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Veröffentlicht von:Lukas Brodbeck Geändert vor über 8 Jahren
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Modellbasierte Datenanalyse zur Referenzierung und automatischen Repositionierung eines faseroptischen Hydrophons Collins William Lapa Kéyanfé (lapa@hia.rwth-aachen.de) Matr.Nr.: 852179 Lehrstuhl für Medizintechnik Helmholtz-Institut für Biomedizinische Technik der RWTH Aachen Pauwelsstraße 20 52074 Aachen Universitätsinterner Betreuer Prof. Dr. rer. nat. Martin Reißel, FH Aachen Universitätsexterner Betreuer Dr.-Ing Matias de la Fuente, RWTH Aachen Betreuende wissenschaftliche Mitarbeiterin Kristin Dietz-Laursonn, M.Sc.
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2 Überblick Einleitung Problemstellung und Ziel Material und Methoden Ergebnisse Diskussion und Fazit
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3 Stoßwellen Akustische Wellen Extrem schneller Druckanstieg Hohe Druckamplitude Erzeugung Elektrohydraulische Elektromagnetische Piezoelektrische
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4 Medizinische Anwendungen der Stoßwellenbehandlung ESWL – “Extrakorporale Stoßwellenlithotripsie” Nichtinvasive Zertrümmerung Fokus auf Stein ESWT - “Extrakorporale Stoßwellentherapie” Wachstum von Geweben Auch in der Dermatologie einsetzbar
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5 Problemstellung und Ziel Faseroptisches Sondenhydrophon (FOPH 2000) Messung von Drücken in Flüssigkeiten Beschädigung der Glasfaser am Fokus Veränderung der Position der Messspitze Ziel Wiederfinden der Glasfaserspitze Genauigkeit von 10µm
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6 Material Messobjekt Alu-Platte Rechtwinklige Nuten Diverse Bohrungen Mess- und Steuergeräte Oszilloskop (Tectronix DPO 2024B), Photodetektor Hauptgerät des Sondenhydrophons Steuerungseinheit des Positioniertisches Positioniertisch Versuchsbecken
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7 Versuchsdurchführung Z-Referenzierung : Genauigkeit der Höhenpositionierung Mehrfachmessung Unterschiedliche Schrittweite Gemittelte Spannung pro Schritt Abbruchbedingung: 1,4 V Spannungskategorien: 0,8 / 1,0 / 1,2 / 1,4 (Volt) Mittelwert und Standardabweichung X- bzw. Y-Referenzierung : Erkennen der Kanten Nach dem selben Prinzip Höhenposition anfahren Grobfahren (3 Schritten) Feinfahren (1 Schritt) Versuchskörper
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8 Programmtechnische Maßnahmen Funktionsfähiges Programm Schnittstellen CNC-Tisch Oszilloskop Verfahren der Faserspitze per Knopfdruck Sammlung Messdaten
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9 Z-Referenzierung - Aktivitätsdiagramm
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10 X- bzw. Y-Referenzierung - Aktivitätsdiagramm
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11 Ergebnisse Z-Referenzierung: Wiederholungen: 5 Schrittweite: 1 1,2 V: -Min: 22 Schritten -Max: 35 Schritten Mittlere Abweichung 5,24 Schritten Entspricht Genauigkeit von 65,5µm
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12 Ergebnisse Z-Referenzierung: Wiederholungen: 3 Schrittweite: 1 1,2 V: -Min: 8 Schritten -Max: 75 Schritten Mittlere Abweichung 34,99 Schritten Entspricht Genauigkeit von 437,775µm
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13 Ergebnisse X- bzw. Y-Referenzierung: Grobfahren: 3 Schritten in eine Richtung Feinfahren: 1 Schritt in entgegengesetzte Richtung Anzahl überfahrener Kanten: 4 Kanten durch Signalabfall erkennbar Signalabfall, obwohl keine Kante
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14 Ergebnisse X- bzw. Y-Referenzierung: Überfahren einer schrägen Kante Grobfahren: 3 Schritten in eine Richtung Feinfahren: 1 Schritt in entgegengesetzte Richtung Anzahl überfahrener Kanten: 2 Kanten durch Signalabfall erkennbar Begin Rauschens nach ca. 100 Schritten
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15 Diskussion und Fazit Messung noch nicht mit ausreichender Genauigkeit Störfaktoren: Öffnen und Schließen von Türen Betreten des Raumes Sonde nicht festgeschraubt Bildung von Blasen Temperaturänderung vom Wasser Beseitigung der Störfaktoren Wiederholung der Messungen
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Modellbasierte Datenanalyse zur Referenzierung und automatischen Repositionierung eines faseroptischen Hydrophons Collins William Lapa Kéyanfé (lapa@hia.rwth-aachen.de) Lehrstuhl für Medizintechnik Helmholtz-Institut für Biomedizinische Technik der RWTH Aachen http://www.meditec.hia.rwth-aachen.de Vielen Dank !
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