Schall: Wenn Augen hören können - 

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Schall: Wenn Augen hören können

13.11.2020

Schall sichtbar machen? Wie geht das eigentlich? Mit akustischen Kameras: sie orten Schallquellen und bilden diese dann als akustisches Foto ab. Wie Sie mit unserer Technologie sehen können, was Sie hören müssen, erklären wir hier.

In lauten Umgebungen oder bei komplexen Objekten ist es besonders schwer zu bestimmen, welche Teile Schall erzeugen und damit eine Lärmquelle exakt zu identifizieren. Herkömmliche Messungen oder solche mit einzelnen Mikrofonen liefern da leider nur unbefriedigende Ergebnisse.

Eine akustische Kamera dient als perfekte Ergänzung für das menschliche Gehör. Sie kann feststellen, von wo genau ein Geräusch stammt und wie sich der Schall ausbreitet. Schließlich können Menschen Informationen am besten visuell verarbeiten.

Eine Akustikkamera eignet sich sowohl für Einzel- als auch für Dauermessungen und kann entweder fix installiert werden oder auch an verschiedenen anderen Orten zum Einsatz kommen. Damit erhält der Anwender nicht nur eine genaue Messung, sondern zusätzlich eine Art Karte aller festen und beweglichen Objekte: ein Google Maps des Schalls sozusagen.

Wenn die Maschine seltsam klingt

Geräusche können einerseits gesundheitsschädliche Lärmquellen am Arbeitsplatz oder auch ein wichtiger Indikator für schwerwiegende Fehlfunktionen von Anlagen sein und Hinweise auf drohende Maschinenausfälle geben. Auf solche untypischen Geräusche sollten Anwender bei Maschinen im laufenden Betrieb als auch bei der Produktentwicklung regelmäßig achten.

Auf diese Weise finden Akustikkameras alle Normabweichungen und entdecken so die Ursache von Defekten wie zum Beispiel einen Bruch, ein Leck oder einen Riss. Akustische Kameras sind daher ein wesentlicher Faktor der Qualitätssicherung: sie sehen ein Problem, bevor Sie es bezahlen müssen.

Die Visualisierung nutzen, der Nutzen der Visualisierung

„Mit unseren Sound Scannern können industrielle Applikationen großflächig vermessen werden“, erklärt Thomas Rittenschober, Geschäftsführer von Seven Bel. Der Methode von Seven Bel liegt die Technologie eines rotierenden Sound Scanners mit fünf hochmodernen digitalen Mikrofonen zugrunde, der sehr hochauflösend das Schallfeld mit einem Durchmesser von bis zu 1,32 Metern abtastet.“

Denn je feiner das Schallfeld abgetastet wird, umso hochwertiger wird sich am Ende das Ergebnis in der Bilddynamik präsentieren. Das System der Visualisierung erlaubt somit eine feinere Unterscheidung der jeweiligen akustischen Quellen. Außerdem spielt die Fläche des mit dem Sensor abgetasteten Schallfeld eine wesentliche Rolle: Je größer die Fläche, desto besser die örtliche Auflösung und desto besser kann man örtlich nahe beieinander liegende Quellen beurteilen.

Schallbilder in der Cloud

In der Folge werden dann die Sensordaten über ein mobiles Endgerät zu einem Hochleistungsrechner in die Cloud übermittelt, wo die eigentliche Verarbeitung stattfindet. Dieser Prozess liefert dann akustische Bilder mit überraschend präziser räumlicher Auflösung und Dynamik, wie sie von Wärmebildkameras her bekannt sind. Dadurch kann der Anwender sehr genau erkennen, welchen Ursprung die Geräusche haben.

„Unser mobiles Messsystem liefert hochwertige Ergebnisse und ist technisch auf das Wesentliche reduziert. Anwender wollen schnell in die technische Lösungsfindung gehen und nicht mit Messergebnissen und Analysen überflutet werden. Unser System lässt sich schnell aufbauen und ist intuitiv zu bedienen“, so Rittenschober. „Auf eine Überfrachtung mit Bedien- und Auswahlmöglichkeiten, die nur für Akustikexperten wirklich greifbar sind, wurde bewusst verzichtet.“

Universelle Anwendungsbereiche

Sound Scanner lassen sich vielfältig einsetzen, zum Beispiel für die Geräuschanalyse, Schallreduktion, Fehlerdiagnose, Qualitätssicherung, zustandsabhängige Maschinen-Wartung, Predictive Maintenance also, Freifeldmessung großer Objekte. Ebenso können sie für die Langzeit-Überwachung von Maschinen und Anlagen, akustische Fahrzeugtests, Messungen im Innenraum von Flugzeugen, Windkraftanlagen oder die Schallkartierung im Windkanal verwendet werden.

Das System qualifiziert sich ebenfalls sehr gut für den Bereich der Instandhaltung. Beispielsweise für Umspannnetzwerke der Energieversorger. Denn bei der Suche nach Schallquellen dürfen sich die Prüfer wegen der lebensgefährlichen Stromspannung nur einige Meter an die Objekte annähern.

Aus dieser Distanz lassen sich häufig unerwünschte Geräusche kaum mehr zuordnen. Mit einem Sound Scanner können auftretende Geräusche - wie zum Beispiel scheppernde Bauteile - als vorbeugende Wartung für jedes Bauteil genau lokalisiert werden.

Messsystem für die schnelle Analyse

Der Sound Scanner bildet zusammen mit einem mobilen Gerät und der Cloud-Infrastruktur ein kompaktes Hochleistungs-Messsystem für die Analyse von akustischen Herausforderungen. Dabei legten die Entwickler von Seven Bel besonderes Augenmerk auf einen massiv vereinfachten Arbeitsablauf für die Messung und Analyse akustischer Bildinformationen.

Diese automatisch generierten Daten können problemlos an Mitarbeiter, Partner oder Kunden weitergegeben werden. Unternehmen aus der Automobil-, Transport-, Haushaltsgeräteindustrie und aus dem Maschinenbau nutzen die Visualisierung bereits.