DE1698150C - Meßkopf zum Ermitteln von mehrachsigen Spannungszuständen in Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Meßkopf zum Ermitteln von mehrachsigen Spannungszuständen in Werkstücken, mit mehreren symmetrisch auf einem Kreis angeordneten beweglichen Abtastspitzen und mit Fühleinrichtungen zum Ermitteln der Verstellbewegungen der Abtastspitzen.

Wie bekannt, wird in vielen Zweigen der Industrie zwecks Sicherung einer zeitgemäßen Qualität dauernde Meß- und Formbeständigkeit des Erzeugnisses sowie eine erhöhte Lebensdauer verlangt. Im allgemeinen wird gefordert, daß das Erzeugnis die bei der übergabe gewährleisteten Eigenschaften stets beibehält. Als Beispiele dieser Art können Präzisions-Werkzeugmaschinen, geschweißte Eisenkonstruktionen, gehärtete Werkstücke und feuerbeständiger Korundstein erwähnt werden. Es ist auch bekanm, daß bei metall- f>5 technologischer Bearbeitung wie Zcrspannung. Gießen, Kalt- und Warmverformung, Härten, Schweißen uw. im Werkstück Eigenspannungen zurückbleiben, was in der Mehrzahl der Fälle unerwünscht ist. Deshalb besteht in der Industrie ein zunehmendes Bedürfnis, die Eigenspannung insbesondere bei Metallkörpern feststellen zu können.

Die Ermittlung der Eigenspannung bzw. des Spannungszustandes von festen Körpern ist aber sehr umständlich und schwierig. Dies ist einerseits darauf zurückzuführen, daß die Spannungsverteilung selbst in verhältnismäßig einfachen Fällen zwei- oder dreidimensional ist. Zu ihrer Ermittlung sind bisher die Diffraktometrie, Methoden, die auf dem Prinzip der Kräftefreücgung beruhen. Spannungsoptik und physikalische Verfahren verwendet worden. Die bekannten Methoden sind aber im Wesen Laboratoriumsverfahren, die einerseits sehr umständlich und kost- -.pi.Kci -;-j .—1 on/iCTorcfMt·: bei erobh"terogenem Gefüge des Metalls, wie z. B. bei Gußeisen, den praktischen Erfordernissen nicht entsprechen. Hinzu kommt, daß sie ungeeignet sind, die Eigenspannung eines fertigen Erzeugnissen mit größerer Masse und heterogenem Gefüge unter Betriebsverhältnissen zerstörungsfrei zu ermitteln.

Bisher sind Meßköpfe zum Ermitteln von mehrachsigen Spannur gszuständen in Werkstücken bekannt, bei denen drei bewegliche Abtastspitzen, z. B. in den Eckpunkten e'nes gleichseitigen Dreiecks, angeordnet sind und welche Fühleinrichtungen, z. B. Widerstandsdrähte oder induktive Geber zum Ermitteln der Verstellbewegungen der Abtastspitzen, aufweisen. Mit derartigen Meßköpfen kann der Span-, nungszustand eines Werkstückes nach einer Formänderung desselben festgestellt werden, wenn der Meßkopf im spannungsfreien Zustand des Werkstückes auf dasselbe aufgesetzt wird und nach der Formänderung die Abstände zwischen den einzelnen Abtastspitzen mit den Abstänuen derselben vor der Formänderung verglichen werden. Nicht möglich ist es jedoch, mit den bekannten Meßköpfen die Eigenspannungen des Werkstückes festzustellen. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Meßkopf zu schaffen, mit dem es möglich ist, die Eigenspannungen in Werkstücken schnell und zerstörungsfrei zu messen, d. h. einen Meßkopf, der zur überwachung der laufenden Fertigung von Industrieprodukten verwendet werden kann.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß im Werkstoff eine Formänderung hervorgerufen weiden kann, deren Größe vom Spannungszustand des Werkstoffes abhängt und auf diese Weise ermöglicht, aus der Formänderung auf den Spannungszustand zu schließen, ohne das Werkstück zu zerstören oder besondere Laboratoriumsverhältnisse schaffen zu müssen. Diese Formänderung kann als »gehemmt« bezeichnet werden, da ihr Wesen darin besteht, daß an einem bestimmten kleinen Flächenteil des geprüften festen Körpers durch eine plötzliche Energiezufuhr (Thermoschock) eine schnelle Erwärmung oder Abkühlung bewirkt wird, wobei nicht die ganze Masse des festen Körpers, sondern nur sein der Energiezufuhr ausgesetzter geringer Teil erwärmt oder abgekühlt wird. Daraus folgt, daß die durch die Temperaturänderung bedingte Formänderung durch die Körperteile, die der Energiezufuhr nicht ausgesetzt waren und deshalb ihre unveränderte Temperatur beibehielten, gleichsam gehemmt wird. Versuche haben gezeigt, daß die hemmende Wirkung sich gemäß der Art der Eigenspannung ändert. Die durch den Thermoschock bedingte gehemmte Formänderung wird ver-

