßsysteme99
4.4.1 Meßsystem 1. Ordnung99
4.4.3 Meßsystem mit Totzeit108
4.5 Dynamische Meßfehler109
4.5.1 Definition des dynamischen Meßfehlers109
4.5.2 Berechnung des dynamischen Meßfehlers111
4.5.3 Dynamische Kenngrößen von Meßsystemen114
4.6 Dynamische Störwirkungen117
4.6.1 Berechnung der durch dynamische Störwirkungen hervorgerufenen Fehler117
4.6.2 Bekämpfung der dynamischen Störwirkungen118
5. Gesetzliche Grundlagen des Meßwesens121
5.1 Einleitung121
5.2 Das Internationale Einheitensystem (SI)121
5.2.1 Basiseinheiten121
5.2.2 Abgeleitete SI-Einheiten122
5.3 Gesetzliche Vorschriften über Einheiten im Meßwesen [4-91123
5.3.1 Gesetzliche SI-Einheiten127
5.3.2 Weitere gesetzliche Einheiten127
5.3.3 Gesetzliche Einheiten mit eingeschränktemAnwendungsbereich128
5.3.4 Tabelle häufig verwendeter Einheiten128
5.3.5 Umrechnung angelsächsischer Einheiten134
5.4 Gesetzliche Vorschriften des Meß- und Eichwesens140
B. Allgemeines zur Gerätetechnik143
1. Funktionselernente und Strukturen von Meßsystemen145
1.1 Einleitung145
1.2 Funktionselemente von Meßsystemen145
1.3 Funktionsstrukturen von Meßsystemen146
1.3.1 Grundstrukturen146
1.3.2 Funktionsstrukturen ,,klassischer" Meßsysteme148
1.3.3 Funktionsstrukturen komplexer Meßsysteme148
1.3.4 Punktionsstrukturen modeiigestützter Meßsysteme151
2. Meßgrößenerfassung154
2.1 Begriff der Meßgrößenerfassung154
2.1.1 Erfassung einer repräsentativen Meßgröße154
2.1.2 Möglichst fehlerfreie Erfassung dieser Meßgröße154
2.1.3 Primäre Umwandlung der Meßgröße155
2.2 Arten der Meßwerterfassung156
2.3 Primäre Umwandlungseffekte und Meßgrößenaufnehmer157
2.3.1 Aufnehmer mit mechanischem Ausgang157
2.3.2 Aufnehmer mit pneumatischem Ausgang157
2.3.3 Sensoren mit elektronischem Analogausgang [I01157
2.3.4 Sensoren mit optischer Wirkung177
2.4 Sensoren mit integrierter Signalelektronik und Digitalausgang181
3. Meßgrößenumformung190
3.1 Grundlagen190
3.1.1 Zielsetzung und Bedeutung190
3.1.2 Begriffe190
3.2 Verknüpfung von Eingangs- und Ausgangsgröße eines MeSgrößenumformers durch physikalische und physikalisch-chemische Effekte193
3.2.1 Verknüpfungsmatrix193
3.2.2 Umkehr der Wandelungsrichtung193
3.2.3 Spezielle Anwendungen196
3.3 Umformung nichtelektrischer Signale in elektrische197
3.3.1 Mechanische Größen197
3.3.2 Thermische Größen202
3.3.3 Akustische Größen204
3.4 Umformung elektrischer Signale206
3.4.1 Umformung der Größenart elektrischer Signale206
3.4.2 Umformung eines elektrischen Signals in eine andere Signalart207
4. Rechenschaltungen210
4.1 Analoge Rechenschaltungen210
4.1.1 Addierer und Subtrahierer210
4.1.2 Multiplizierer und Dividierer211
4.1.3 Radizierer und Potenzierer213
4.1.4 Differenzierer und Integrierer214
4.1.5 Funktionsbausteine216
4.2 Digitale Rechenschaltungen218
