Industrie aktuell

Messtechnik für die Erfassung von mechanische Messgrößen

Heidenhain0519Sensor+Test Halle 1, Stand 122

Brücken, Windenergieanlagen, Kräne und ähnliche Großkonstruktionen sind besonders hohen Belastungen ausgesetzt. Deshalb erfordert ihr sicherer Betrieb ein umfangreiches Monitoring. Dafür stellen Heidenhain und Leine+Linde eine neue Messgeräte-Baureihe vor: Die ESR-Dehnungsmessgeräte liefern ein hochgenaues, digitales Messsignal und sind besonders einfach montierbar.

Die ESR-Dehnungsmessgeräte eröffnen neue Möglichkeiten für kurzfristige, wiederkehrende oder permanente Dehnungs- und Belastungsmessungen. Sie sind die hochgenaue, robuste und wiederverwendbare Alternative zu herkömmlichen Systemen für das Monitoring großer Strukturen. Völlig neu ist dabei der Einsatz eines elektro-optischen Drehgebers für die Messung von Dehnungen und die Ausgabe digitaler Messsignale.

Die ESR-Dehnungsmessgeräte nutzen die robuste und bewährte Drehgebertechnik für die Messung der Längenänderung zwischen zwei Punkten. Diese beiden Punkte werden 200 mm voneinander entfernt am zu messenden Objekt befestigt. Ein Messpunkt befindet sich in der Flucht der Achse der Drehgeberwelle, der andere am Ende einer Verbindungsstange. Jede relative Längenänderung des belasteten Messobjektes gegenüber der parallelen, unbelasteten Verbindungsstange führt am Drehgeber zu einer Winkeländerung, die zur Detektion von Dehnungs- oder Stauchbewegungen herangezogen wird.

Auf Basis der gewählten Geometrien entspricht ein Inkrement des Drehgebers einer Längenänderung von 5 nm bzw. einer Dehnung von 0,025 µε. Entsprechend dem Messbereich von ±5000 µε ergibt dies eine verfügbare Auflösung von ±200 000 Werten bzw. über 18 bit. Das sind etwa fünf Mal mehr Messinformationen als in herkömmlichen Installationen mit folienbasierten Dehnungssensoren.

Die ESR-Dehnungsmessgeräte arbeiten ermüdungsfrei und eignen sich dank ihrer hohen Abtastfrequenz auch für das Messen in dynamischen Anwendungen. Mit Schutzklasse IP66 und einer Einsatztemperatur von -40° bis +100 °C ist der Drehgeber vor Umwelteinflüssen gut geschützt und optimal für Anwendungen im Außenbereich ausgelegt.

Weil das Material der Verbindungsstange entsprechend dem Material des Messobjekts gewählt werden kann, bieten die ESR-Dehnungsmessgeräte eine konstruktive, passive Temperaturkompensation. Denn aufgrund der identischen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Verbindungsstange und Messobjekt werden temperaturbedingte Dehnungen nicht gemessen.


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