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größen bzw. verringert, je nachdem die Eigenspannung den Charakter einer Druckspannung bzw. einer Zugspannung aufweist, wobei diese Spannungen auf einen von Eigenspannungen freien Zustand des Prüfstückes bezogen werden. Wenn demnach auf das Eigenspannungsfeld des festen Körpers mittels eines Thermoschocks ein bekanntes symmetri chcs Spannungsfeld überlagert wird, erfährt das bekannte symmetrische Spannungsfeld unter der Wirkung des Eipenspannungsfeldes eine Verformung. 1st z. B. das überlagerte Spannungsfeld kreissymmetrisch, wird es durch das Eigenspannungsfeid in eine Ellipse verzerrt, wobei die Verkürzungen bzw. die Verlängerungen sich gemäß der Art der Eigenspannungen orientieren. Somit kann aus dem Unterschied der gehemm- ten horma..aerungcii aur uiu o.uo. j..- c:„^„^_n.,„.

nungen und aus dem Vorzeichen der Unterschiede auf die Art der Eigenspannungen eindeutig geschlossen werden.

Dieser eindeutige Zusammenhang zwischen gehemmter Formänderung und Eigenspannung ermöglicht es. die Eigenspannungen zu messen. Zu diesem Zweck werden an der Meßstelle kreissymmetrische Meßlängen festgelegt und der dadurch festgelegten Kreisfläche ein bestimmter Thermoschock erteilt. wobei aus den Meßlängenänderungen auf Grund des erwähnten Zusammenhanges die vorzeichenrichtigen Meßgrößen und aus diesen auf Grund der Meßlängenrichtungen mittels des Mohrschen Diagramms die Richtungen und Größen der Hauptspannungen des Eigenspannungsfeldes ermittelt und erforderlichenfalls auch die Spannungsellipse aufgezeichnet werden können. Zu diesem Meßverfahren kann der erfindungsgemäße Meßkopf verwendet werden, der dazu dient, auf das unbekannte Eigenspannungsfeld aus praktischen Gründen ein kreissymmetrisches bekanntes Spannungsfeld zu überlagern und die als Wechselwirkung der beiden Felder auftretende gehemmte Formänderung zu messen.

Die oben näher bezeichnete Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Meßkopf der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß wenigstens drei Abtastspitzenpaare vorgesehen sind, deren Abtastspitzen einander jeweils diametral gegenüber liegen, und daß eine Energiequelle zum plötzlichen Zuführen einer vorbestimmten Wärmemenge auf das durch die Abtastspitzen bestimmte Vieleck auf der Oberfläche des Werkstückes vorgesehen ist.

Der erfindungsgemäße Meßkopf ermöglicht es, die Eigenspannungen z. B. von Werkzeugmaschinen und geschweißten Konstruktionen an Ort und Stelle zerstörungsfrei schnell und einfach und dabei genau zu bestimmen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen erläutert, die ein Ausführungsbeispiel des ernndungsgemäßen Meßkopfes und Meßschaubilder darstellen.