4.2.1 Rechenoperationen mit Impulsfolgen und Frequenzsignalen219
4.2.2 Kombinatorische Logikschaltungen220
4.2.3 Rechenwerke224
5. Meßsignalverarbeitung227
5.1 Allgemeines227
5.1.1 Aufgaben und Bedeutung der Meßsignalverarbeitung227
5.1.2 Entwicklungstrend228
5.1.3 Signalanpassung229
5.2 Getastete Signale und ihre Übertragung232
5.2.1 Auswirkungen der Abtastung232
5.2.2 Die Übertragungsfunktion digitaler Systeme237
5.3 Filter240
5.3.1 Analoge Filter240
5.3.2 Digitale Filter253
5.4 Signalverarbeitung durch Einzweckgeräte271
5.4.1 Übersicht über Aufgaben und Lösungsmöglichkeiten271
5.4.2 Geräte zur Messung von Amplitudenverteilungen272
5.4.3 Geräte zur Bestimmung von Mittelungswerten279
5.4.4 Frequenzanalyse293
5.5 Meßsignal-Erfassung und -Verarbeitung mit Digitalrechnern299
5.5.1 Übersicht299
5.5.2 Die Meßkette für digitale Meßsignal-Verarbeitung301
5.5.3 Prozeßrechner312
6. Ausgabegeräte335
6.1 Übersicht335
6.2 Darstellung analoger Meßwerte335
6.3 Darsteliung digitaler Meßwerte336
6.3.1 Mechanische Anzeigen336
6.3.2 Optische Anzeigen336
6.3.3 Optoelektronische Anzeigen337
6.3.4 Intelligente Anzeigen341
6.4 Datensichtgeräte341
6.4.1 InformationsdarsteUung durch Sichtgeräte342
6.4.2 Technologie der Bildschirme342
6.5 Meßwertausgabe durch Personal Computer (PC)344
6.5.1 Hardware-Benutzerschnittstelle: Grafikbildschirme344
6.5.2 Meßtechnische Hardware-Erweiterungen für PCs345
6.5.3 Software-Benutzerschnittstelle345
6.6 Meßwertausgabe in der industriellen Prozeßleittechnik347
6.7 Meßwertdrucker347
6.7.1 Typen- und Matrixdrucker349
6.7.2 Zeichen- und Zeilendrucker349
6.7.3 Anschlagende und nichtanschlagende Drucker350
6.7.4 Übersicht verschiedener Druckertypen350
6.8 Plotter353
6.8.1 Flachbettplotter353
6.8.2 Trommelplotter353
6.9 Schreiber353
6.9.1 Punkt- und Linienschreiber354
6.9.2 Kompensationsschreiber355
6.9.3 Übersicht der Schreibverfahren355
6.9.4 Schreiber als intelligente Registriergeräte356
6.10 Sprachausgabe357
7. Die Zuverlässigkeit von Meßsystemen359
7.1 Die wichtigsten Größen der Zuverlässigkeitsrechnung und ihre Zusammenhänge359
7.2 Die Zuverlässigkeit von Bauelementen362
7.2.1 Die Ausfallrate362
7.2.2 Die exponentielle Verteilung der Überlebenswahrscheinlichkeit363
7.2.3 Ausfallkriterium366
7.2.4 Beanspruchungen367
7.2.5 Zuverlässigkeitsprüfungen367
7.3 Einige Grundlagen der Verknüpfung von Wahrscheinlichkeiten367
7.4 Zuverlässigkeit von Geräten und Systemen368
7.4.1 Die Zuverlässigkeit einfacher Schaltungen370
7.4.2 Die Zuverlässigkeit redundanter Schaltungen371
7.4.3 Reparatur und Inspektion373
7.4.4 Methoden zur Berechnung der Zuverlässigkeit vermaschter Systeme374
7.5 Zuverlässigkeit von Rechnern375
7.5.1 Zuverlässigkeit der Hardware375
7.5.2 Zuverlässigkeit der Software376
C. Meßverfahren und Meßgeräte383
1. Messung elektrischer Größen385
