Das Druckkammerlabor als Model

Druckkammerlabor

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Peter Kampmann

Im Druckkammerlabor werden verschiedenste Tests durchgeführt, wie zum Beispiel Materialtests. Einen Einblick in die Funktionsweise und den Versuchsaufbau erhalten Sie in dem folgenden Video. In der Druckkammer kann ein maximaler Druck aufgebaut werden, der dem einer Wassertiefe von etwa 6.600 Metern entspricht.

Anwendungsbereich

Wie verhalten sich Materialien unter hohen Drücken? Wie verändert sich das Verhalten von Sensoren und Aktoren in der Tiefsee? Halten Dichtungen dem hohen Druck stand? Das sind Fragen denen im Druckkammerlabor des DFKI Robotics Innovation Center nachgegangen wird.

Die beobachtbaren physikalischen Eigenschaften von Feststoffen und Flüssigkeiten sind in der Tiefsee gänzlich andere als wir sie an Land kennen. Öle ändern beispielsweise ihre Viskosität und Feststoffe fangen an zu fließen. Damit man diese Phänomene untersuchen kann, existieren so genannte Druckkammern, mit denen man den Druck, wie er in der Tiefsee vorherrscht simulieren kann. Dabei entspricht der Druckanstieg von einem Bar etwa dem Tiefenunterschied von 10 Metern. Mit unserer Druckkammer können wir Drücke bis 660 bar erzeugen, was daher einer Tiefe von 6 600 m entspricht. Dieser Druckbereich ist nicht willkürlich gewählt. Mit einer Tiefe von 6 000m erreicht man etwa 95% des Meeresbodens auf der Erde.

Versuchsaufbau

Blick auf einen Versuchsaufbau
Blick auf einen Versuchsaufbau

Zur Durchführung eines Versuchs wird die Druckkammer mit etwa 80 Litern Wasser gefüllt. Über eine Pumpe wird dieses verdichtet und dadurch der Druck erhöht. Als Besonderheit hat unsere Druckkammer elektrische Durchführungen. Bis zu 48 elektrische Leitungen mit einer maximalen Stromführung von 8 Ampere können innerhalb der Druckkammer genutzt werden. Zusätzlich verfügt die Druckkammer über ein Schauglas. Über dieses kann mittels einer Kamera das Experiment innerhalb der Druckkammer überwacht werden.

Technische Daten

Auf dieser Seite finden Sie detailierte Informationen zu den einzelnen Elementen des Druckkammerlabors.

Druckbehälter:

Volumen: 75 l
Maximaler Druck:660 bar (entspricht einer Wassertiefe von etwa 6.600 m)
Abmessungen:

Innendurchmesser: 40 cm
Nutzbare Tiefe: 60 cm

Druckerzeugung:

Schraubenkompressor RSD-Compact
Druckbereich:4.0 - 10.0 bar
Tatsächliche Ausgangsleistung:4 kW
Fördermenge:0.44 qm/min
Hochdruckplungerpumpe Resato Type P160  
Maximales Ausgangsverhältnis:  
1:13  
Förderleistung:  
790  
Durchfluss:  
4,5 l/min  

Datenschnittstellen:

Elektrische Durchführungen:36, max. Strom 8 A
Hydraulische Steckverbinder:2,3 / 8'' Gewinde
Schaugläser:2 im Kammerdeckel
1 x 55 mm Durchmesser
1 x 30 mm Durchmesser

Basis-Experiment-Setup:

Kamera:

Prosilica GE1900C
Frame-rate 30 fps
Auflösung: 1920 x 1080 (HDTV)
CCD Chip Size: 1"

Drucksensor:WIKA Eco-1
Measurement range: up to 1000 bar
National Instruments Messwandlerkarte
© DFKI GmbH
zuletzt geändert am 01.11.2016
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