Kalibrierung Dehnmessstreifen Kraftmessung

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo zusammen,

ich möchte mit einem Prüfstand Kräfte messen. Dazu möchte ich das entsprechende Bauteil mit Dehnmessstreifen bekleben, die ich vor jeder Messung mit Hilfe einer Kraftmessdose kalibriert werden sollen.

Die Kräfte, die ich letztlich mit meiner Kraftmessdose messen möchte liegen bei etwa 50-100N. Für einen anderen Prüfstand besitze ich bereits eine Kraftmessdose mit einer Nennkraft von 2kN.
Hier ein Link zum Datenblatt des Sensors:
http://www.me-systeme.de/km30z.html

Meine Frage:
Kann ich die Dehnmesstreifen mit dieser Kraftmessdose kalibrieren oder brauche ich eine Dose mit einer kleineren Nennkraft (z.B. 200N) um genaue Messergebnisse zu erhalten? Gibt die Messdose auch im Bereich von 100N genaue Messwerte aus oder könnte ich umgekehrt mein Bauteil für die Kalibrierung mit ca. 2kN belasten und anschließend Kräfte von 50-100N messen?

Wenn ihr weitere Infos benötigt fragt einfach nach, ich möchte euch nichts unterschlagen^^

Vielen Dank im Voraus für Eure Hilfe!
mfg, Davis19

#2

HAllo Davis19,
was haben physikalische Tests mit kaufmännischen Dokumentenarchiven zu tun ? Ich kann die Verbindung nicht herstellen uns also nicht helfen.

#3

Hallo Davis,
ob eine Messung genau genug ist oder nicht, kommt auf die Anforderungen an, die du aber nicht spezifiziert hast.

Die absolute Messgenauigkeit deiner
2KN Kraftmessdose ist bei 1% Messgenauigkeit 20N,
die einer Messdose mit nur 200N hätte dagegen eine 10 fach bessere absolute Genauigkeit von 2N!

Nun musst du dich fragen ob dir die 20N Messgenauigkeit reichen. Das wäre umgerechnet auf einen Messbereich von 100N nur 20% Messgenauigkeit. Ansonsten wirst du dir z.B eine 200N Dose beschaffen müssen um auf 2% Messgenauigkeit zu kommen.

Eine Vorbelastung deines Bauteils mit einer größeren Kraft bringt diesbezüglich keine Verbesserung, den das ändert nichts an den 20N absoluter Messgenauigkeit.

Etwas anderes wäre z.B. eine Hebelkonstruktion, bei der die Dose mit der hohen Kraft am kurzen Hebel sitzen würde. Aber der Aufwand für eine besser angepasste Kraftmessdose ist vermutlich geringer.

Gruß Werner

#4

Hallo,
ich habe noch nie mit Dehnmessstreifen gearbeitet, mache jedoch Messtechnik seit Jahrzehnten.
Wenn Du etwas kalibrieren moechtest, ist generell zu empfehlen, mit etwa der Kraft zu kalibrieren, die nachher auch gemessen werden soll. Nicht mit 2 Zehnerpotenzen mehr. Die Messgeraete zum Messen und Kalibrieren haben eine bestimmte Genauigkeit, und bei vollem Messbereich sind dort die geringeren Toleranzen zu erwarten. Nimmst Du nachher nur 2 Prozent vom Messbereich, hast Du Nullpunktsfehler oder Linearitaetsfehler drin, die sowieso immer dabei sind, aber dann von ordentlich grossem Ausmass, relativ, so dass der Fehler in Prozent vom Messwert enorm gross wird.

Zum Kalibrieren von Kraeften laesst sich oft auch ein Gewicht verwenden. Sowas wie die Leute auf dem Markt haben, ein Metallgewicht, oder irgendwas mit einer Waage. Ein gefaess mit wasser, auf einer Waage kalibriert, dann mit einem Seil angehaengt.
Gruss Helmut

#5

Hallo zusammen,

die Frage ist: wie genau muss ich messen. Also ist der Absolutwert interessant oder z. B. Differenz vom Absolutwert oder die Wiederholgenauigkeit? Wie sehen die Anforderungen an die zeitliche oder Temperatur-Drift und Linearität aus? Hier kochen alle nur mit Wasser und niemand hat die Maximal-Lösung, die alles gleich gut erfüllt.