F i g. 1 ist dabei eine Vorderansicht des beispielswciscn Meßkopfes zum Teil im Schnitt:

F i g. 2 ist eine der F i g. 1 entsprechende Unten- ^(!0 ansicht:

F i g. 3 stellt ein Schaltbild dar:

F i g. 4 zeigt den Zusammenhang zwischen Inslrumcnuuissclilag und Irigenspannung:

F i g. 5 bzw. 6 zeigen je ein Morsches Diagramm. ^h5

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, weist das dargestellte Alisführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Vii-Bkonfcs vier Tastspitzenpaare auf. die in der in F i g. 2 dargestellten Weise gegenseitig unter einem Winkel von 45 in den Richtungen α, (i, γ, Λ angeordnet sind und von welchen Jie Tastspitzen des in der Richtung ί liegenden Paares mit 10a und Wb bezeichnet sind. Die Tastspitzenpaare sind gleichmittig angeordnet, wobei die Spitzen paarweise in gleichem Abstand voneinander Hegen, so daß sie einen Kreis bestimmen, dessen Durchmesser dem erwähnten Abstand (der Meßlänge) entspricht und der in F i g. 2 mit Bezugszeichen H angedeutet ist.

Die Tastspitze 10a ist an einem Quarzrohr 12 befestigt, das an einer Feder 13 aufgehängt ist. Als Feder 13 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine L-formige Blattfeder verwendet worden. Der Feder 13 ist eine Stellvorrichtung mit einer Eszenter- «Hicihe 15 zugeordnet, wodurch die Tastspitze 10a in Betriebsstellung (d. n. in ng. 1 m λμ,»..^ j.~ Pfeils 16 nach unten) mitgenommen werden kann. An seinem der Tastspitze 10α entgegengesetzten Ende ist das Quarzrohr 12 durch eine Quarzplatte 17 abgeschlossen. In ähnlicher Weise sind auch die übrigen Tastspitzen aufgehängt, wie dies bei der Tastspitze 10b du-oh gestrichelte Linien angedeutet ist (Fig. 1).

An der Fläche des durch die in den Richtungen <i. [S, γ. Λ liegenden Tastspitzenpaare festgelegten Kreises 11 wird im Sinne der Erfindung ein bestimmter Thermoschock erteilt. Als Energiequelle findet beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine fokussiert Glühlampe 26. z. B. eine elliptische Glühlampe von einer Leistung von 100 Watt Verwendung An diese Glühlampe 26 schließt sich eine Rohroptik 27 an, die dazu dient, das Licht der Glühlampe 26 der durch die Tastspitzenpaare bestimmton Fläche 11 zuzuleiten. Der innere Durchmesser der RoHroptik 27 ist etwas größer als der Durchmesser des K-eises 11, damit die festgelegte Kreisfläche 11 der Wirkung des Thermoschockes tatsächlich ausgesetzt wird. Die Brennweite / der Rohroptik 27 ist so gewählt, daß die Strahlung der Glühlampe 26 sich in der Ebene der Enden der Tastspitzen konzentriert

