Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Measurement of components in 3D under water

01.04.2015

Conveying systems for oil and gas, operated in the sea have many important underwater components. The maintenance of such components is elaborate and expensive, as measuring them is complicated. Fraunhofer researchers are presenting a compact 3D measurement system at the trade fair in Hannover.

The maintenance of underwater technical systems is elaborate and expensive. Pipes, flanges and connections of conveying systems for oil and gas at sea, for example, must first be measured for this purpose. The measurements serve to correctly assess the extent of damage – caused by corrosion, for instance, or by other defects – and to initiate suitable repair interventions.


The 3D measurement system co-developed by scientists from the Fraunhofer IOF, reminds us of an underwater camera.

© Fraunhofer IOF

The Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering IOF in Jena is presenting a system at the Hannover trade fair from April 13 to 17 (Hall 13, Booth E26), which measures underwater components and provides this information as 3D data.

The sensor and camera technology has approximately the size of a shoe box and can be held by a diver just like an underwater camera. It is currently designed for use at a water depth up to 40 meters. The prototype was created within an international research project together with the 4h JENA engineering GmbH and the Norwegian Research Institute Christian Michelsen Research (CMR).

The Thuringia Landesentwicklungsgesellschaft (state development company) was the promoter. »In the next step we want to optimize the 3D measurement system for greater depths and broader underwater application fields«, says Dr. Peter Kühmstedt, scientist at the IOF.

New 3D system: small, lightweight and extremely robust

During the project, the IOF was responsible for making 3D measurement technology suitable for underwater use. The highlight: The scientists managed to accommodate the entire control system and electronics as well as the computer and display technology in a very confined space:

»The system is no larger than 20 cubic decimeters and weighs less than 11 kilograms«, says Kühmstedt. Despite its complex technology it must still be easy to operate, because divers are limited in their movements by the water and their equipment. The researchers have adapted the operating and representation software of the system to guarantee this: Only a few buttons go outwards. The temperature is constantly monitored to keep the device mechanically and thermally stable, because under water, temperatures may fluctuate immensely depending on depth and sea current. Light conditions also differ from those on land:

There are optical refractions at the interface between the device and the water. A special calibration strategy for the measurements compensates for that. A further drawback: In the water, everything runs via wires and not via radio – therefore the scientists have to design the cables in a very compact manner.

»Under water, things are ten times more expensive. It is a large cost aspect for energy and raw material conveying companies to have their systems maintained at sea. The problem: The technologies currently available for the measurement of components are either too slow or too far away from the actual application. This is why we have developed this prototype together with the industry«, says Kühmstedt. 4h JENA engineering was responsible for the development of the housing and the system cladding, and CMR for the integration of additional sensors.

The 3D measurement system successively depicts several striped patterns onto the surface of the component to be examined by means of a projector, while at the same time taking pictures of the object are taken with two cameras. Based on the series of stereo photos taken and on the active pattern structure seen on the surface, the technology is able to exactly determine the shape of the object.

The diver needs 0.2 seconds for each 3D scan and can check under water whether they are usable. Once back on land or on the ship, he can then load the data to a computer, which evaluates the information and makes suggestions for possible repair measures. »For example it can be decided whether the rust has corroded too deeply or if the defect in the pipe presents a problem or not«, says Kühmstedt.

Weitere Informationen:

http://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2015/april/measurement-of-compon...

Dr. Kevin Füchsel | Fraunhofer Research News

All articles from HANNOVER MESSE >>>

The most recent press releases about innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie