DE3714185C2 - - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/30—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. mechanical strain gauge
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/02—Details
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-
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- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/022—Environment of the test
- G01N2203/0222—Temperature
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-
- G—PHYSICS
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- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der
axialen Dehnung eines Probestabs mit zwei im Abstand und
annähernd parallel zueinander angeordneten und gegen den
Probestab andrückbaren Meßstäben, die an einem Träger der
Meßvorrichtung schwenkbar gelagert sind und mit einem
Wegaufnehmer in Verbindung stehen, der Schwenkbewegungen
der Meßstäbe aufnimmt.
Es sind Einrichtungen für die Messungen von axialen Deh
nungen an Probestäben bekannt, diese sind insbesondere
elektronischer Art, z. B. mit Dehnmeßstreifen als Geber.
Dieses Verfahren ist mit einem hohen Aufwand an Geräten
wie Vergleicher, Impulsverstärker und Registriergeräten
verbunden. Auch die Dehnmeßstreifen selbst sind teuer und
nur für einen einmaligen Einsatz zu gebrauchen. Bei
Messungen unter Hitzeeinwirkungen kann das Verfahren mit
Dehnmeßstreifen überhaupt nicht zur Anwendung kommen.
Aus der WO 85/03 349 ist eine Vorrichtung der obengenannten
Art bekanntgeworden, die zwei Meßstäbe enthält, deren
jeweils eines Ende an die zu messende Probe angedrückt wird
und deren anderes Ende jeweils in eine Kalotte zur schwenk
beweglichen Lagerung eingreifen. Die Meßstäbe wirken im
Bereich der schwenkbar gelagerten Enden mit einem in der
Vorrichtung fest installierten Weggeber zusammen. Eine der
artige Vorrichtung eignet sich insbesondere für Messungen
an Proben, die sich in einem Ofen befinden, indem ledig
lich die Meßstäbe (aus temperaturbeständigem Material)
durch die Ofenwand zur Probe geführt werden zu brauchen.
Jedoch sind mit einer derartigen Vorrichtung keine sehr
genauen und unter Umständen auch keine reproduzierbaren
Messungen möglich. Die nahe an den Schwenkpunkten der Meß
stäbe angreifenden Wegaufnehmer werden mit gegenüber der
tatsächlichen Längenänderung der Probe stark reduzierten
Verschiebungen beaufschlagt, so daß kleine Längenänderungen
unter Umständen nicht mehr erfaßt werden können. Ferner
sind die Meßstäbe nur durch den Anpreßdruck zwischen Probe
und Kalotte gehalten. durch eine Erschütterung kann sich
die Lage des Stabendes in der Kalotte verändern, wodurch
Messungen verfälscht werden können. Außerdem ist der Aufbau
der bekannten Vorrichtung sehr kompliziert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit fertigungs
technisch einfachen Mitteln herstellbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Anspruch 1
gekennzeichneten Merkmalen gelöst.
Die Vorrichtung zeichnet sich durch ihre Einfachheit aus,
die auch auf in kleineren Werkstätten vorhandenen Werkzeug
maschinen erstellt werden kann. Die Meßstäbe sind nämlich
in einer einfachen Weise mittels der Schwenklager, die
in Nieten bestehen können, mit dem Gestell verbunden, und
zwar so, daß keine Lageveränderungen wie bei der bekannten
Vorrichtung verursacht werden können.
Durch die Wahl des Schwenkpunktes zwischen Probe und Weg
aufnehmer kann die Meßsensibilität und damit die Meßgenauig
keit durch entsprechende Auslegung der freien Arme der Meß
stäbe beliebig gesteigert werden. Damit ergibt sich der
weitere Vorteil, daß die freien Enden der Meßstäbe leicht
zugänglich sind und ein Auswechseln von Wegaufnehmern
während der Meßphasen ermöglicht wird.
Die Vorrichtung unterliegt keinem Verschleiß und hat somit
eine fast unbegrenzte Lebensdauer. Sie ersetzt keinen
speziellen elektronischen Meßaufbau voraus. Für die Regi
stratur der Dehnraten kann jeder laborübliche Wegaufnehmer
verwendet werden. Für Langzeitversuche, bei denen elektro
nische Meßvorrichtungen blockiert würden, können auch mit
mechanische Meßuhren, wie sie beispielsweise aus der
DE-AS 14 23 325 bekannt sind, hinreichend Genauigkeiten
erzielt werden.
Von besonderer Bedeutung ist die Ausführung der Erfindung
mit Meßfühlern aus einem Material mit sehr geringen Wärme
ausdehnungskoeffizienten, z. B. Keramik. Solcherart können
auch Messungen an Probestäben in einem erhitzten Umfeld
vorgenommen werden.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist an dem einen
Meßstab eine Justierschraube als Anschlag für den Wegauf
nehmer angeordnet. Mittels der Justierschraube kann der
Wegaufnehmer bei Beginn der Messung in einfacher Art und
Weise abgeglichen werden.
Die Vorrichtung kann vorzugsweise so ausgebildet werden,
daß die Arme der Meßstäbe gleich lang sind, das heißt,
es liegt ein Übersetzungsverhältnis von 1 : 1 vor, so daß
keine Übersetzungskonstante im Ablese- oder Registrier
verfahren berücksichtigt werden muß.
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung
im Schnitt.
