Liste von Fachbegriffen zum Thema Dehnungsmessung mit optischen Sensoren

λWellenlänge

Die Wellenlänge ist die gemessene Peak-Wellenlänge eines Faser-Bragg-Gitter-Sensors. Sie wird üblicherweise in Nanometern (nm) ausgedrückt.

λ0Referenzwellenlänge

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.

ΔλWellenlängenänderung

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.

kk-FaktorDer 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.
εDehnung

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.

SKennwert

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).

 TKSTemperaturkoeffizient 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).

σMechanische 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.

EElastizitätsmodul

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.

vQuerkontraktionszahl

Die Querzahl ist definiert als negatives Verhältnis aus Querdehnung εq zu Längsdehnung εl. Für Aluminiumlegierungen gilt beispielsweise ν = 0,33.


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