Zwecks Fühlung der durch den Thermoschock bedingten Verlagerung sind die Tastspitzen beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit Fühlern kraftschlüssig verbunden. A.n der mit der Tastspitze 10a starr verbundenen Quarzplatte 17 greift ein Quarzzylinder 28 an. der an einer elastischen Platte 30 befestigt ist, die in einem Schlitten eingespannt liegt. Der Schlitten 31 ist an paarweise eingespannten Führungsstangen 32 verschiebbar angeordnet, wobei er mit einer Feingewindespindel 33 eingreift, die mittels eine:; Knopfes 34 gedrehi werden kann. Wie ersichtlich, wird der Schlitten 31 durch Drehen des Knopfes 34 in der Fig. 1 nach links mitgenommen, wodurch d<*r Quarzzylinder 28 mit der Quarzplatle 17 in Berührung gelangt. Diese Berührung ist durch die Nachgiebigkeit der Platte 30 kraftschiissig, an deren einer Seite die aus den Teilen 31,32, λ3, 34 bestehende Fcingewindeeinstellvorrichtung angeschlossen ist. Der Kraftschluß selbst entsteht zwischen den Teilen 17 und 28. Wenn cer Kraftschluß 17. 28 besteht, wird sich die Platte 30 bei Verlagerung der Tastspitze 10a biegen, wie dies in F i g. 1 durch den Pfeil 37 angedeutet ist. Infolge der Biegung entsteht in der einen Seite der Platte eine Zugbeanspruchung, während in ihrer anderen Seite eine Druckbcanspruchwng auftritt. Dehnungsmeßstreifen i/, bzw. d₂ an den beiden Seiten der Platte 30 bilden Fühler, die geeignet sind, die Verlagerung der T.istspitze lOa zu fülilcn. Die der

Tastspitzc 10h zugeordneten entsprechenden Dehnungsmeßstreifen sind mit Bczugszcichen r/, bzw. r/₄ bezeichnet.

Die Dehnungsmeßstreifen r/,, d₂, d₃, r/₄ liegen innerhalb des Meßkopfes in der in F i g. 3 dargestellten Weise in einer an sich bekannten Brückcnschaltung 40. die aus den durch die Dehnungsmeßstreifen r/,. d₂. r/i, r/₄ gefühlten Bewegungen Ausgangssignale ableitet. Die Ausgangssignalc gelangen in ein Brückcninstrumcnt4I, wobei die Brückenschaltung 40 über Klcmmen 42 und 43, z. B. durch Wechselstrom, gespeist wird.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier Brückcnschaltungcn 40 und Briickcninstrumcnlc41 vorgesehen, wobei die Brückeninstru- >5 mcnte 41 z. B. durch ein Vierkanalrcgistricrgerät ersetzt werden können.

Mit 46 ist ein Mcßkopfgchäusc bezeichnet, das einen eingeschraubten Sockel 47 enthält. Am Sockel 47 ist die Richtung des Abtastspitzenpaarcs 10a. 10/) durch je einen Einschnitt 48a und 48/) angemerkt. Bohrungen 50 gestatten, den Meßkopf z. B. durch eingefädelte und an ihren Enden vcrdrallte Drähte in seiner eingestellten Lage festzulegen.

Das in F i g. 4 dargestellte Schaubild zeigt den Zusammenhang zwischen gehemmter Formänderung und zugeordneter Eigenspannung, wobei die Formänderungen in Skalenteilungen der Brückeninstrumcntc 41 ausgedrückt worden sind. Die Skalenteilungen sind als Ordinaten und die Eigenspannungen als Abszissen aufgetragen. Wie ersichtlich, ist der Zusammenhang durch eine Kurve gekennzeichnet, die in der positiven Richtung aufwärts verläuft und die y-Achse in einem vom Ursprung abweichenden Punkt A schneidet. Der durch den Punkt A gekennzeichnete Ausschlag ist für den von Eigcnspannungen freien Spannungszustand kennzeichnend. Von diesem Punkt nach links liegen die (negativen) Eigenspannungen, die als Zugspannungen zu werten sind. Rechts vom Punkt A liegen druckspannungsartige (positive) Eigenspannungen. Die den ersteren zugeordneten gehemmten Formänderungen (Ordinaten) sind geringer, und die den druckspannungsartigen Eigcnspannungcn zugeordneten gehemmten Formänderungen sind größer als gehemmte Formänderungen, die dem eigenspannungsfreien Zustand entsprechen.

Vollsländigkcitshalber wird auch die Aufnahme des Diagramms beschrieben. Da sie jedoch im Wesen der eigentlichen (industriellen) Messung gleich ist, soll zunächst gezeigt werden, wie im Besitz des Schau- so bildes gemäß F i g. 4 der Eigenspannungszustand eines Bestandteiles 45 durch Anwendung des Meßkopfes nach F i g. 1 bis 3 bestimmt wird.