In der Figur ist ein in einer nicht dargestellten Prüf
maschine eingespannter Probestab 1 gezeigt. Die Meßzone
des Probestabes befindet sich in der Heizzone einer Heiz
einrichtung 2, die den Probestab mantelartig umgibt. Die
Meßvorrichtung 3 weist einen ortsfesten Träger 6 mit in
seinem Vertikalsteg angeordneten Bohrungen auf, in denen die
mit Brücken 8, 8′ fest verbundenen Stifte 9, 9′ längsver
schieblich geführt sind. In den Drehpunkten 14, 14′ der
Brücken 8, 8′ sind Meßstäbe 4, 4′, 5, 5′ pendelnd gelagert.
Bei der Messung an erhitzten Probestäben sind die Meßstäbe
teilweise aus einem Material mit sehr geringen Wärmeaus
dehnungskoeffizienten, z. B. Keramik. Zwischen den
Brücken 8, 8′ und dem Vertikalsteg des Trägers 6 sind
Federn 10, 10′ eingespannt, die den erforderlichen Andruck
der Meßstabspitzen auf den Probestab 1 bewirken. Bei der
Wahl von Tellerfedern besteht der Vorteil, Kraft und Feder
weg mit gleichen Elementen den jeweiligen Erfordernissen
veränderbar anpassen zu können. Am freien Ende des einen
Meßstabes 4 ist ein Meßaufnehmer 7 pendelbar im Drehpunkt 15
angeordnet, der mit der am freien Ende des zweiten Meß
stabes 4′ angebrachten Justierschraube 11 in Wirkverbindung
steht. Das freie Ende des ersten Meßstabes 4 kann weiterhin
über eine Zugfeder 12 gegen ein feste Lager gespannt sein,
so daß das Gewicht des Wegaufnehmers 7 kompensiert wird.
Bezugszeichenliste
1 Probestab
2 Heizeinrichtung
3 Meßvorrichtung
4, 4′ Meßbalken
5, 5′ Meßfühler
6 Träger
7 Wegaufnehmer
8, 8′ Brücken
9, 9′ Stifte
10, 10′ Feder
11 Justierschraube
12 Zugfeder
14, 14′ Drehpunkte der Brücken
15 Drehpunkt des Meßbalkens 4
2 Heizeinrichtung
3 Meßvorrichtung
4, 4′ Meßbalken
5, 5′ Meßfühler
6 Träger
7 Wegaufnehmer
8, 8′ Brücken
9, 9′ Stifte
10, 10′ Feder
11 Justierschraube
12 Zugfeder
14, 14′ Drehpunkte der Brücken
15 Drehpunkt des Meßbalkens 4
Claims (8)
1. Vorrichtung zur Messung der axialen Dehnung eines
Probestabes mit zwei im Abstand und annähernd parallel
zueinander angeordneten und gegen den Probestab andrück
baren Meßstäben, die an einem Träger der Meßvorrich
tung schwenkbar gelagert sind und mit einem Wegauf
nehmer in Verbindung stehen, der Schwenkbewegungen
der Meßstäbe aufnimmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwenkachsen (14′) der Meßstäbe (4, 5, 4′, 5′)
im Mittelbereich des jeweiligen Meßstabes (4′, 5′)
einen Anschlag (11) für den Wegaufnehmer (7) trägt
und das freie Ende des zweiten Meßstabes (4, 5) den
Wegaufnehmer trägt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlag für den Wegaufnehmer (7) eine Justier
schraube (11) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zur Probe gerichteten Arme (5, 5′)
der Meßstäbe aus Keramik gebildet sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Meßstäbe (4, 4′, 5, 5′) in
Brücken (8, 8′) schwenkbar aufgehängt sind und die
Brücken (8, 8′) an ihren Enden mit ihnen fest ver
bundene Stifte (9, 9′) aufweisen, die in Bohrungen
eines Trägers (6) der Meßvorrichtung gegen die Kraft
einwirkung von zwischen Träger (6) und Brücken (8, 8′)
angeordneten Federn (10, 10′) längsverschiebbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Federn (10, 10′) als Spiralfedern ausgebildet
sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Federn (10, 10′) als Tellerfederpaket mit
variabler Zuordnung in Parallel- und Längsschaltung
ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Federn (10, 10′) als Blattfedern ausgebildet
sind.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die probenseitigen
Arme (5, 5′) und die wegmeßseitigen Arme (4, 4′) der
Meßstäbe gleich lang sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873714185 DE3714185A1 (de) | 1987-04-29 | 1987-04-29 | Verfahren und vorrichtung zur messung der axialen dehnung an einem probestab |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873714185 DE3714185A1 (de) | 1987-04-29 | 1987-04-29 | Verfahren und vorrichtung zur messung der axialen dehnung an einem probestab |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3714185A1 DE3714185A1 (de) | 1988-11-17 |
DE3714185C2 true DE3714185C2 (de) | 1989-05-24 |
Family
ID=6326452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873714185 Granted DE3714185A1 (de) | 1987-04-29 | 1987-04-29 | Verfahren und vorrichtung zur messung der axialen dehnung an einem probestab |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3714185A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US4618267A (en) * | 1984-10-17 | 1986-10-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Remote temperature-set-point controller |
-
1987
- 1987-04-29 DE DE19873714185 patent/DE3714185A1/de active Granted
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE19744104A1 (de) * | 1997-10-06 | 1999-06-10 | Junghans Eva Dipl Ing | Vorrichtung zur Erfassung einer Dehnung insbesondere kleiner Proben |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3714185A1 (de) | 1988-11-17 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MAN TECHNOLOGIE AG, 8000 MUENCHEN, DE |
|
8363 | Opposition against the patent | ||
8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
8305 | Restricted maintenance of patent after opposition | ||
D4 | Patent maintained restricted | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |