53 Works

Determination of misalignment and angular scale errors of a laser tracker using a new geometric model and a multi-target network approach

Andrew Lewis, Ben Hughes, Alistair Forbes, Wenjuan Sun, Dan Veal & Karim Nasr
We report on the determination of laser tracker geometrical alignment and angular scale errors using a new geometric error model and repeated measurements of a network of fixed targets which are measured using a laser tracker, mounted in five different locations/orientations. After fitting to the data, we are able to determine geometrical/angular scale errors of the tracker with sufficient accuracy that a previously un-calibrated tracker can easily pass a standard performance verification test, after being...

Zündung, Ausbreitung und Unterdrückung von Explosionen in einem Mikroreaktor

Christian Liebner, Hartmut Hieronymus, Sebastian Heinrich, Florian Edeling, Thomas Lange & Elias Klemm
Der vorliegende Beitrag behandelt spezifische Aspekte der Sicherheitstechnik bei heterogen katalysierten Oxidationsreaktionen. Ergebnisse von Explosionsuntersuchungen an Ethen-Sauerstoffgemischen in einem kontinuierlich betriebenen Mikroreaktor, die beispielsweise für den Ethylenoxidprozess relevant sind, werden vorgestellt. Der Anfangsdruck der untersuchten Eduktgemische lag zwischen 1000 hPa und 10000 hPa bei Anfangstemperaturen zwischen Umgebungstemperatur und einer Temperatur bis zu 673 K. Mikro-strukturierte Reaktoren bieten einen erweiterten Bereich von Betriebsbedingungen. Die Untersuchungen zielen auf den sicheren Betrieb eines Mikroreaktors bei Bedingungen, die bei...

Absolute distance interferometer in LaserTracer geometry

Karl Meiners-Hagen, Nicolae Radu Doloca, Florian Pollinger, Klaus Wendt & Frank Härtig
An absolute distance interferometer based on a hybrid measurement technique was developed with the goal to achieve optimum performance in a LaserTracer. The challenges lie in the compact dimensions as very limited space is available and in the special design of the LaserTracer with a steel sphere as an interferometer reflector. To enable accurate absolute distance measurements three diode lasers are used, two permanently stabilized to D1 and D2 absorption lines of potassium at wavelengths...

Synthetic wavelength based transportable telemeter with submicrometer resolution

Sheherazade Azouigui, Jean-Pierre Wallerand, Thomas Badr, Steven van den Berg, Marc Himbert & Patrick Juncar
We describe a transportable system based on synthetic wavelength interferometry for absolute distance measurement. The synthetic wavelength is generated using two frequency-doubled Nd:YAG lasers. Main feature is the elimination of polarization cross-talk issue using a setup where spatial separation is preferred to polarization separation. A superheterodyne technique has been implemented to detect the synthetic phase, enabling a fringe interpolation of ~2 pi/5600. A resolution of 700 nm over 60 s of integration time is demonstrated...

Reality – governed by six invariant fundamental constants

Frank Spieweck
It is proposed that in classic, general relativistic and quantum physics the same nomenclature shall be used. This may be achieved by making use of a slightly modified International System of Units SI, which should be adapted to the requirements of general relativistic and quantum mechanics. Then, general relativistic problems will be simply treated like phenomena of classic physics. The system of possible future SI units should be based on fixed values for the general...

Revisionssicheres System zur Aufzeichnung von Kassenvorgängen und Messinformationen

Norbert Zisky & Jörg Wolff
1.: Zisky, Norbert: Konzept zum Aufbau und Betrieb revisionssicherer Kassensysteme und Messeinrichtungen.
doi: 10.7795/210.20130206b http://dx.doi.org/10.7795/210.20130206b

2.: Neuhaus, Mathias: Einsatz von Kryptographie zum Schutz von Daten.
doi: 10.7795/210.20130206c http://dx.doi.org/10.7795/210.20130206c

3.: Wolff, Jörg: INSIKA-Prüfverfahren für Kassenbelege und aufgezeichnete Daten.
doi: 10.7795/210.20130206d http://dx.doi.org/10.7795/210.20130206d

4.: Reckendorf, Jens: Erfahrungen bei der Implementierung des INSIKA-Systems in proprietären und PC-basierten Registrierkassen.
doi: 10.7795/210.20130206e http://dx.doi.org/10.7795/210.20130206e

5.: Osswald, Andreas: Ergebnisse und Erfahrungen eines INSIKA Feldversuches.
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Ergebnisse und Erfahrungen eines INSIKA Feldversuches

Andreas Osswald
Als INSIKA Projektpartner hat die Fa. Ratio Elektronik GmbH einen Feldversuch an zwei Tankstellen durchgeführt. Der Feldtest begleitet das INSIKA Projekt um den praxisnahen Einsatz von INSIKA und den damit verbundenen Komponenten anzuwenden und zu überprüfen. Dabei steht die reibungslose und einfache Integration von INSIKA in bestehende Kassensysteme beim Anwender im Vordergrund. Zudem besteht die Möglichkeit, reale Umsatzdaten zu verarbeiten und praxisnahe Geschäftsfälle abzuwickeln. Darauf basierend können wichtige Informationen über Datenmengen, Zeitverhalten sowie die Handhabung...

Ball and hole plate development for evaluation of μCMM

O. Kruger, F. v. d. Walt & P. Greeff
The paper will discuss various processes and findings which were used in the development of ball plates and hole plates to be used in the performance evaluation of μCMMs. The criteria for the design was at first to develop a ball plate for the evaluation of a μCMM. During the experimental phase it became clear that the ball plate could be used with the probe of the μCMM but not with the μCMM vision system....

Explosionsgefahren bei der Härtung von Bremsbelägen

Frank Stolpe
Während der thermischen Härtung von Bremsbelägen für den Automobilbereich werden brennbare Stoffe in signifikanter Menge freigesetzt. Das zeitliche Verhalten dieser Freisetzung wurde unter verschiedenen Randbedingungen untersucht. Dazu wurden Messungen unter Fertigungsbedingungen und unter Laborbedingungen durchgeführt. Für die Laborversuche wurden Worst-Case-Bedingungen gewählt. Diese Daten bildeten die Basis, einige einfache Gleichungen aufzustellen, um eine Worst-Case-Abschätzung für die Freisetzung brennbarer Stoffe zu erhalten. Die Ergebnisse werden in Bezug auf die DIN EN 1539:2010 diskutiert.

Zündtemperaturen brennbarer Flüssigkeiten in Abhängigkeit von der Umschließung

Christian Papp, Elisabeth Brandes, Werner Hirsch & Marcus Marx
Einige Substanzen mit einer Normzündtemperatur zwischen 300 °C und 450 °C weisen im geschlossenen Gefäß bei 1 bar eine deutlich niedrigere Entzündungstemperatur auf. Das Verfahren nach Norm sowie ein abgewandeltes Verfahren zu Bestimmung der Entzündungstemperatur bei 1 bar im geschlossenen Gefäß werden beschrieben. Als mögliche Ursache für die Unterschiede werden Gasaustausch mit der Atmosphäre, Volumen und Material des Zündgefäßes sowie Kaltflammenreaktionen diskutiert. Die Ergebnisse der Versuchsreihen werden für mehr als 30 Stoffe aufgeführt.

High-precision measurements of the thermal expansion at cryogenic temperature on stable materials

Stéphane Roose & Stan Heltzel
article based on oral presentation at the conference MacroScale 2011 "Recent developments in traceable dimensional measurements", Bern-Wabern (Switzerland), 04-06, October, 2011

Einführung des internationalen \"PTB Ex Proficiency Testing Scheme\" für Vergleiche zwischen Ex-Laboratorien

Uwe Klausmeyer, Jia Wu, Tim Krause, Thomas Horn & Ulrich Johannsmeyer
Eine stetig steigende internationale Vernetzung der Industrie und ein Fortschreiten der wirtschaftlichen Verflechtungen haben auch im Bereich des Explosionsschutzes zur Folge, dass es immer notwendiger wird, einheitliche Systeme zur Konformitätsbewertung der im Explosionsschutz eingesetzten Geräte voranzutreiben und somit den Abbau von Handelshemmnissen zu fördern. Das IECEx-System ist ein weltweit einheitliches Prüf- und Zertifizierungssystem im Bereich des Explosionsschutzes, welches von einer Vielzahl von Ländern anerkannt ist und sich im stetigen Wachstum befindet. Auf der Grundlage von...