1.1 Grundlagen für das Messen elektrischer Größen385
1.1.1 Maß-Systeme und Einheiten385
1.1.2 Definitionen bei periodischen elektrischen Größen387
1.1.3 Leistungsdefinitionen390
1.1.4 Frequenzgang und Anstiegszeiten bei Momentanwertmessung392
1.1.5 Frequenzgang bei Mittelwert- und Effektivwertmessung392
1.2 Klassische elektrische Meßverfahren und Meßgeräte393
1.2.1 Anzeige von Strom, Leistung, Energie und Frequenz393
1.2.2 Elektrische Meßwandler401
1.2.3 Widerstands- und Impedanzmessung403
1.2.4 Messung elektromagnetischer Feldgrößen406
1.2.5 Messungen in Drehstromnetzen407
1.3 Elektronische Meßverfahren und Meßgeräte408
1.3.1 Elektronische Meßverstärker409
1.3.2 Elektronenstrahloszillographen414
1.3.3 Elektronische anzeigende Geräte422
1.4 Eichung und Kalibrierung von elektrischen Meßgeräten428
1.5 Reduktion systematischer Meafehler429
1.5.1 Fehler infolge Belastung des Meßortes430
1.5.2 Fehler infolge ungeeigneter Signale am Meßgeräteeingang430
1.5.3 Fehler infolge Einwirkung von Fremdfeldern auf MeBgeräte431
1.5.4 Einstreuung von Fremdfeldern und Fremdsignalen auf Meßleitungen432
2. Messung von Zeit und Frequenz435
2.1 Einführung435
2.2 Zeiteinheit / Definition435
2.3 Frequenzgeneratoren und Uhren436
2.4 Erzeugung beliebiger Frequenzen437
2.5 Frequenzmessung und Zeitmessung439
2.6 Probleme bei der Frequenz- und Zeitmessung441
3. Ereigniszählung443
3.1 Einleitung443
3.2 Allgemeine Betriebsbedingungen443
3.3 Zählimpulse und Impulsgeber443
3.3.1 Zählimpulse und Pulsgeber für elektromechanische Zähler443
3.3.2 Zählimpulse und Pulsgeber für elektronische Zähler445
3.4 Mechanische Zähler445
3.5 Elektromechanische Zähler446
3.6 Pneumatische Zähler448
3.7 Elektronische Zähler449
4. Messung von Längen und daraus abgeleiteten Größen454
4.1 Messung geometrischer Größen454
4.1.1 Einführung454
4.1.2 Aufgaben, Meßstrategien und daraus abzuleitende Anforderungen an Verfahren und Geräte457
4.1.3 Sensoren, Meßmittel, Verfahren464
4.2 Dehnungs- und Spannungsmessung542
4.2.1 Mechanische Meßverfahren543
4.2.2 Elektrische Meßverfahren547
4.2.3 Optische Methoden der Dehnungs- und Spannungsmessung571
4.3 Drehzahlmessung, Geschwindigkeitsmessuog582
4.4 Messung mechanischer Schwingungen588
4.4.1 Einleitung588
4.4.2 Aufgaben der Schwingungsmessung589
4.4.3 Schwingungen als Signale im Zeit- und Frequenzbereich590
4.4.4 Modeii eines Feder-Dämpfer-Masse-Systems593
4.4.5 Beziehungen zwischen schwingenden Systemen und angekoppelten Sensoren602
4.4.6 Sensoren für translatorische und rotatorische Schwingungen603
4.4.7 Fehler612
4.4.8 Befestigung von Schwingungssensoren613
4.4.9 Testen und Anregen614
4.4.10 Bestimmung von Federsteifigkeiten und Dämpfungen über die Messung schwingungstechnischer Kennwerte617
4.4.11 Modalanalyse618
4.5 Messung des Füllstandes621
