Die zwei Dehnungsmessstreifen-Technologien von HBM

Um die mechanische Beständigkeit und das Dauerschwingverhalten von in Maschinen, Gebäuden und Fahrzeugen eingesetzten Bauteilen genau bewerten zu können, müssen solide Werkstoffberechnungen durchgeführt werden. Dies erfordert ein Verständnis dafür, welche Werkstoffbelastungen unter statischen und Betriebsbedingungen auftreten. Mechanische Dehnungsmessungen verlangen nach unterschiedlichen Dehnungsmessstreifen-Technologien, um das mechanische Spannungsniveau, dem ein Werkstoff unter normalen und Überlastbedingungen im Betrieb unterliegt, ableiten zu können. Die Messung mit Dehnungsmessstreifen (DMS) basiert auf dem Grundprinzip des Hookeschen Gesetzes, das einen proportionalen Zusammenhang zwischen Dehnung und resultierender mechanischer Spannung postuliert.

 

Unabhängig vom Messverfahren müssen alle DMS direkt auf der Oberfläche des für die Messung ausgewählten Bauteils installiert oder in das Bauteil integriert werden, um eine genaue Erfassung der mechanischen Spannungswerte sicherzustellen. In diesem Blogbeitrag werden zwei unterschiedliche, von HBM angebotene DMS-Technologien untersucht:

Elektrische DMS-Technologie

Die seit längstem etablierte DMS-Technologie basiert auf elektrischen DMS zum Erfassen von Dehnungswerten durch Messung der relativen Änderung des elektrischen Widerstands. Diese können in der experimentelle Spannungsanalyse oder im Aufnehmerbau eingesetzt werden. Im letzteren Fall wird die Dehnung mit einem in eine Wägezelle oder einen Kraftaufnehmer integrierten Folien-DMS gemessen, der mechanischer Verformung unterliegt. Sowohl positive als auch negative Dehnung können als Änderungen des elektrischen DMS-Widerstands erfasst werden.

Über 2000 verschiedene Varianten stehen für individuell unterschiedliche Messanforderungen zur Verfügung, beispielsweise die lineare DMS-Technologie für einachsige Dehnungsmessungen in einer Ebene oder die Rosetten-DMS-Technologie für die Analyse zweiachsiger Spannungszustände in unbekannten Richtungen.

 

 

 

 

 

Optische DMS-Technologie

Die optische DMS-Technologie basiert auf Lichtwellenleitern und den Eigenschaften von Licht, das durch sie hindurch geleitet wird, um Dehnung mit nicht-elektronischen Mitteln zu erfassen. Diese Komponenten nutzen Fasern aus Quarzglas in hochfester Polymerbeschichtung mit eingeschriebenen Faser-Bragg-Gittern (FBG), um Veränderungen der reflektierten Spektren von durch die Faser geleitetem Licht zu erfassen.

Ein FBG ist ein in den Kern eines Lichtwellenleiters eingeschriebenes Interferenzmuster, der das Ausbreitungsverhalten von durch die Komponente geleitetem Licht verändert. Dieses Muster lässt Licht durch die Einschnitte hindurch, während bestimmte Wellenlängen reflektiert werden (Bandsperre).  Änderungen der Gitterperiode eines FBG durch mechanische Spannung verursachen Änderungen der reflektierten Lichtsignale.

Ein an den Lichtwellenleiter angeschlossener Interrogator nutzt die Technologie des kontinuierlichen Scannens mit durchstimmbarem Laser für die Analyse des vom faseroptischen Sensor reflektierten Lichts. Von Änderungen der optischen Signale kann die mechanische Dehnung der Komponente in Ruhe und während längerer Betriebszeiten abgeleitet werden.

 

 

Dehnungsmessstreifen-Technologien von HBM

HBM ist weltweit führend in der Entwicklung, Herstellung und Bereitstellung einzigartiger DMS-Technologien für alle Messanwendungen. Sowohl unsere herkömmlichen als auch unsere modernsten Messverfahren ermöglichen uns, Ihnen einzigartige Lösungen für alltägliche aber auch für besonders anspruchsvolle Dehnungsmessungen anzubieten.

Falls Sie weitere Informationen zu DMS-Technologien von HBM wünschen, zögern Sie nicht Kontakt mit uns aufzunehmen.

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