Auswahl und Übersicht der Abdeckmittel für Ihren Dehnungsmessstreifen
Die Qualität einer Messung mit Dehnungsmessstreifen hängt im Wesentlichen von der Art der Installation und Ausführung der Messstelle ab. Die gründliche Vorbereitung der Installationsfläche, korrektes Verschalten und eine schützende Abdeckung sind wichtige Faktoren für einwandfreie Ergebnisse.
Die Messstelle ist unmittelbar nach der vollständigen Installation des DMS auf der Bauteiloberfläche mit einem Abdeckmittel sorgfältig vor Umwelteinflüssen zu schützen.
Auswahl des Abdeckmittels
Bei der Auswahl des Abdeckmittels sind folgende Faktoren zu berücksichtigen:
- Umgebungsbedingungen während der Messung
- Dauer der Messung
- Erforderliche Lebensdauer
- Messgenauigkeit
- Das Messobjekt darf nicht in unzulässiger Weise versteift werden
- Auch der mit der Messstelle einschließlich des Anschlusskabels in Kontakt kommende Stoff muss einen sehr hohen Isolationswiderstand besitzen und darf keine chemische Reaktion oder Korrosion auslösen
Zustand der Messstelle
- Die Messstelle muss vor dem Abdecken in einem einwandfreien Zustand sein, das heißt frei von Schmutz, Feuchtigkeit, Handschweiß und Lötrückständen.
- Die Messstelle muss unmittelbar nach dem Installieren abgedeckt werden.
- Ist die Installation eines DMS in feuchter Umgebung unumgänglich (Termindruck, schlechtes Wetter, feuchte Räume), dann sollte das Messobjekt in einem Ofen ausgeheizt werden oder – wo dies nicht möglich ist – die Messstelle mit einem Warmluftgebläse beispielsweise einem Fön getrocknet werden.
- Das Abdeckmittel muss einwandfrei mit dem die Messstelle umgebenden Rand binden. Fehlstellen und Kapillaren sind Tore, durch die aggressive Medien einwandern können. Die Bindung des Abdeckmittels mit dem Rand muss während der gesamten Nutzungsdauer der Messstelle unverändert bestehen bleiben. Deshalb muss der Rand ebenso sorgfältig gereinigt sein wie die Klebestelle und soll etwa 1 bis 2 cm über die äußeren Klebstoffränder hinausreichen. Handschweiß (Fingerabdrücke) kann dazu führen, dass trotz zunächst einwandfreier Bindung das Abdeckmittel unterrostet und damit wirkungslos wird.
- Kabeleinführungen sind mit größtmöglicher Sorgfalt abzudichten. Die Abdeckmittel müssen das Kabelende von allen Seiten einhüllen, also auch von unten, damit keine Kanäle oder Kapillaren entstehen, durch die Feuchtigkeit ins Innere der Abdeckung vordringen kann. Betten Sie bei mehradrigen Kabeln die Kabeladern einzeln in die Abdeckmasse ein und beziehen Sie ein Stück des Kabelmantels in die Abdeckung ein. Rauen Sie bei kritischen Umgebungsbedingungen die Kabelisolation auf und entfetten Sie sie mit chemisch reinem Lösungsmittel.
- Darüber hinaus sind ausschließlich von DMS-Herstellern empfohlene Abdeckmittel zum Schutz von DMS und Klebstoffschicht zu verwenden.
Häufig eingesetzte Abdeckmittel
Abdeckwerkstoff | Temperaturbereich | Anwendungsverfahren | Aushärtebedingungen | Komponenten |
AK 22 Knetbarer Kitt | -30°C … +75°C | Aufkneten von Hand | – | Zäher, knetbarer, haftender Kitt |
ABM 75 Aluminiumfolie beschichtet mit Knetmasse | -196°C … +75°C | Aufdrücken von Hand | – | 0,05 mm dicke Aluminiumfolie, beschichtet mit 3 mm Knetmasse |
NG 150(1) Nitrilgummi | -269°C … +150°C | Auftragen mit Pinsel | Lufttrocknend bei Raumtemperatur | Transparenter, lösungsmittelfreier Einkomponenten-Silikongummi |
SG 250 Transparenter Silikongummi | -70°C … +200°C | Auftragen aus der Tube | Raumtemperatur | Transparenter, lösungsmittelfreier Einkomponenten-Silikongummi |
PU 140(1) Polyurethanlack | -40°C … +140°C | Auftragen mit Pinsel | Raumtemperatur … +80°C (… +176°C) | Lösungsmittelhaltiger Einkomponenten-Polyurethanlack |
SL 450 Transparentes Silikonharz | -50°C … +450°C | Auftragen mit Pinsel | In Temperaturstufen von +95°C to +315°C (+203°F … 599°F) | Transparentes, lösungsmittelhaltiges Silikonharz |
(1) PU 140 und NG 150 sind nicht kombinierbar
Kombinierte Mittel
Nicht immer genügt ein Abdeckmittel allein für einen ausreichenden Messstellenschutz. Beispiele für kombinierten Einsatz mehrerer Mittel sind bereits bei AK22 und bei ABM75 gegeben (plastische Masse plus Aluminiumfolie). Wenn Sie der Metallfolie noch einen zusätzlichen mechanischen Schutz geben möchten, tragen Sie z.B. Silikongummi SG 250 zusätzlich auf.
Achten Sie bei mehrstufigen Abdeckungen darauf, dass die darunterliegende Schicht vollständig ausgehärtet ist, bevor Sie eine neue Schicht auftragen. Außerdem muss jede Schicht die darunterliegende allseitig um einige Millimeter überlappen.
Oftmals sind es mehrere unterschiedliche Medien, die auf eine Messstelle einwirken, z.B. Öl und Wasser. In solchen Fällen sollte, als Beispiel, das öllösliche ABM75 direkt auf den DMS aufgebracht werden, die Alufolie als Diffusionssperre ist die 2. Schicht und darüber wäre das ölbeständige Epoxidharz anzubringen.
Bei so undefinierbaren Medien wie z.B. Seewasser ist ein Mehrlagenschutz unbedingt notwendig. Als obere Schichten, die nicht mit dem DMS in Berührung kommen, können auch andere als die genannten Stoffe verwendet werden, z.B. Asphalt. Diese Werkstoffe dürfen die darunter liegenden Schichten jedoch keinesfalls auflösen oder chemisch verändern. Davon abgesehen ist ihr elektrischer Isolationswiderstand nicht relevant.
Ein absoluter Schutz über einen unbegrenzten Zeitraum ist nur durch hermetisch dichte metallische Kapselung möglich. Bei handelsüblichen Messgrößenaufnehmern ist dieser Schutz realisierbar. Dehnungsmessstreifen im Experimentalbereich hermetisch zu kapseln ist nicht oder nur mit extrem hohen Aufwand realisierbar.