Stefan Breitwieser

Stefan Breitwieser
Fachhochschule Oberösterreich | fh-ooe · Josef Ressel Center for Thermal NDE of Composites

Dipl. Ing.

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Citations
Additional affiliations
May 2015 - present
Fachhochschule Oberösterreich
Position
  • Research Associate
Description
  • Researcher in the Research Group of Thermography & Non Destructive Testing
Education
October 2016 - September 2018
Fachhochschule Oberösterreich
Field of study
  • Automation Engineering
October 2014 - July 2016
Fachhochschule Oberösterreich
Field of study
  • Eco-Energy Engineering

Publications

Publications (6)
Article
Full-text available
We combine three different approaches to greatly enhance the defect reconstruction ability of active thermographic testing. As experimental approach, laser-based structured illumination is performed in a step-wise manner. As an intermediate signal processing step, the virtual wave concept is used in order to effectively convert the notoriously diff...
Article
Noise plays a fundamental role in connection with theoretical limits in the field of inverse thermal problems, since the solution accuracy for such inverse problems is decisively influenced by noise-induced errors in temperature measurements. There are eight standard assumptions proposed by Beck and Özisik [1], [2], [3], [4] for the statistical des...
Conference Paper
This work presents the possibility of using infrared (IR) thermography as a fast, contactless and therefore nondestructive inspection method to detect failures in commercial thermoelectric (TE) modules. For this the TE modules were thermally excited by internal Joule heating. The temperature at the hot side of the TE module was recorded with an IR...
Poster
In this work we present a method to detect failures in commercial thermoelectric (TE) modules using Infrared (IR) thermography. The TE modules consist of 252 pn thermoelectric junctions based on Bi2Te3 alloys. The dimension of a TE module is 40 mm x 40 mm x 4,7 mm. In general, failures which are located inside the TE module (typically cracks, physi...

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Cited By

Projects

Projects (2)
Archived project
Die Thermoelektrik gestattet es eine Temperaturdifferenz direkt in elektrische Energie umzuwandeln. Diese Bauelemente werden als thermoelektrische Generatoren (TEG) bezeichnet und stellen (wenn man so will) das Pendant (präziser eine wichtige Ergänzung) zur Photovoltaik dar. TEG und die daraus herstellbaren thermoelektrischen Module (TEM) haben (wie auch die Photovoltaik) den Vorteil, dass sie keine bewegten Teile besitzen und damit geräuschlos arbeiten. Projektziele Im Rahmen des Projekts werden folgende drei Themenbereiche behandelt: Themenbereich 1: Qualität und Zuverlässigkeit thermoelektrischer Module Das Ziel dieser Arbeiten ist es im Rahmen der Qualität und Zuverlässigkeit TEM berührungslos mittels der am Campus vorhandenen Methoden der Infrarot-Thermographie sowie der Röntgen-Computertomografie (XCT) hinsichtlich deren Ausfallsursache(n) zu analysieren. Themenbereich 2: Charakterisierung von Grundmaterialien für die Herstellung von TEG Ein großer internationaler Forschungsschwerpunkt liegt derzeit in der Herstellung von Grundmaterialen für thermoelektrische Generatoren (TEG), die eine kleine Wärmeleitleitfähigkeit aufweisen. Die Stoßrichtungen sind dabei einerseits die gezielte Herstellung von Materialien mit a priori kleiner Wärmeleitfähigkeit (Skutterudite, Clathrate, Halb-Häusler Legierungen, ect.) und andererseits gängige (v. a. billige) Materialen (z. B. Si) mit Strukturgrößen im nm-Bereich herzustellen. Dabei ist es von besonderer Wichtigkeit, die Wärmleitfähigkeit möglichst genau bestimmen zu können um damit den Erfolg oder den Misserfolg im Rahmen der Materialentwicklung beurteilen zu können. Die derzeit gängigen Methoden sind die steady state Methode (Messung des Wärmeflußes bei gleichzeitiger Messung der Temperaturdifferenz) sowie die Wechselspannungsmethode (3w-Methode). Unsere bisherigen Arbeiten haben gezeigt, dass auch die IR-Thermographie geeignet erscheint die thermische Leitfähigkeit von TEG zu bestimmen. Der Vorteil dabei ist, dass sie eine berührungslose Methode ist und bei Einsatz eines Lasers als thermische Anregungsquelle können allfällige Anisotropien in der thermischen Leitfähigkeit des Grundmaterials bestimmt werden. Themenbereich 3: Modellierung thermoelektrischer Eigenschaften inhomogener Materialien Eine weitere Möglichkeit die Effizienz von Grundmaterialen zu erhöhen ist die Herstellung inhomogener Strukturen (im englischen als functionally graded materials bezeichnet). Inhomogene Strukturen können dabei vielfältig ausgeführt sein (z. B. durch ein inhomogenes Dotierprofil, Herstellung von Heterostrukturen, etc.). Unsere derzeitigen theoretischen Untersuchungen mit dem Softwarepaket der nextnano GmbH haben gezeigt, dass ein linear graduiertes Dotierprofil den Power factor (und damit die Effizienz) signifikant erhöhen kann.
Project
The main objective of the JRC is the improvement of thermal NDE in terms of detection and identification of defects in composites during the manufacturing and in-service applications. The heterogenous microstructure of composites is a major challange for the model-based reconstruction of defects and damage. The combination of mega-pixel infrared cameras, spatially- and temporary modulated laser stimulation and multi-dimensional reconstruction techniques should extend the fields of applications, especially in the aerospace and automotive industry.