4.5.1 Einleitung621
4.5.2 Mechanische Verfahren621
4.5.3 Elektromechanische Verfahren623
4.5.4 Füllstandsmessung durch Verändern von Gleich- und Wechselstromwiderständen628
4.5.5 Hydrostatische und pneumatische Verfahren634
4.5.6 Ultraschaiimethode635
4.5.7 Füllstandsmessung mit radioaktiven Isotopen637
4.5.8 Weitere Methoden zur Füiistandsmessung639
5. Messung von Kräften und daraus abgeleiteten Größen648
5.1 Kraftmessung648
5.1.1 Allgemeiner Überblick über Kraftaufnehmer648
5.1.2 Kritische Gesichtspunkte beim Einsatz von Kraftaufnehmern650
5.1.3 Elektrische Kraftaufnehmer651
5.1.4 Mechanische Kraftaufnehmer660
5.1.5 Hydraulische Kraftaufnehmer661
5.2 Messen von Drehmoment, mechanischer Arbeit und mechanischer Leistung663
5.2.1 Drehmomentmessung663
5.2.2 Messung der mechanischen Arbeit (Energie)671
5.2.3 Messung der mechanischen Leistung672
6. Messung von Massen und daraus abgeleiteten Größen674
6.1 Wägung674
6.1.1 Masse und deren Verkörperung für die Meßtechnik674
6.1.2 Waagen, Wägeprinzipien679
6.1.3 Waagenarten und deren Einsatz694
6.1.4 Wägesysteme717
6.2 Durchflußmessung718
6.2.1 Volumetrische Meßverfahren718
6.2.2 Wirkdruckverfahren732
6.2.3 Durchflußmessung aus dem Druckabfaii in geraden Rohren744
6.2.4 Durchflußmessung aus der Kraft auf angeströmte Körper745
6.2.5 Höhendifferenzverfahren748
6.2.6 Impfverfahren mit Chemikalien und radioaktiven Substanzen750
6.2.7 Durchflußmessung nach dem Korrelationsverfahren751
6.2.8 Dwchflußmessung auf thermischer Grundlage754
6.2.9 Magnetisch-induktive Durchflußmessung757
6.2.10 Ultraschall-Strömungsmessung767
6.2.11 Wirbel - Durchflußmesser771
6.2.12 Schwingkörper-Durchflußmesser773
6.2.13 Gyroskopische Massendurchflußmesser773
6.2.14 Durchflußmessung mit Hilfe von Kernresonanz774
6.2.15 Geschwindigkeitsmessung mittels Laser775
6.3 Dichtemessung779
6.3.1 Einführung779
6.3.2 Dichte fester Stoffe780
6.3.3 Dichte von Flüssigkeiten781
6.3.4 Dichte von Gasen789
7. Messung hydrostatischer und hydrodynamischer Größen793
7.1 Druck-, Druckdifferenz- und Vakuum-Messung793
7.1.1 Allgemeines über Druckmessung793
7.1.2 Flüssigkeitsmanometer und -Barometer796
7.1.3 Druckwaagen und Kolbenmanometer798
7.1.4 Federmanometer801
7.1.5 Sonstige mechanische Manometer810
7.1.6 Wärmeleitungsmanometer811
7.1.7 Elektrische Manometer812
7.2 Messung der Strömungsgeschwindigkeit817
7.2.1 Messungen der örtlichen Strömungsgeschwindigkeit817
7.2.2 Messung der Strörnungsrichtung825
7.2.3 Messung von Geschwindigkeitsschwankungen828
7.3 Viskosimetrie830
7.3.1 Definitionen der Meßgrößen830
7.3.2 Abhängigkeit der Viskosität von verschiedenen Einflußgrößen832
7.3.3 Meßverfahren und Geräte834
7.3.4 Fehlerquellen842
7.4 Messung von Grenzfiächenspannungen843
7.4.1 Das Phänomen Grenzflächenspannung843
