➜ Für regelmäßige geometrische Formen:
Für einfache, gleichmäßig geformte Objekte wie Würfel, rechteckige Prismen, Zylinder und Kugeln können Sie spezifische geometrische Formeln verwenden, um das Volumen zu berechnen. Hier sind einige Beispiele:
- Würfel: Volumen = Seitenlänge³
- Rechteckiges Prisma: Volumen = Länge × Breite × Höhe
- Zylinder: Volumen = π × Radius² × Höhe
- Kugel: Volumen = 4/3 × π × Radius³
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➜ Flüssigkeitsvolumen:
Die Vermessung von Volumina von Flüssigkeiten oder Gasen erfordert spezielle Geräte wie Gasspritzen oder Gasbüretten. Dabei ist zu berücksichtigen, dass Temperatur und Druck das Volumen von Stoffen, insbesondere von Gasen, beeinflussen können.
Die Verdrängungsmethode funktioniert folgendermaßen: Das zu messende Objekt wird in einen Behälter mit Flüssigkeit gelegt, und der Anstieg des Flüssigkeitsspiegels wird gemessen. Dieser Anstieg entspricht dem Volumen des Objekts. Das Archimedische Prinzip besagt, dass das Volumen eines unregelmäßig geformten Objekts durch die Menge an Wasser bestimmt werden kann, die es beim Eintauchen verdrängt. Durch Messen der Änderung des Wasserstands vor und nach dem Eintauchen des Objekts können Sie dessen Volumen berechnen.
Für Objekte mit unregelmäßigen Formen, sogenannten Freiformen, wie zum Beispiel Kleberaupen, Schweißraupen können keine Verdrängungsmethoden angewendet werden, um ein Volumen zu messen.
➜ Computergestützte Techniken zur Volumenmessung
In der heutigen Zeit werden zunehmend computergestützte Methoden wie 3D-Laserlinien-Triangulationssensoren und Bildverarbeitungssoftware eingesetzt, um das Volumen komplexer Formen präzise zu messen. Diese Technologien ermöglichen die digitale Erfassung des Objekts und die Berechnung des Volumens mittels rechnerischer Verfahren. Die 3D-Vermessung ermöglicht die genaue Bestimmung der kleinsten umhüllenden Oberfläche von Objekten.3D-Laserlinien-Triangulationssensoren können Objektkonturen von allen Seiten in drei Dimensionen innerhalb von Sekunden erfasst werden.
Die Lasertriangulation ist eine fortschrittliche Methode zur Entfernungsmessung und Formbestimmung von Objekten, die auf den Prinzipien der Geometrie und Optik basiert. Dieses Verfahren nutzt die Triangulation, um die Entfernung zu einem Objekt anhand der Winkel und bekannten Abmessungen eines Dreiecks zu berechnen, das aus einer Lichtquelle, einem Sensor und dem zu messenden Objekt besteht.
➜ Der Aufbau funktioniert folgendermaßen:
- Eine Laserlichtquelle projiziert eine Linie auf das zu messende Objekt, welche von der Oberfläche reflektiert wird.
- Ein spezieller Kamerasensor erfasst das diffus reflektierte Laserlicht in einem definierten Winkel. Dabei werden die Positionen der Punkte auf der Laserlinie in der Höhe (z) berechnet.
Durch die Kenntnis des festen Abstands zwischen Laserquelle und Sensor sowie des Einfallswinkels des Laserlichts auf den Sensor können die Punkte einer Laserlinie in Höhe (z) und Breite (x) berechnet werden. Auf diese Weise entsteht ein 2-dimensionales Profil. Mehrere dieser Profile, die in einem festgelegten Abstand zueinander aufgenommen werden, ergeben eine 3D-Punktewolke. Diese Berechnungen erfolgen im 3D-Laserlinien-Triangulationssensor unter Anwendung trigonometrischer Prinzipien.
➜ Die Genauigkeit dieser Messungen hängt von verschiedenen Faktoren ab:
- Präzision der Winkelmessung
- Wellenlänge des Laserlichts
- Qualität der Optik und die Auflösung des Sensors
Um genaue Ergebnisse zu gewährleisten und potenzielle Fehler oder Abweichungen im System zu berücksichtigen, werden Kalibrierungsprozesse verwendet.
Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass 3D-Laserlinien-Triangulationssensoren nur für die Messung von Festkörpern geeignet sind.
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Keramikpartikel für den Wärmetransfer 
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