Mobiles Messsystem für akustische Messmethoden (SAG)

Einige Messtechnikanwendungen zeigen die folgenden Abbildungen. Abb. 1 zeigt die Anwendung des mobilen DLR Mikrofon-Array-Systems in der geschlossenen Messstrecke des Niedergeschwindigkeitswindkanals LSWT in Bremen. Mit dieser Messtechnik können die Position und die Stärke von Schallquellen an einem Flugzeugmodell im Windkanal vermessen werden. Die Verwendung der High-speed PIV-Messtechnik zur berührungsfreien Bestimmung der Schallschnelle ist in Abb. 2 zu sehen.
 

Allgemeine Daten

• Standort DLR Göttingen
• Eröffnung 2008
• Betrieb ganzjährig

Technische Daten

• Reflexionsarmer Raum 7,4 m x 6,75 m x 4,3 m (nach DIN EN ISO 3745:2012-07, Anhang A) mit optionalen Strömungsversuchsstand (Düsenabmessungen 0,4 m x 0,4 m, bis 50 m/s)
• 9 zeitsynchrone Datenerfassungssysteme des Typs VIPER mit insgesamt 496 Kanälen mit Abtastrate bis zu 250 kHz
• 2 Datenerfassungssysteme des Typs Oros mit insgesamt 56 Kanälen
• 60 ¼ Zoll Kondensatormikrofone
• 20 ½ Zoll Kondensatormikrofone
• 80 ¼ Zoll Multifield Mikrofone
• 100 ¼ Zoll Kryofeste Kondensatormikrofone
• 250 vorpolarisierte Elektretmikrofone
• 40 einaxiale Beschleunigungssensoren
• 30 triaxiale Beschleunigungssensoren
• 60 piezoresistive Drucksensoren
• 18 Schallintensitätssonden (p-p und p-u)
• 1 dreidimensionale Intensitätssonde

• Mikrofonarrays für verschiedene Anwendungen

  • Messungen in der geschlossenen Messstrecke (bis 288 Mikrofone)
  • Messungen in der offenen Messstrecke (bis 250 Mikrofone)
  • Messungen unter kryogenen Bedingungen (144 Mikrofone)
  • Messungen unter druckbeaufschlagten und kryogenen Bedingungen (96 Mikrofone)
  • Kabinen-Mikrofonarray (60 Mikrofone, flugtesterprobt)
  • Nahfeldholografie
• Verschiedenes: Filter, Kunstkopf, Signalgeneratoren, Außenmikrofon, Schallquellen, Pistonphon, 1-Punkt-Laservibrometer

Anwendungsgebiete

• Lokalisierung und Quantifizierung von Schallquellen
• Identifikation von Quellmechanismen

• Mobiler Einsatz in Flugversuchen

  • Untersuchung des Grenzschichtgeräusches
  • Messung und Reduzierung von Schall in der Flugzeugkabine

• Mobiler Einsatz in industriellen Windkanälen

  • Offene Messtrecke
  • Geschlossene Messtrecke
  • Windkanäle mit kryogener und bedruckter Messtrecke

Projekt-Highlights

• SIMKAB (Simplifizierte Kabine, LuFo IV-2)
  Ziele: Messtechnische Erfassung der Quellorte, der Hauptübertragungswege und der Schallabstrahlung in den Innenraum im Flugversuch mit dem ATRA, Airbus A320
• ALSA (Akustische Lokalisation von Strömungsablösung im ETW, LuFo IV-3)
  Ziele: Erfassung von aeroakustischen Schallquellen an kleinskalierten Modellen bei Flug-Reynoldszahlen und Untersuchung des Zusammenhanges zwischen Nahfeld und akustischem Fernfeld
• PROTEG (Production Optimising Technologies, Lufo IV-3)
  Ziele: Experimentelle Untersuchung der Grenzschichtanregung einer Leichtbauplatte bei M=0.8
• NEMO (Noise Source Evaluation using In-flight Data and Modal Characterization of CRAFD Demonstrator, LuFo IV-4)
  Ziele: Detaillierte Analyse der Daten aus den im Rahmen von SIMKAB durchgeführten Flugtests im A320-ATRA und Ableitung eines empirischen Modells für die Grenzschichtanregung
• FlightLab (Optische Vibrationsmesstechnik und effiziente Analysetools, Lufo V-1)
  Ziele: Entwicklung eines physikalischen Modelles zur Vorhersage der Schallabstrahlung einer grenzschichtangeregten Leichtbauplatte
• InScan (Zeit- und genauigkeitsoptimiertes in-flight Intensitätsscanning, Lufo V-2)
  Ziele: Entwicklung eines arraybasiertes Messkonzept zur schnellen und genauen Kabinenlärmbestimmung
• MAAM-Kurs (Mikrophone Arrays for Aeroacoustic Measurements, 2014, 2016)
• Research Supports (Daimler, VW, Porsche, Audi, Hübner, DNW-LLF, KRRI - Korean Railroad Research Institut

Kooperationen

• Deutsch-Niederländische Windkanäle (DNW)
• European Transonic Windtunnel (ETW)
• TU Cottbus, TU Berlin, NASA, Trinity College Dublin,
• Airbus, RUAG

Literatur