Experimentelle und numerische Untersuchungen von Zünddurchschlägen

Franziska Seitz, Asghar Ghorbani, Detlev Markus, Robert Schießl & Ulrich Maas
Als Teilprojekt der DFG-Forschergruppe FOR 1447 „Safety Relevant Ignition Processes“ wird in Zusammenarbeit mit dem Institut für Technische Thermodynamik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) die Zündung ruhender Brennstoff/Luft-Gemische durch heiße Freistrahlen erforscht. Ziel ist es zunächst, die vor der eigentlichen Zündung ablaufenden Mischungsprozesse bei Zünddurchschlägen zu untersuchen, da über die Mischungs- und Turbulenzvorgänge für diese Systeme bisher noch wenig bekannt ist. Im Rahmen dieser Untersuchung wird die zeitliche Entwicklung der Eindringtiefe und der maximalen...

Schutz von Daten aus Registrierkassen vor unzulässigen Veränderungen: Fiskalspeicher vs. INSIKA

Rolf Pleßmann
Es gibt eine weltweite Entwicklung, in der zunehmend von Finanzbehörden Fiskalgesetze erlassen werden, die den Einsatz von Fiskalkassen vorsehen und in denen besondere Anforderungen zur Datenspeicherung an Kassensysteme gestellt werden, bei fortschreitender technischer Entwicklung. Im Folgenden wird ein Vergleich des INSIKA-Projektes gegenüber anderen Fiskallösungen, wie sie in Ländern mit Fiskalgesetzen eingesetzt werden, betrachtet. Hierbei werden zum einen die Control-Unit, wie sie im Fiskalland Schweden eingesetzt wird, der INSIKA Lösung TIM (Tax Identification Module) gegenübergestellt und...

Towards traceable bidirectional optical size measurements for optical coordinate measuring machine metrology

Rainer Köning, Bernd Bodermann, Detlef Bergmann, Egbert Buhr, Wolfgang Häßler-Grohne, Jens Flügge & Harald Bosse
Bidirectional measurements are to be performed for the calibrations and the reverification of the performance of optical coordinate measurement machines (CMMs). The national metrology institutes are challenged to provide internationally recognized calibrations of suitable standards at the required uncertainty level of 100 nm. Furthermore most users are not aware of the specific difficulties of these measurements. Because the optical image formation process is based on interference and diffraction the measurements depend on all of their...

Scanning phase shift interferometry in length measurement

Guido Bartl & Renè Schödel
The Ultra-Precision Interferometer of PTB has been equipped with an external measuring path which can be cooled down to 10 K by a pulse tube cooler. Due to the cooling measures vibration is provoked in the interferometer system. Moreover, since the cooled part of the interferometer is a separate extension to the stabilized vacuum chamber, temperature changes can lead to a drift of the length of the beam path. Most phase stepping algorithms in length...

Simulation und experimentelle Untersuchungen der Schwergasausbreitung

Abdelkarim Habib, Bernd Schalau & Dirk Schmidt
Aufgrund gestiegener Rechnerleistung finden heutzutage numerische Strömungssimulationen aus dem Bereich der CFD (Computational Fluid Dynamics) immer mehr Eingang in die Sicherheitstechnik. Bisherige Berechnungsverfahren zur Schwergasausbreitung basieren zum Teil auf empirischen Annahmen und sind in ihrem Anwendungsbereich eingeschränkt. Die zugrunde liegenden Formeln und Theorien erlauben außerdem meist nur eindimensionale Aussagen bezüglich der Konzentrationsverteilung in der Umgebung. Anhand von Literaturdaten und eigenen Freifeldversuchen zur Schwergasausbreitung soll die Leistungsfähigkeit von CFD-Berechnungen hinsichtlich ihres Kosten/Nutzen-Verhältnisses sowie im Vergleich zu...

Explosionsfähigkeit organisch lösemittelfreier UV-Lacke in feinversprühtem Zustand

Dieter Möckel & Michael Beyer
Flüssige Beschichtungsstoffe (UV-Lacke), die nach VOC frei von organischen Lösemitteln sind, werden nach den aktuell geltenden Grundsätzen als „entzündbar“ eingestuft. In der Praxis des Spritzlackierens bildet die Berechnung der Durchschnittskonzentration von organischen Lösemitteln innerhalb einer Kabine oder eines Spritzstandes die Grundlage zur Beurteilung der Explosionsgefährdung. Beim Fehlen organischer Lösemittel ergibt sich „0 % der UEG“. Eine gegebenenfalls vorliegende gefahrdrohende Beschichtungsstoffmenge durch die Sprühwolke wird nicht berücksichtigt. Dieser sicherheitstechnische Widerspruch soll durch das Forschungsprojekt aufgelöst werden....

Einsatz von Kryptographie zum Schutz von Daten

Mathias Neuhaus
Der Beitrag bietet einen Überblick über in der modernen Kryptographie eingesetzte Verfahren und bewertet deren Eignung für die Zwecke der Verschlüsselung oder Signatur. Im zweiten Teil werden die Aufgaben der im INSIKA-Projekt eingesetzten Smart Card (TIM) beschrieben. Die Smart Card bildet die zentrale Instanz zur Absicherung der in der Kasse erfassten Umsatzdaten gegen eine nachträgliche Manipulation.

Neue TRBS 3151 / TRGS 751 \"Vermeidung von Brand-, Explosions- und Druckgefährdungen an Tankstellen und Füllanlagen zur Befüllung von Landfahrzeugen\"

Dirk-Hans Frobese
Nach mehr als vier Jahren Bearbeitungszeit erschien im Oktober 2012 die neue TRBS 3151/TRGS 751, in der die Anforderungen zur Vermeidung von Brand-, Explosions- und Druckgefährdungen an Tankstellen und Füllanlagen zur Befüllung von Landfahrzeugen festgelegt werden. Diese Technische Regel beschreibt die Anforderungen an die Planung, die Installation und Montage, den Betrieb sowie die Wartung und Instandhaltung von Anlagen, an denen die Kraftstoffbehälter von Landfahrzeugen wie PKW oder LKW mit Kraftstoffen befüllt werden. Gleichzeitig wurde die...

Betrachtung permanentmagneterregter Synchronmaschinen unter Explosionsschutzaspekten

Matthias Weber, Cornelius Bode & Christian Lehrmann
Für den sicheren Betrieb permanentmagneterregter Synchronmaschinen in explosionsgefährdeten Umgebungen sind neben der Beurteilung der Statorwicklungstemperatur detaillierte Kenntnisse über die Erwärmung der Rotormagnete notwendig. Eines der Ziele bei der Maschinenauslegung ist es dann, die Maschinenverluste insgesamt zu minimieren und den Wirkungsgrad zu maximieren. Eine übliche Methode um die Wirbelstromverluste innerhalb der Magnete und somit deren Erwärmung zu reduzieren, ist die radiale und axiale Teilung der Magnete. Bei einer ungünstig gewählten Unterteilung steigen jedoch die Wirbelstromverluste anstatt...

Precision angle comparator using self-calibration of scale errors based on the equal-division-averaged method

Jong-Ahn Kim, Jae Wan Kim, Chu-Shik Kang, Jonghan Jin & Tae Bong Eom
An angle comparator for precision angle measurement is presented, which used the equal-division-averaged (EDA) method to self-calibrate the scale errors of a divided circle. The angle comparator mainly consists of an air bearing, friction motors, and a self-calibratable angle encoder. Using the air bearing and friction motors, we can generate the angular position with the resolution of less than 0.005". The divided circle of the angle encoder has 64800 signal periods within 360° and the...

Manipulationssichere Taxameterdatenerfassung auf INSIKA-Basis

Thomas Krause & Michael Ströh
Unter Leitung der PTB wurde in einem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) geförderten Forschungsvorhaben ein technisches Lösungskonzept (INSIKA-Konzept) erarbeitet. Die Anwendung des INSIKA-Konzepts stellt die lückenlose, revisionssichere Aufzeichnung von Einzelbuchungen bei Bargeschäften bei Nutzung einer elektronischen Registrierkasse sicher.

The INRIM 1D comparator with a new interferometric set-up for measurement of diameter gauges and linear artefacts

Gian Bartolo Picotto, Roberto Belotti, Marco Pometto & Marco Santiano
The INRIM 1D comparator was updated with a new interferometric set-up providing differential measurements of probe–sample displacements along the x-axis. In the proposed design, the measuring and reference beam paths fulfil the Abbe condition both in lateral and vertical alignment when probing the middle height section of the measuring gauge. Compensation of mechanical and thermal drifts was extended by using a symmetric and differential design of the optic paths. Significant improvements of the repeatability between...

Uncertainty estimation for comb based laser calibrations by direct comparison of 3 different combs

Michael Matus, Petr Balling, Werner Mache, Anton Nießner & Petr Kren
We present a GUM conform treatment for estimating the measurement uncertainty of laser frequency calibrations using a femtosecond optical frequency comb generator. Using the formalism developed a schema for a comb-comb comparison is proposed which delivers an upper bound for the uncertainty component originating from the calibration method. Experiments using three different combs are presented and the uncertainties analyzed. This work led to a significant reduction of the uncertainties for comb based laser calibrations for...

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  • 2013
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