DE3634677A1 - Wegaufnehmer - Google Patents
WegaufnehmerInfo
- Publication number
- DE3634677A1 DE3634677A1 DE19863634677 DE3634677A DE3634677A1 DE 3634677 A1 DE3634677 A1 DE 3634677A1 DE 19863634677 DE19863634677 DE 19863634677 DE 3634677 A DE3634677 A DE 3634677A DE 3634677 A1 DE3634677 A1 DE 3634677A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- spring
- levers
- strain gauges
- displacement
- displacement transducer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
- G01B7/18—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge using change in resistance
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Wegaufnehmer, bestehend aus zwei
mit einer Feder verbundenen Hebeln, bei dem eine Verschiebung
der freien Enden der Hebel auf die Feder übertragen und
mittels auf der Feder angebrachter Dehnungsmeßstreifen in ein
äquivalentes elektrisches Signal umgewandelt wird.
Ein Wegaufnehmer dieser Art ist bereits aus der
DE-PS 27 50 461 bekannt. Bei diesem bekannten Wegaufnehmer
werden die beiden biegesteif ausgebildeten Hebel jeweils an
ihrem einen Ende durch ein gemeinsames Federjoch gehalten, so
daß die Anordnung angenähert die Form eines einseitig offenen
Rechtecks annimmt. Zur Messung der Verschiebung an einem
Bauteil oder einer Probe, beispielsweise einer Normprobe für
werkstoffmechanische Untersuchungen, werden die beiden dem
Federjoch abgewandten Enden zwischen zwei Schneiden
eingesetzt, die im Abstand voneinander am Meßobjekt
angeschraubt sind.
Der Abstand der beiden Schneiden, die beispielsweise zu
beiden Seiten eines in einem Werkstück vorhandenen Risses
angeordnet sein können, wird dabei so gewählt, daß sich das
Federjoch beim Einsetzen des Wegaufnehmers unter Vorspannung
befindet.
Wegaufnehmer dieser Art zeichnen sich im allgemeinen durch
eine hohe Meßgenauigkeit aus, so daß mit ihnen auch kleinste
Verschiebungen im Mikrometer-Bereich gemessen werden können.
Zudem sind sie aufgrund ihres vergleichsweise geringen
Gewichtes auch für die Messung dynamischer Vorgänge, wie
zyklische Bauteilbeanspruchung, geeignet.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin,
einen Wegaufnehmer der eingangs genannten Art so auszubilden,
daß unter Wahrung einer kompakten Bauweise die Möglichkeit
besteht, auch vergleichweise große Meßwege mit hoher
Meßgenauigkeit zu erfassen.
Die Lösung ist in den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruches 1 beschrieben.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht bei einer Hebel
länge, wie sie angenähert derjenigen der bekannten Wegauf
nehmer entspricht, in etwa eine Verdreifachung des zur
Verfügung stehenden Meßweges. Die in vorteilhafter Weiter
bildung des Wegaufnehmers gemäß der Erfindung vorgesehene
Maßnahme, die äußeren Enden der Feder gegenüber dem Kreis
bogen nach außen abzuwinkeln und flächig mit den Außensei
ten der Hebel zu verbinden, führt nicht nur zu einer
Verbesserung der mechanischen Stabilität, sie verhindert
zugleich, daß zusätzliche Massen in Form von Paßstücken zur
Fixierung der Lage der Feder in bezug auf die Hebel erfor
derlich sind, die ein zusätzliches Drehmoment bezüglich der
Halterung des Wegaufnehmers an den Schneiden zufolge hät
ten. Der erfindungsgemäße Wegfaufnehmer ist dadurch beson
ders auch für eine seitliche Anbringung an Bauteilen bzw.
Proben geeignet und zeichnet sich überdies durch eine ver
gleichsweise hohe Reonsanzfrequenz aus.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Feder in demjenigen Bereich, in dem die Dehnungsmeßstreifen
appliziert sind, mit einer Querschnittsverjüngung versehen
ist. Dies hat den Vorteil, daß dadurch eine Konzentration
der durch die Wegänderung hervorgerufenen Verformung auf den
mit den Dehnungsmeßstreifen versehenen Bereich erfolgt, wodurch
die Signalausbeute bei gegebener Wegänderung erhöht wird. Dem
gleichen Zweck dient schließlich auch die weiterhin vorge
sehene Maßnahme, insgesamt vier Dehnungsmeßstreifen auf der
Feder anzuordnen, von denen sich je zwei auf der Ober- und
auf der Unterseite der Feder befinden. Zugleich wird dadurch
die elektrische Störanfälligkeit der Anordnung auf ein Mini
mum herabgesetzt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Fig. 1 und 2
mittels eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 einen Wegaufnehmer gemäß der Erfindung in
perspektivischer Darstellung und
Fig. 2 eine vergrößerte Detaildarstellung des in Fig. 1
gekennzeichneten Bereiches.
Der in Fig. 1 dargestellte Wegaufnehmer besteht aus zwei
Hebeln 1 bzw. 2, z.B. aus Titan, die an ihrem einen Ende
über ein Gelenk 3 miteinander verbunden sind. Ferner greift
an den Außenflächen der beiden Hebel 1, 2 im Abstand zu
ihrem vom Gelenk 3 gebildeten Drehpunkt eine Feder 4 an.
Diese weist angenähert die Form eines Kreisbogensegmentes
auf, wobei ihre beiden Enden nach außen abgewinkelt sind.
Diese Enden sind, im Fall des hier dargestellten
Ausführungsbeispiels der Erfindung, jeweils mittels zweier
Schrauben 5, 6 bzw. 7, 8 auf den Außenflächen der Hebel 1
bzw. 2 fixiert. Der Ort der Befestigung an den Hebeln 1, 2,
insbesondere der Abstand dieses Ortes vom Gelenk 3, bestimmt
die durch die Verschiebung der freien Enden hervorgerufene
Dehnungsänderung der Feder 4 im Bereich der Dehnungsmeß
streifen 10, 11 und damit die Empfindlichkeit der Brücken
meßanordnung.
Die Feder 4, z.B. Inconel, ist an einer Stelle mit einer
Querschnittsverjüngung 9 versehen, die im vorliegenden Fall
die Form einer Einschnürung in Breitenrichtung aufweist. Im
Bereich dieser Querschnittsverjüngung 9 sind in diesem Fall
insgesamt vier Dehnungsmeßstreifen in Klebetechnik auf der Feder
4 angebracht, und zwar je zwei auf der Ober- und zwei auf der
Unterseite der Feder. In der Abbildung sind davon nur die
beiden auf der Außenseite der Feder angeordneten
Dehnungsmeßstreifen 10 und 11 sichtbar.
Die vier Dehnungsmeßstreifen sind dabei in der Weise zu einer
elektrischen Widerstandsbrücke zusammengefaßt, daß jeweils
ein auf der Federaußenseite und ein auf der Federinnenseite
angeordneter Dehnungsmeßstreifen gemeinsam einen Zweig der
elektrischen Widerstandsbrücke bilden. Die zugehörigen
Leitungen zur Verbindung der einzelnen Dehnungsmeßstreifen
untereinander sowie zur Einspeisung der Versorgungsspannung
und zur Überbrückung der durch die Verformung erzeugten
Brückenspannung als Meßsignal an eine externe Verstärkungs
und Registriereinrichtung sind aus Gründen der besseren
Übersichtlichkeit der Darstellung weggelassen worden.
Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, weisen die beiden
Hebel 1 und 2 an ihren dem Gelenk 3 abgewandten Enden jeweils
eine V-förmige Kerbe 13 bzw. 14 auf. Diese beiden Kerben 13
und 14 wirken mit zwei Schneiden zusammen, die auf dem
Bauteil oder auf der Probe angebracht sind, an dem bzw. an
der eine Verschiebung zweier Punkte in bezug zueinander
gemessen werden soll. Die Schneiden befinden sich dabei
beispielsweise zu beiden Seiten eines Risses, dessen durch
eine äußere mechanische Beanspruchung hervorgerufene
Verformung gemessen werden soll.
Der Abstand der Schneiden am Bauteil oder an der Probe ist
dabei so gewählt, daß die beiden Hebel 1 und 2 beim
Einsetzen des Wegaufnehmers in die von den Schneiden
gebildete Halterung gegen die Kraft der Feder 4 um ein
beträchtliches Maß zusammengedrückt werden müssen.
Während bei dem in Fig. 1 in etwa in natürlicher Größe
abgebildeten Wegaufnehmer der Abstand der beiden Hebel 1 und 2
im Bereich der Kerben 13 und 14 bei entspannter Feder bei
etwa 100 Millimetern liegt, würde ein Schneidenabstand von
cirka 5 Millimeter gewählt werden. Der Wegaufnehmer nach der
Erfindung wäre dann in der Lage, eine Rißuferverschiebung von
30 Millimetern oder mehr noch mit einer Genauigkeit von
weniger als 0,5%, bezogen auf den Endwert, zu erfassen.
Die durch die Auslenkung der Feder 4 erzeugte Deformation
konzentriert sich dabei überwiegend auf den Bereich der
Querschnittsverjüngung 9, wo sie in bekannter Weise eine
Dehnung bzw. Kompression der dort befindlichen Dehnungsmeß
streifen bewirkt, die als Brückenspannung die Messung eines
elektrischen, vom Abstand der beiden Kerben 13 und 14 von
einander abhängigen Signals ermöglicht.
Claims (4)
1. Wegaufnehmer, bestehend aus zwei mit einer Feder verbun
denen Hebeln, bei dem eine Verschiebung der freien Enden
der Hebel auf die Feder übertragen und mittels auf der
Feder angebrachter Dehnungsmeßstreifen in ein äquivalentes
elektrisches Signal umgewandelt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hebel (1, 2) an ihrem anderen Ende
gelenkig miteinander verbunden sind, daß die Feder (4) in
etwa die Form eines Kreisbogensegmentes aufweist und daß
die Enden der Feder (4) an den Außenflächen der Hebel (1,
2), im Abstand zum Gelenk (3), befestigt sind.
2. Wegaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Feder (4) im Bereich der Dehnungsmeßstreifen (10,
11) eine Querschnittsverjüngung (9) aufweist.
3. Wegaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß je zwei Dehnungsmeßstreifen (10, 11)
auf der Ober- und Unterseite der Feder (4) angeordnet und
miteinander in einer Brückenschaltung zusammengefaßt sind.
4. Wegaufnehmer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Enden der Feder (4) nach außen abgewinkelt und
flächig mit den Außenseiten der Hebel (1, 2) verbunden
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863634677 DE3634677A1 (de) | 1986-10-11 | 1986-10-11 | Wegaufnehmer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863634677 DE3634677A1 (de) | 1986-10-11 | 1986-10-11 | Wegaufnehmer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3634677A1 true DE3634677A1 (de) | 1988-04-21 |
Family
ID=6311535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863634677 Ceased DE3634677A1 (de) | 1986-10-11 | 1986-10-11 | Wegaufnehmer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3634677A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4211131A1 (de) * | 1992-04-03 | 1993-10-07 | Eugen Dipl Ing Trapet | Dilatometer |
DE4228307A1 (de) * | 1992-08-26 | 1994-03-03 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Hydraulisches Gerät mit einem Wegaufnehmer |
DE10023838A1 (de) * | 2000-05-16 | 2001-12-06 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Messen einer Wegänderung |
US7356940B2 (en) * | 2004-07-20 | 2008-04-15 | Mitutoyo Corporation | Elastic fixture and attachment method for length measuring apparatus |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2815424A (en) * | 1955-01-17 | 1957-12-03 | Lord Mfg Co | Strain gage |
US3433060A (en) * | 1966-07-26 | 1969-03-18 | Babcock & Wilcox Co | Strain gage transducer assembly |
US3514864A (en) * | 1967-09-27 | 1970-06-02 | Aerojet General Co | Extensometer |
DE1950836B2 (de) * | 1969-10-09 | 1973-03-08 | Pietzsch, Ludwig, Dr Ing , 7500 Karlsruhe | Dehnungsmessanordnung |
-
1986
- 1986-10-11 DE DE19863634677 patent/DE3634677A1/de not_active Ceased
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2815424A (en) * | 1955-01-17 | 1957-12-03 | Lord Mfg Co | Strain gage |
US3433060A (en) * | 1966-07-26 | 1969-03-18 | Babcock & Wilcox Co | Strain gage transducer assembly |
US3514864A (en) * | 1967-09-27 | 1970-06-02 | Aerojet General Co | Extensometer |
DE1950836B2 (de) * | 1969-10-09 | 1973-03-08 | Pietzsch, Ludwig, Dr Ing , 7500 Karlsruhe | Dehnungsmessanordnung |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4211131A1 (de) * | 1992-04-03 | 1993-10-07 | Eugen Dipl Ing Trapet | Dilatometer |
DE4228307A1 (de) * | 1992-08-26 | 1994-03-03 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Hydraulisches Gerät mit einem Wegaufnehmer |
DE10023838A1 (de) * | 2000-05-16 | 2001-12-06 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Messen einer Wegänderung |
DE10023838C2 (de) * | 2000-05-16 | 2002-11-28 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Messen einer Wegänderung zwischen Abschnitten eines Bauteils und Verwendung dieser Vorrichtung |
US7356940B2 (en) * | 2004-07-20 | 2008-04-15 | Mitutoyo Corporation | Elastic fixture and attachment method for length measuring apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2824121C2 (de) | Dehnungsmeßvorrichtung | |
DE2011686A1 (de) | Kraftmeßgerat | |
EP0042371A1 (de) | Messwertaufnehmer zur Messung von Verformungen an Hohlkörpern | |
DE2732979C2 (de) | ||
EP0136437B1 (de) | Mehrkomponentenkraft- und -momentenmesskörper mit Dehnungsmessstreifen | |
DE1773727B2 (de) | Elektromechanischer Meßwandler | |
EP0338325B1 (de) | Ringtorsions-Kraftmessvorrichtung | |
DE19581268B4 (de) | Dehnungsmesser | |
WO2019170483A1 (de) | Messen von mechanischen veränderungen | |
DE3634677A1 (de) | Wegaufnehmer | |
DE2401360A1 (de) | Elektromechanischer messumformer | |
CH652209A5 (de) | Kraftmesser. | |
EP1466157B1 (de) | Vorrichtung zur schwingungsarmen kraftmessung bei schnellen, dynamischen zugversuchen an werkstoffproben | |
DE2917966A1 (de) | Einrichtung zur messung von kraftkomponenten in gelenken | |
CH405759A (de) | Messgerät | |
EP0649519B1 (de) | Einrichtung zur messung der weichenstellkraft | |
DE8626996U1 (de) | Wegaufnehmer | |
EP0256393B1 (de) | Messanordnung zum Erfassen von Kräften und Momenten | |
DE1912574A1 (de) | Waage zum Untersuchen von Modellen od.dgl. in einem Windkanal | |
DE2555231A1 (de) | Kraftmessvorrichtung | |
DE10217612B4 (de) | Messvorrichtung für das Lagerspiel an einem Kugelgelenk | |
DE2808041A1 (de) | Messwertaufnehmer zur erfassung von zug- und/oder druckbelastung eines kraftuebertragungsgliedes | |
EP0447782A2 (de) | Biegekraftaufnehmer, insbesondere für Waagen | |
DE3226386A1 (de) | Vorrichtung zur dreidimensionalen kraftmessung | |
EP2037249A2 (de) | Vorrichtung zum Messen mechanischer Größen, Verfahren zum Messen mechanischer Größen sowie Verwendung einer Vorrichtung zum Messen mechanischer Größen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |