IAPG-JAHRESBERICHT 2011 - IAPG - Jade Hochschule
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PROJEKTE<br />
Entwicklung eines mobilen optischen Mess-<br />
systems zur Rundheitsprüfung an Stahlrohren<br />
Zur Aufnahme der Rohrobjekte werden zunächst die<br />
Anforderungen an das Messsystem spezifiziert. Um den<br />
Einsatz unter schwierigen Umgebungsbedingungen,<br />
z.B. auf Baustellen, zu gewährleisten, sind sämtliche<br />
Systemkomponenten auf Robustheit zu prüfen und<br />
entsprechend zu konzipieren. Basierend auf Abschätzungen<br />
sind umfangreiche numerische Berechnungen<br />
in Form von Simulationen unterschiedlicher Systemkonfigurationen<br />
und deren Genauigkeiten durchzuführen.<br />
Als Aufnahmesystem zur Objekterfassung dient eine<br />
Stereokamera CamBar B2 von der Firma AXIOS 3D Services,<br />
zunächst mit einem handgeführten Messadapter<br />
(Lokator), der zur Abtastung von Rohrkanten verwendet<br />
wird. Als Zielpunkte dienen retroreflektierende Marker.<br />
Stereokamera und Messadapter zur Erfassung der Rundheit<br />
Die Kamera wird über ein Software-Development-Kit<br />
(SDK) von AXIOS 3D Services gesteuert, welches die 3D-<br />
Position des Lokators berechnet. Zur Erfassung dynamischer<br />
Prozesse wird ein Referenzfeld herangezogen.<br />
Das Messsystem wird für die Bestimmung von Rohrdurchmessern<br />
von ca. 300 mm bis 1500 mm mit einer<br />
Messgenauigkeit von 0,1 mm ausgelegt.<br />
Zur Auswertung und Analyse der Messdaten wird eine<br />
Software entwickelt, die zunächst für kreisförmige Ob-<br />
32<br />
Die Verwendung von Pipelines nimmt gegenwärtig eine wichtige Rolle beim weltweiten<br />
Transport von Energieträgern, wie z.B. Rohöl und Erdgas, ein. Aufgrund<br />
der zunehmenden Nachfrage nach Stahlrohren reduziert sich häufig die Qualität<br />
im Fertigungsprozess. Dieses spiegelt sich insbesondere in der Geometrie der Rohre<br />
wider und kann zu erheblichen und vor allem kostenintensiven Problemen führen.<br />
Im aktuellen Forschungsvorhaben wird daher ein photogrammetrisches 3D-<br />
Messsystem zur Erfassung der Geometrie von Stahlrohren entwickelt.<br />
jekte herangezogen wird. Mit Hilfe der Ausgleichungsrechnung<br />
wird ein „least-squares circle (LSC)“ der erfassten<br />
Messpunkte bestimmt. Dieser ideale Ausgleichskreis<br />
beschreibt die bestmögliche Einpassung eines<br />
Kreises durch die Messpunkte. Um die Rohrgeometrie<br />
noch treffender beschreiben zu können, wird eine Erweiterung<br />
vom Kreis zu einer Ellipsenform berücksichtigt.<br />
Abweichungen vom LSC<br />
Aktuell werden Messungen und Analysen verschiedener<br />
Komponenten des Systems näher untersucht, welche für<br />
die zukünftige Entwicklung einer motorisierten Messeinheit<br />
nützlich sind. Des Weiteren soll der Einsatz von<br />
Einkamera- und Mehrkameralösungen - in Verbindung<br />
mit Algorithmen aus der Bildverarbeitung - erprobt werden.<br />
• Projektbeteiligte: Prof. Dr. Thomas Luhmann,<br />
Thorsten Roelfs (M. Sc.), Daniel Wendt (M. Sc.)<br />
• Förderung durch das Bundesministerium für<br />
Bildung und Forschung (BMBF)<br />
• Laufzeit: 01.07.2010 - 30.06.2013<br />
• Kooperationspartner: AXIOS 3D Services GmbH,<br />
Bohlen & Doyen, Rosen Technology and Research<br />
Center GmbH<br />
• iapg.jade-hs.de/projekte/rundheitsmessung
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