7.4.2 Verfahren zur Messung der Grenzflächenspannung845
8. Thermometrie856
8.1 Einführung856
8.2 Reproduktion der Temperaturskala857
8.2.1 Temperaturskalen und Einheiten857
8.2.2 Fixpunkte858
8.2.3 Thermostate859
8.3 Berührungsthermometrie860
8.3.1 Mechanische Berührungsthermometer860
8.3.2 Elektrische Berührungsthermometer869
8.3.3 Fehler bei Berührungsthermometern882
8.4 Strahlungsthermometrie886
8.4.1 Theoretische Grundlagen886
8.4.2 Strahlungsthermometer888
8.4.3 Kalibrierung von Strahlungsthermometern890
8.4.4 Meßanordnung bei Strahlungsthermometern892
8.4.5 Dynamik von Strahlungsthermometern894
8.4.6 Anwendung von Strahlungsthermometern895
9. Messung kalorischer Größen897
9.1 Begriffe, Einheiten, Dimensionen897
9.2 Wärmemenge898
9.2.1 Allgemeines898
9.2.2 Kalorirneterbauarten899
9.2.3 Kalorimetrische Methoden900
9.2.4 Verbrennungskalorimeter901
9.2.5 Messung und Auswertung904
9.3 Wärmestrom, Wärmestromdichte907
9.3.1 Physikalische Grundlagen907
9.3.2 Meßverfahren907
10. Messung von Konzentration bzw. Zusammensetzung913
10.1 Entnahme, Aufbereitung und Transport von Analysenproben913
10.1.1 Allgemeines913
10.1.2 Methoden der Probenahme915
10.1.3 Probenaufbereitung919
10.1.4 Probentransport931
10.1.5 Probenahme und -Aufbereitung als Teil der Analysenmeßstelle933
10.2 Verschiedene physikalische Methoden zur Gasanalyse935
10.2.1 Wärmeleitfahigkeitsmessung935
10.2.2 Paramagnetische Sauerstoffmessung945
10.2.3 Wärmetönungsmessung958
10.2.4 Fiammenionisationsmessung968
10.3 Optische Methoden974
10.3.1 Einführung974
10.3.2 Refraktometrie und Interferometrie976
10.3.3 Polarimetrie982
10.3.4 Spektralphotometrie UVlVIS990
10.3.5 Infrarot- und Ramanspektroskopie1018
10.4 Feuchte-Messung1037
10.4.1 Die Physik feuchter Luft1037
10.4.2 Der Wassergehalt fester und flüssiger Stoffe1041
10.4.3 Die Auswahl des Meßverfahrens1043
10.4.4 Die Luftfeuchtemeßverfahren1045
10.4.5 Die Materialfeuchtemeßverfahren1049
10.5 Chromatographie1053
10.5.1 Chromatographie als Analysenmethode1053
10.5.2 Der chromatographische Trennprozeß1054
10.5.3 Chromatographische Begriffe und Kenngrößen1054
10.5.4 Besonderheiten der chromatographischen Prozeßkontroile1058
10.5.5 Gaschromatographie1059
10.5.6 Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie (HPLC)1065
10.5.7 Fluidchromatographie1071
10.5.8 Methodenwahl, Datenverarbeitung und automatischer Betrieb1074
10.6 Konduktometrische Messungen1076
10.6.1 Theoretische Grundlagen1076
10.6.2 Meßtechnik1078
10.7 Potentiometrische Messungen1086
10.7.1 pH-Messungen1088
10.7.2 Ionenselektive Elektroden1099
10.7.3 CHEMFETs und ISFETs1105
10.7.4 Redoxpotentialmessung1108
10.7.5 Potentiometrische Gasanalyse1112
10.8 Voltammetrische Messungen1118
10.8.1 Begriffe und Methoden1118
10.8.2 Amperometrische Methoden1120
10.8.3 Amperometnsche Messungen in Lösungen1123
