Offenburg University of Applied Sciences
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Entwicklung einer robusten, optischen Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) zur Bedienung und Parametrierung von Füllstandssensoren im industriellen Umfeld
No full textIm Rahmen dieser Bachelorarbeit wurde untersucht, inwieweit eine zuverlässige und robuste Mensch-Maschine-Schnittstelle (Human Machine Interface (HMI)) für VEGASensoren durch Gestenerkennung realisiert werden kann. Bisher erfolgt die Bedienung des Sensors über die Plicscom-Einheit, entweder durch Tastendruck oder einen Magnetstift. Besonders in explosionsgefährdeten Bereichen, in denen das Gehäuse nicht geöffnet werden darf, wäre eine alternative, berührungslose Steuerung von Vorteil. Inspiriert durch etablierte Systeme kam die Idee auf, eine Gestensteuerung zur Navigation im Menü des Sensors zu entwickeln.
Zur Umsetzung wurde zunächst eine umfassende Recherche zu bestehenden Methoden durchgeführt, gefolgt von der Aufzeichnung und Analyse von Bewegungsdaten. Anschließend wurden verschiedene Signal- und Bildverarbeitungsverfahren untersucht, um charakteristische Merkmale von Handgesten zu extrahieren und zu klassifizieren. Aus diesen Gesten wurden drei Bedienkonzepte entwickelt und getestet: „Diskrete Gesten“, „Auswahl der Zone (im Kreis angeordnet)“ und „Auswahl der Zone (als Liste angeordnet)“. Während die erste Variante durch intuitive Steuerung überzeugt, bestehen Einschränkungen bei der zuverlässigen Erkennung der Gesten. Die zweite Variante bietet eine präzise Navigation, weist jedoch aufgrund von Totzeiten Einschränkungen in der Geschwindigkeit auf. Die dritte Variante stellt einen Kompromiss zwischen diesen beiden Ansätzen dar und erreicht eine verbesserte Erkennungsgenauigkeit.
Ein zentraler Aspekt der Untersuchung war die Funktionalität der Schnittstelle hinter Acryl- und Mineralglas, um den Sensor in das Gehäuse integrieren zu können. Hier konnte eine zuverlässige Filterung von Störsignalen gewährleistet werden, wenngleich die Reaktionsgeschwindigkeit der Benutzeroberfläche geringfügig reduziert wurde.
Aufbauend auf den gewonnenen Erkenntnissen ergeben sich weitere Optimierungsmöglichkeiten, insbesondere hinsichtlich des Energieverbrauchs, der Portierung auf die interne Controller-Plattform sowie der Anpassung an verschiedene Umgebungsbedingungen. Diese Arbeit liefert somit eine fundierte Basis für die zukünftige Entwicklung einer innovativen, berührungslosen Steuerung für VEGA-Sensoren
PTFE and PVDF Membranes in Isothermal Membrane Distillation: Material Characterization and Process Insights
No full textWater scarcity remains a significant global issue, highlighting the need for energy-efficient desalination technologies. This study examines Isothermal Membrane Distillation (IMD) as a sustainable method for water treatment, focusing on the material properties of PTFE and PVDF membranes. These membranes are recognized for their hydrophobic characteristics, which are essential in membrane distillation, allowing for selective transport of water vapor while preventing liquid water from passing through.
The research looks into important factors such as water contact angle, water uptake, porosity, and modifications from gold sputtering to improve electro-osmotic flow. Findings indicate that PVDF membranes show greater hydrophilicity, whereas PTFE membranes retain better hydrophobicity, making them more appropriate for high-temperature IMD applications. The study also assesses how gold-sputtered coatings affect membrane conductivity and overall performance, pointing out the difficulties in achieving consistent gold deposition.
By employing heat and mass balance modeling, the research compares theoretical and experimental permeate flux values, showing that theoretical models often overestimate flux due to differences between the two setups and lack of precise temperature measurements within two sides of the module. Furthermore, increased salinity leads to reduced permeate flow rates by raising osmotic resistance.
Future studies should aim to optimize the design of membrane modules, refine gold sputtering methods, and scale up IMD technology for industrial use. Incorporating waste heat sources and advanced membrane materials could improve efficiency, positioning IMD as a viable alternative to traditional desalination techniques
Die zweite "Eiserne Hand" des Götz von Berlichingen – eine (zu) komplizierte mechanische Konstruktion? Ergebnisse erster 3D-Drucke
No full textProduction and application of peptidyl-lys metalloendopeptidase: advances, challenges, and future perspectives
Get PDFPeptidyl-lys metalloendopeptidases (PKMs) are enzymes that selectively cleave peptide bonds at the N-terminus of lysine residues present in the P1′ position, making them valuable tools in proteomics. This mini-review presents an overview of PKMs, covering their traditional production from native sources, recent advances in recombinant production, and the current limitations in availability. The historical and current applications of PKMs in proteomics are discussed, highlighting their role in protein sequencing, peptide mapping, and mass spectrometry-based studies. Advances in recombinant technology now enable tailored modifications to PKM, allowing it to function not only as a sister enzyme to LysC but also to trypsin, thereby enhancing its suitability for specific analytical applications. The mini-review concludes with a forward-looking statement on PKM research, emphasizing the potential to broaden its use in novel proteomic methods and other applications
Die Rolle der Medien in der Vermarktung von Suchtmitteln
No full textDie Bachelorarbeit untersucht die Rolle der Medien in der Vermarktung von Suchtmitteln am Beispiel von Alkohol, Tabak und Glücksspiel. Im Mittelpunkt steht die Analyse, wie Unternehmen durch gezielte Werbestrategien das Konsumverhalten beeinflussen und welche gesellschaftlichen Folgen daraus entstehen. Hierzu werden sowohl klassische als auch digitale Werbemaßnahmen betrachtet und deren psychologische Wirkmechanismen herausgearbeitet.
Ergänzend zur theoretischen Analyse wurde eine empirische Umfrage unter jungen Erwachsenen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass insbesondere Alkohol- und Glücksspielwerbung als sehr präsent und einprägsam wahrgenommen werden. Die Mehrheit der Befragten sieht einen deutlichen Einfluss von Werbung auf das eigene und gesellschaftliche Konsumverhalten und bewertet vor allem Alkohol- und Glücksspielwerbung als gesellschaftlich problematisch. Viele Teilnehmende sprechen sich für strengere gesetzliche Regulierungen, gezielte Werbebeschränkungen und umfassende Präventionsmaßnahmen aus, da die aktuelle Gesetzeslage als unzureichend empfunden wird.
Die Arbeit kommt zu dem Schluss, dass Suchtmittelwerbung nicht nur individuelle Konsumentscheidungen, sondern auch gesellschaftliche Normen und Werte prägt. Um die negativen Auswirkungen einzudämmen, erscheint eine kritischere Auseinandersetzung mit der Rolle der Medien sowie die Umsetzung gezielter politischer und gesellschaftlicher Maßnahmen notwendig
Children's University in the Year of Quantum Science and Technology
No full textThe paper analyzes the challenges of preparing and teaching a lecture on quantum physics to children aged 8-12 years. We introduce young minds to complex scientific concepts through interactive learning, simplifying quantum principles and encouraging curiosity, critical thinking, and future exploration in science
Robotics in Education: Modular, Age-Appropriate, and Practical Approaches to Inspire the Next Generation and Foster Curiosity and Skills
No full textRobotics education plays a crucial role in preparing the next generation for a technology-driven world. The Work-Life Robotics Institute (WLRI) at Hochschule Offenburg provides children and adolescents with opportunities to experience robotics through immersive, interactive, and age-appropriate activities. This paper introduces the institute’s pedagogical framework, which combines project-based learning and edutainment to generate interest and deepen understanding of robotics. The program includes an engaging quiz to introduce participants to practical robotic applications, such as police dog robots and pipe-cleaning robots. A guided laboratory tour demonstrates advanced robotic systems, showcasing their innovative applications in both education and research. Participants engage in hands-on activities, from controlling collaborative robots in games like Jenga to operating industrial robots in simulated scenarios. Advanced learners further develop their skills through robot programming and simulation with professional tools. By tailoring tasks to various age groups, the program ensures accessibility and meaningful participation. The paper also explores the broader impact of such educational initiatives on integrating robotics into technical and scientific learning environments. It highlights the institute’s achievements in sparking technical curiosity, providing practical insights into robotics, and discussing how such programs can be scaled to support STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) education
Alternativen zur Problemhypnose
No full textKünstliche Intelligenz ist ein Bespiel für technologische Innovationen, die breite Auswirkungen auf Wirtschaft, Kultur und Gesellschaft haben und daher sehr rasch entweder mit positiven oder negativen Erwartungen verknüpft werden. Der Beitrag zeigt, dass es hilfreich ist nicht vorschnell aktuelle und absehbare Entwicklungen zu werten, sondern möglichst klar den Faktenkern der Entwicklungsmöglichkeiten Künstlicher Intelligenz zu betrachten, bevor man dazu übergeht die damit verbundenen Chancen und Risiken aus unter-schiedlichen Blickwinkeln zu betrachten
Numerische Untersuchung eines Tandem-Radialverdichters
No full textDiese Arbeit untersucht die Strömungseigenschaften eines Tandem-Radialverdichters mit dem Fokus auf die Auswirkungen des Tandem-Designs eines Laufrads auf das Verdichterkennfeld. Die numerische Analyse und die anschließende Optimierung des Baseline-Tandem-Laufrads wird in ANSYS durchgeführt.
Bei der Ermittlung des Verdichterkennfelds aus der Simulation werden die Grenzen mithilfe von verschiedenen Methoden identifiziert. Die Identifikation der Pump- und der Stopfgrenze sowie des Wirkungsgradmaximums ermöglicht einen Vergleich verschiedener Kennfelder von verschiedenen Varianten.
Die Varianten umfassen eine Sektion des Baseline-Tandem- und des Vollschaufel-Laufrads, den gesamten Verdichter mit beiden Laufradtypen, experimentelle Daten aus praxisbezogenen Untersuchungen des Vollschaufel-Laufrads sowie eine Sektion des optimierten Tandem-Laufrads. Die Analyse verdeutlicht, dass sich das Maximum des Wirkungsgrads in den Simulationen näher oder an der Pumpgrenze befindet, während es in experimentellen Untersuchungen mittig im Verdichterkennfeld liegt.
Für die Optimierung des Baseline-Tandem-Laufrads werden die Optimierungsparameter systematisch variiert, um verschiedene Konfigurationen zu analysieren und zu bewerten. Die Ergebnisse aus der Optimierung zeigen eine Steigerung der Zielgrößen des optimierten Tandem-Laufrads im Vergleich zu dem Baseline-Modell auf.
Hierbei wird die optimale Geometrie mithilfe einer Pareto-Front ermittelt. Die Ergebnisse und Analysemethoden dieser Arbeit liefern eine wissenschaftliche Grundlage für die Untersuchung und Optimierung von Tandem-Laufrädern und zeigen erste Eindrücke auf den Einfluss dieses Designs