Beatehe der Bestandteil 45 aus Armco-Eisen. Der Meßkopf wird an einem ebenen Teil des Bestandteiles SS 45 angebracht und mit den über die Bohrungen 50 des Sockels 47 geführten Drähten befestigt, wonach die Richtung α mittels der Einschnitte 48a und 4Sb auf der Oberfläche angemerkt wird. Zu diesem Zweck werden z. B. Linien 51 α und 51 b eingeritzt.

Nun werden mittels Verdrehung d^a.r Exzenterscheiben 15 die Abtastspitzen auf die Oberfläche des Bestandteiles 45 gesetzt und dadurch der Kreis 11 festgelegt. Mittels Drehung der Knöpfe 34 wer Jen die Schlitten 31 so lange na^h innen verleg¹, bis die an de"! Platten 30 befestigten Quarzzylinder 28 sich mit den Quarzplauen 17 berühren, wobei auch die Kraftschlüsse 17, 28 Zustandekommen.

Infolge der Kraftschlüsse 17. 28 werden die Plattet 30 etwas gebogen, so daß die Widerstände der Dell nungsmeßstreifcn (I₁. d₂ usw. verändert werden unc die Briickeninstrumente 41 ausschlagen. Die Biegungen der Platten 30 werden durch Drehung der Knöpft 34 so lange geregelt, bis alle Briickeninstrumente 41 denselben Ausschlag zeigen. Dies bedeutet, daß aucl diu Kraftschlüssc 17. 28 identisch sind und somit dit Verlegungen der Abtastspitzen vergleichbar werden letzt werden die Brückeninstrumente 41 ausgeglichen wodurch der Meßkopfin betriebsfähige Lage gebraehl svc rden ist.

Es folgt die Erteilung des Thcrmoschockes. Zu diesem Zweck wird die Glühlampe 26 entsprechend dem bei der Aufnahme des Diagrammes gemäO F i g. 4 verwendeten Thcrmoschock während 10 Sekunden eingeschaltet, wodurch dem Flächenteil 11 des Bestandteiles 45

100 W · 10 see = 1000 Wattscc

d h.ein bestimmter Thcrmoschock. erteilt wird. Ebenfalls im Einklang mit den Aufnahmebedingungen des Diagrammes gemäß F i g. 4 werden die Ausschläge der Brückcninstrumcntc 41 ?.. B. in der 90. Sekunde, gerechnet von der Einschaltung der Glühlampe 25, abgelesen und auf Grund der abgelesenen Werte die Größen und Vorzeichen der Eigenspannungen in den Richtungen n. β. γ und A festgestellt.

Es sei angenommen, daß folgende Ablesungen erhalten werden:

Skalenteilung 5.0

Eigenspannung
(kpmm²)... -15.0

Richtung

7.0
0.0

11.25

+ 11.9

6.25

-4.0

Die vier Eigenspannungen gestatten, die Richtungen und Größen der Hauptachsen der Mohrschen Spannungsellipse durch zwei Aufnahmen zu bestimmen, so daß auch eine Kontrolle möglich wird. Es soll zunächst die Aufnahme mittels der Eigenspannungen in ucn Richtungen ™. β. γ vorgenommen werden. Dann wird das Schaubild gemäß F i g. 5 erhalten, aus dem hervorgeht, daß die eine Hauptachse mit der Richtung α einen Winkel ?„ einschließt und in dieser Richtung an der mit Thermoschock beladenen Stelle eine maximale Zugspannung von -I5.2kp'mm² herrscht. In der Richtung der anderen Hauptachse, die quer zur vorherigen liegt herrscht eine minimale Druckspannung von +11,3 kp/mm².

Aus dem Koordinatenursprung O eines orthogonalen Koordinatensystems σ — τ werden die der Richtung α entsprechende Spannung von —15.0 kp/mm² (Punkt A) und die der Richtung γ entsprechende + 11,0 kp/Oim² Spannung 1 Punkt B) vorzeichenrichtig aufgetragen. Der Halbierungspunkt M des Abstandes A B bildet dei Mittelpunkt des Mohrschen Kreises. Dann wird das Koordinatensystem σ — τ um den Punkt M um 90^c verschwenkt, so daß + σ in die Lage σ' gelangt, wobei der Koordinatenursprung des verschwenken neuen Koordinatensystems mit O' bezeichnet ist. Somit ist JM = O'M.

Aul die Achse σ' wird aus dem Punkt G' die in der Richtung/} gemessene Spannung aufgetragen, wodurch ein Punkt C bestimmt wird. Da diese Spannung

im vorliegenden Fall 0 kp/mm² betragt, folgt, das C = O' ist. Geraden, die aus den Punkten B und C zu den Achsen α und r parallel gezeichnet werden, bestimmen einen Punkt D. MD ist der Radius des Morirschcn Kreises, der in den Punkten F und G die ursprüngliche d-Achsc schneidet. Die Abstände OF bzw. OG entsprechen den Größen der Hauptspannungen ,i_max bzw. a_mi„.

Die Gerade MD schließt mit der ursprünglichen Achse π einen Winkel von 2 </„ ein. Die Richtung der Hauptspannung n„_mx weicht mit dem Winkel r/„ von der durch den Meßkopf festgelegten u-Richlung ab.

Werden die Aufnahmen mittels der Eigcnspannungen der Riehtungen /(, γ, D durchgeführt, entsteht das Schaubild gemäß F i g. 6. gemäß welchem die eine Hauptachse einen Winkel <_{f p} mit der Richtung/( einschließt, wobei in der Richtung dieser Hauptachse eine maximale Zugspannung von -I5.2kp<mm' herrscht. In der anderen Hauptachsenrichtung wird eine minimale Druckspannung von +lUkpmm² gefunden.

Somit führen die beiden Aufnahmen zu ganz identischen Ergebnissen.

Die Aufnahme des Schaubildes gemäß F i g. 4 weicht nur insofern von einer tatsächlichen (industriellen, Messung ab, daß als Bestandteil 45 ein Prüfkörper der fraglichen Zusammensetzung verwendet wird, nachdem er einer entspannenden Glühung unterworfen worden ist. In einer Prüfmaschine eingespannt wird er mit verschiedenen Druck- und Zugbeanspruchungen belastet und in diesen Zuständen dem Thermoschock ausgesetzt. Im entspannten und unbelasteten Prüfkörper ist die Richtung der Hauptspannung mit der Zug- bzw. Druckrichtung der Prüfmaschine identisch. Der Meßkopf wird am Prüfkörper derart angebracht, daß seine Einschnitte 48« und 48/) in diese Richtung zu liegen kommen. Somit stimmt die mit den Abtastspitzen 10a und 10/> bestimmte li-Richtung mit der Richtung der Hauptspannung überein.

Befestigung des Meßkopfes, Vorspannung. Ausgleich und Thermoschockerteilung erfolgen in derselben Weise, wie bei einer industriellen Messung.

Im unbelasteten Zustand des Prüfkörpers ergibt die durch den Thermoschock bedingte gehemmte Dehnung den Punkt Λ der Kurve gemäß F i g. 4. Bei Einstellung von bekannten Druck- bzw. Zugbeanspruchungen an der Prüfmaschine werden übrigens in der bereits beschriebenen Weise die übrigen Punkte der Kurve erhalten.

Wird von einer Kontrollmöglichkeit abgesehen, so wird auch ein Meßkopf genügen der nur drei Ablastspitzenpaarc aufweist und somit weniger kostspielig sein kann.

ίο Im obigen ist ein Ausführungsbeispiel des erlindungsgemäßen Meßkopfcs beschrieben worden, bei welchem zum Ermitteln der gehemmten Dehnung bzw. Formänderung Dehnungsmeßstreifen </,. d, usw. verwendet worden sind. d. h. die Messung auf Grund von elektrischen Widerstandsänderungen erfolgt. Dehnungsmeßstreifen können aber durch alle Mittel ersetzt werden, die geeignet sind. Verlagerungen in der Größenordnung von gehemmten Formänderungen zu messen. Es ist /.. B. möglich. Lichtelementc.

ultrasonische oder mit polarisiertem Ultraschall arbeitende Dehnungsmesser und insbesondere magnetische, induktive, kapazitive oder piesoelcktrischc Fühler zu verwenden. Daraus folgt, daß optische, mechanische, elektrische und akustische Lösungen gleichfalls in

i.s Betracht kommen können. Es ist auch möglich, die Meßlänge an der geprüften Oberfläche ein/urit/cn und ihre Änderungen mit optischen Instrumenten hoher Vergrößerung abzulesen, z. B. durch ein Mikroskop oder Interferometer zu messen.

.10 Auch der Thermoschock kann anstatt durch die Glühlampe 26 /. B. durch korpuskulare Bestrahlung. Elcktroncnstrahlcn. Lichtbogen, elektrische Entladung, elektrischen Widerstand. Thermoelektrizität usw. herbeigeführt werden. Es ist aber auch möglich.

die dem Thermoschock auszusetzende Oberfläche mit einem tiefgekühlten Körper oder Flüssigkeit zu berühren, wobei dann die Vorzeichen der Formänderungen (Dehnungen) negativ werden.
Die Brückcnschaltungen. die zum Ableiten von auf die gehemmten Formänderungen kennzeichnenden Signalen dienen, können z. B. durch Diffcrenzialschaltungen ersetzt werden. Ihr Vorteil besteht darin, daß in den Verbindungslcilern sehr geringe Ströme fließen, so das mit geringeren Meßfehlern gerechnet werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Meßkopf zum Ermitteln von mehrachsigen Spannungszuständen in Werkstücken mit mehreren symmetrisch auf einem Kreis angeordneten beweglichen Abtastspitzen und mit Fühleinrichtungen zum Ermitteln der Verstellbewegungen der Abtastspitzen,d adurchgekenn zeichnet, daß wenigstens drei Abtastspitzenpaare (10a, IQb) vorgesehen sind, deren Abtastspitzen einander jeweils diametral gegenüber liegen, und daß eine Energiequelle (26) zum plötzlichen Zuführen einer vorbestimmten Wärmemenge auf Has durch die Abtastspitzen bestimmte Vieleck 'S

auf der Oberfläche des werKsiucKs vuigcitciici- iai.

2. Meßkor Γ nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastspitzen (10a, 10h) unter Zwischenschaltung von Quarzstäben (12) an Federn (13) aufgehängt sind, die mit einer Stellvorrichtung (15) in Verbindung stehen, mittels der die Abtastspitzen auf das Niveau der Oberfläche des Werkstückes (45) einstellbar sind.

3. Meßkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequelle zur plötzliehen Zufuhr von Wärme aus einer Glühlampe (26) mit Kondenso' besteht, an die eine Rohroptik (27) zum Zuleiten des Lichtes auf die durch die Abtastspitzen (10a, Wh) markierte F'äche (11) des Werkstückes (45) angeschlossen ist.

4. Meßkopf nach einem der . Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Abtastspitzen (10a, 10/>) und den Fühlern (d,, d₂, d₃, d₄) mittels einer Feingewindeeinstelleinrichtung (31, 32, 33, 34) eine kraftschlüssige Verbindung herstellbar ist.

5. Meßkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler aus Dehnungsmeßstreifen Ui₁, d₂, d₃, d_A) bestehen, die an elastischen Platten (30) befestigt sind.

6. Meßkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnungsmeßstreifen (a\, d₂, d₃, d₄) die Zweige einer Brückenschaltungsanordnung (40) bilden.

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