Absolut zielführend von meinen Vorschreibern: angepasster Messbereich der Kraftmessdose und Belastung mit Gewicht.
1% Genauigkeit gilt nur für den Endwert des Messbereichs der Kraftmessdose, d. h. der prozentuale Fehler ist im unteren Lastbereich noch größer! Ebenfalls ganz wichtig: Spannung und Dehnung am Bauteil an der Messstelle mal kurz durchrechnen. Wenn diese klein ist, ist mit einem verrauschtem Signal und größeren Messfehlern zu rechnen. DMS ggf. in Halb- oder Vollbrücke an einem TF-Messverstärker betreiben.

Wenn Deine ersten Versuche auf eine Wiederholgenauigkeit (also Belasten, Entlasten, in die andere Richtung Belasten, Entlasten usw.) zwischen DMS und KMD von unter 5% führen, darfst Du verdammt stolz auf Dich sein.

Übrigens Kalibrieren würde ich diesen Vorgang nicht nennen, dazu braucht es einen verlässlichen Bezugswert, den Du nicht hast (siehe Diskussion oben). Eher Plausibilitätsprüfung der Messkette.

Gutes Gelingen und viele Grüße
mr.burns

#6

Hallo zusammen,

die Frage ist: wie genau muss ich messen. Also ist der Absolutwert interessant oder z. B. Differenz vom Absolutwert oder die Wiederholgenauigkeit? Wie sehen die Anforderungen an die zeitliche oder Temperatur-Drift und Linearität aus? Hier kochen alle nur mit Wasser und niemand hat die Maximal-Lösung, die alles gleich gut erfüllt.

absolut zielführend von meinen Vorschreibern: angepasster Messbereich der Kraftmessdose und Belastung mit Gewicht.
1% Genauigkeit gilt nur für den Endwert des Messbereichs der Kraftmessdose, d. h. der prozentuale Fehler ist im unteren Lastbereich noch größer! Ebenfalls ganz wichtig: Spannung und Dehnung am Bauteil an der Messstelle mal kurz durchrechnen. Wenn diese klein ist, ist mit einem verrauschtem Signal und größeren Messfehlern zu rechnen. DMS ggf. in Halb- oder Vollbrücke an einem TF-Messverstärker betreiben.

Wenn Deine ersten Versuche auf eine Wiederholgenauigkeit (also Belasten, Entlasten, in die andere Richtung Belasten, Entlasten usw.) von unter 5% führen, darfst Du verdammt stolz auf Dich sein.

Gutes Gelingen und viele Grüße
TK

#7

Hallo zusammen,

die Frage ist: wie genau muss ich messen. Also ist der Absolutwert interessant oder z. B. Differenz vom Absolutwert oder die Wiederholgenauigkeit? Wie sehen die Anforderungen an die zeitliche oder Temperatur-Drift und Linearität aus? Hier kochen alle nur mit Wasser und niemand hat die Maximal-Lösung, die alles gleich gut erfüllt.

absolut zielführend von meinen Vorschreibern: angepasster Messbereich der Kraftmessdose und Belastung mit Gewicht.
1% Genauigkeit gilt nur für den Endwert des Messbereichs der Kraftmessdose, d. h. der prozentuale Fehler ist im unteren Lastbereich noch größer! Ebenfalls ganz wichtig: Spannung und Dehnung am Bauteil an der Messstelle mal kurz durchrechnen. Wenn diese klein ist, ist mit einem verrauschtem Signal und größeren Messfehlern zu rechnen. DMS ggf. in Halb- oder Vollbrücke an einem TF-Messverstärker betreiben.

Wenn Deine ersten Versuche auf eine Wiederholgenauigkeit (also Belasten, Entlasten, in die andere Richtung Belasten, Entlasten usw.) von unter 5% führen, darfst Du verdammt stolz auf Dich sein.

Excellente Grüße
mr.burns