Liste von Fachbegriffen zum Thema Dehnungsmessung mit optischen Sensoren
λ | Wellenlänge | Die Wellenlänge ist die gemessene Peak-Wellenlänge eines Faser-Bragg-Gitter-Sensors. Sie wird üblicherweise in Nanometern (nm) ausgedrückt. |
λ0 | Referenzwellenlänge | Die Referenzwellenlänge ist die Peak-Wellenlänge eines Faser-Bragg-Gitter-Sensors unter Referenzbedingungen (keine Dehnung, bei Referenztemperatur, etc.). Sie wird üblicherweise in Nanometern (nm) ausgedrückt. |
Δλ | Wellenlängenänderung | Die Wellenlängenänderung (oft auch als Verschiebung bezeichnet) ist der Unterschied zwischen Wellenlänge und Referenzwellenlänge (Referenzwert): Δλ= λ- λ0. Sie wird üblicherweise in Nanometern (nm) ausgedrückt. |
k | k-Faktor | Der k-Faktor eines optischen Dehnungsmessstreifens ist die proportionale Änderung der Bragg-Wellenlänge Δλ/λ0 und der Dehnung Δε während der Messung: Δλ/λ0 = k. Δε. Dieser dimensionslose Wert ist abhängig von den Kenndaten der verwendeten Glasfaser und dem Sensorgehäuse. Bei optischen Dehnungssensoren von HBM ist der k-Faktor in den mit jedem Sensor mitgelieferten Datenblättern und Kalibrierscheinen angegeben. |
ε | Dehnung | Die Dehnung ist ein dimensionsloser Wert, der die relative Längenänderung eines Materials gegenüber seiner Ausgangslänge angibt. Hier handelt es sich üblicherweise um einen sehr kleinen Wert, der in µm/m, ppm oder 10-6 angegeben wird. |
S | Kennwert | Der Kennwert eines optischen Dehnungssensors ist das direkte Verhältnis von gemessener Dehnung zur Änderung der Bragg-Wellenlänge: Δε/Δλ= S. Typischerweise wird er in Mikrometer pro Nanometer ((µm/m)/nm) angegeben und ist für jeden Sensor anders, da er von seiner Anfangswellenlänge abhängig ist: S=1/(k. λ0). |
TKS | Temperaturkoeffizient des Kennwerts | Der Temperaturkoeffizient des Kennwerts ist eine durch Temperaturveränderungen verursachte Drift in einer Sensormessung. Es handelt sich dabei um die fälschlicherweise gemessene Dehnung im Falle einer Temperaturänderung um 1 °C (oder 1 °K). Der Wert wird in (µm/m)/ºC (oder (µm/m)/ºK) angegeben und kann für die Kompensation des Temperatureinflusses auf den optischen Dehnungssensor verwendet werden (ohne Berücksichtigung der Kompensation der Wärmeausdehnung des Prüfobjekts). |
σ | Mechanische Spannung | Die mechanische Spannung wird ausgedrückt als Quotient aus der Kraft F und der Schnittfläche A des mechanisch beanspruchten Materials, σ=F/A Sie wird üblicherweise in KPa angegeben. |
E | Elastizitätsmodul | Der Elastizitätsmodul ist das Verhältnis von Spannung zu Dehnung in einem linear-elastischen Werkstoff. Er ergibt gemäß dem Hookeschen Gesetz: σ=E.ε. Typischerweise wird er in GPa (109 Pa) angegeben, um das Verhältnis von Dehnung in µm/m (10-6) zu Spannung in KPa (103 Pa) darzustellen. |
v | Querkontraktionszahl | Die Querzahl ist definiert als negatives Verhältnis aus Querdehnung εq zu Längsdehnung εl. Für Aluminiumlegierungen gilt beispielsweise ν = 0,33. |