10.8.4 Amperometrische Messungen in Gasen1125
10.9 Titrationen1127
10.9.1 Titrimetrie als Konzentrationsbestimmungsmethode1127
10.9.2 Grundlagen der Titrimetrie1128
10.9.3 Praktische Ausführung von Titrationen - Titrationsmodi1136
10.9.4 Titratoren und automatisierte Titrationssysteme1140
10.10 Messung von Schwebstoffen1142
10.10.1 Einführung1142
10.10.2 Staubgehaltsbestimmung1143
10.10.3 Korngrößenmeßtechnik1153
10.10.4 Oberflächenmeßtechnik1166
11. Messung ionisierender Strahlungen1171
11.1 Grundlagen1171
11.2 Meßgrößen und Einheiten1172
11.2.1 Beschreibung des Strahlungsfeldes1172
11.3 Meßeffekte, Meßverfahren und Geräte1176
11.3.1 Ionisationseffekte in Gasen1176
11.3.2 Strahleneffekte in Festkörpern1179
11.4 Spezielle Anwendungen1182
11.4.1 Tracermethode1182
11.4.2 Aktivierungsanalyse1183
11.4.3 Abriebmessungen1184
11.4.4 Strahlenschutzmessungen1184
12. Lichtmessung1189
12.1 Meßgrößen1189
12.2 Meßgrundlage und allgemeine Meßverfahren1189
12.3 Kennzeichnung von Photometern1190
12.3.1 Photometer1190
12.3.2 Kalibrierung1190
12.4 Lichtempfindliche Empfänger1193
12.5 Messung der Beleuchtungsstärke1194
12.6 Messung der Leuchtdichte1195
12.7 Messung der Lichtstärke und der Lichtstärkeverteilung1196
12.7.1 Lichtstärkeeinheit1196
12.7.2 Meßprinzipien1196
12.7.3 Meßanordnungen1198
12.7.4 Darstellung1200
12.8 Lichtstrommessung1202
12.8.1 Auswertung der Lichtstärkeverteilung1202
12.8.2 Auswertung der Beleuchtungsstärkeverteilung1202
12.8.3 Messung mit einem Kugelphotometer1205
12.9 Messungen an Lampen1206
12.9.1 Allgemeine Bedingungen1206
12.9.2 Messungen an Glühlampen1206
12.9.3 Messungen an Entladungslampen1206
12.10 Messungen an Leuchten1207
12.10.1 Betriebswirkungsgrad der Leuchte1207
12.10.2 Vorschaltgerät-Lichtstromfaktor1207
12.10.3 Lichtstärkeverteilung1208
12.10.4 Leuchtdichteverteilung1208
12.10.5 Messungen an Scheinwerfern1208
12.11 Kennzahlen von Materialien1208
12.12 Strahlungsmessungen1211
12.13 Spektralmessung1211
12.14 Farbmessung1212
12.15 Messung von Beleuchtungsanlagen1213
13. Lärmmessung1216
13.1 Physikalisch-technische Grundlagen1216
13.1.1 Schaiientstehung1216
13.1.2 Schaiikennwerte1216
13.1.3 Pegelmaße1218
13.1.4 Rechenoperationen mit Pegelwerten1219
13.1.5 Spektrale Zusammensetzung des Schah1220
13.2 Physiologisch-technische Grundlagen1223
13.2.1 Lautstärke1223
13.2.2 Kurven gleicher Lautstärke1223
13.2.3 Zeitbewertung1224
13.2.4 Beurteilung zeitlich schwankender Geräusche1225
13.3 Meßtechnische Grundlagen1225
13.4 Geräuschemission von Maschinen1229
13.4.1 Selektivanalyse1229
13.4.2 Kohärenzanalyse1229
13.4.3 Vergleich unterschiedlicher Meßmethoden1231
13.4.4 Beschreibung des Standes der Technik1232
13.4.5 Lärmminderung1233
Stichwortverzeichnis1235

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