PTB-Berichte
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PTB-Berichte Mechanik und Akustik (MA)
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Bericht
| Titel: | Kraft-Weg-Aufnehmer dür dynamische Anwendungen |
|---|---|
| Autor(en): | A. Buß |
| Editor: | Physikalisch-Technische Bundesanstalt |
| Report Typ: | PTB-Report |
| Jahr: | 2010 |
| Dokument Nummer: | PTB-MA-87 |
| Seite(n): | VIII, 97 |
| ISBN: | ISBN 978-3-86918-102-8 ; ISSN 0179-0595 |
| Zusammenfassung: | Die physikalische Einheit Kraft wird heutzutage in vielen Anwendungsbereichen in der industriellen Fertigung sowie in der Forschung und Entwicklung gemessen. Im Laufe der letzten Jahre hat hierbei die Kraftmessung bei dynamischen Vorgängen immer mehr an Bedeutung gewonnen. In der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt werden Kraftaufnehmer bisher jedoch ausschließlich statisch kalibriert. Im Falle eines späteren dynamischen Einsatzes statisch kalibrierter Aufnehmer ist es von Vorteil, wenn systematische Abweichungen der Empfindlichkeit bekannt sind. Derzeit existieren noch keine einheitlichen Verfahren zur Kalibrierung von Kraftaufnehmern mit dynamischen Kräften. Diese Arbeit soll ein Beitrag zur Verringerung der Messunsicherheit beim Messen dynamischer Kräfte liefern. Es wird die Entwicklung eines neuartigen Kraft-Wege-Aufnehmers vorgestellt, welcher in Zukunft das dynamische Kalibrieren von Werkstoffprüfmaschinen ermöglicht. Hierzu wurden verschiedene Verformungskörper konstruiert und mit weg- und kraftdetektierender Sensorik ausgestattet. Das statische und dynamische Verhalten sowohl der Verformungskörper, als auch der Sensorik wurde verglichen und bewertet. Dabei wurden einerseits Messungen im Kraft- und Frequenzbereich bis 5 kN bzw. 1kHz durchgeführt, anderseits wurde das Verhalten der Verformungskörper analytisch und numerisch modelliert. Des Weiteren wurden die vorhandenen Kraftmesseinrichtungen dahingehend erweitert, dass eine gleichzeitige Kalibrierung der Kraft- sowie der Wegsensorik erfolgen kann. Dazu wurden Vorrichtungen konstruiert, welche das Kalibrieren der Wegsensorik mittels eines differentiellen Vibrometers ermöglichen. Die Messunsicherheiten der verwendeten Sensoriken wurden durch das Aufstellen eines Messunsicherheitsbudget quantifiziert. Demnach liegen die relativen Unsicherheiten der Messergebnisse für alle Sensoriken deutlich unter 1 %. |
| Bemerkung: | Kraft-Weg-Aufnehmer dür dynamische Anwendungen ; (PTB-Bericht PTB-MA-87) ; Zugl.: Braunschweig, Techn. Univ., Diss., 2010 |