22.10.2010
Die Messung von Kräften und Momenten ist Grundlage zahlreicher Anwendungen in Industrie und Forschung, wie zum Beispiel der Materialprüfung. Ein Problem dabei ist bisher die Kalibrierung von Prüfeinrichtungen wie etwa Werkstoffprüfmaschinen.
Derartige Prüfeinrichtungen werden in der Regel für Kraft und Weg kalibriert. Bislang sind die Messunsicherheiten derartiger Prüfmaschinen dadurch begrenzt, dass deren Kalibrierungen zum einen rein statisch erfolgen und zum zweiten die Kraft- und die Wegsensorik nacheinander kalibriert werden. Im Fall dynamischer Anwendungen müssen hier größere Messunsicherheiten in Kauf genommen werden, da die Dynamik der Prüfeinrichtung durch den Prüfling beeinflusst wird.
Um dieser Problematik zu begegnen wurde in der PTB ein neuartiger Kraft-Weg-Aufnehmer entwickelt (Bild 1). Dieser Aufnehmer ermöglicht durch die Ausstattung mit kraft- und wegdetektierender Sensorik ein gleichzeitiges Messen sowohl der Kraft, als auch des Verformungsweges. Des Weiteren verfügt der Aufnehmer über ein verstellbares Federelement, welches eine Anpassung der Steifigkeit des Aufnehmers an die des zu untersuchenden Prüflings ermöglicht.
Die Verwendung des entwickelten Kraft-Weg-Aufnehmers ermöglicht in Zukunft die gleichzeitige Kalibrierung beider Sensoriken unter Verwendung dynamischer Kräfte, wodurch geringere Messunsicherheiten beim Einsatz von Werkstoffprüfmaschinen erreicht werden können.
Bild 1: Schematische Darstellung des Kraft-Weg-Aufnehmers
Ansprechpartner:
André Buß, FB 1.2, AG 1.23, E-Mail: andre.buss@ptb.de