Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kraft und Weg dynamisch und präzise messen

10.05.2010
Der Technologietransfer der PTB präsentiert sich auf der Sensor+Test 2010 mit einem neuartigen dynamischen Kraft-Weg-Sensor sowie Nano- und Mikrokraftsensoren

Ob im Bereich Schwingungstechnik oder im Maschinenbau: 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 dynamische Kalibrierung von Prüfeinrichtungen, wie etwa Werkstoffprüfmaschinen.

Die Messgrößen Kraft und Weg werden häufig nur in statischer Form, einzeln und nacheinander kalibriert. Das ist nicht nur zeitaufwendig, sondern kann zu einer großen Messunsicherheit bei einer dynamischen Prüfung führen. Das Gesamtverhalten von Materialprobe und Prüfmaschine, die sich durch den Belastungsvorgang ebenfalls minimal verformt, bleibt dabei unberücksichtigt.

Deshalb kamen Rolf Kumme und André Buß von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) auf die Idee, ein neuartiges Transfernormal zu entwickeln. Es kann Kraft und Weg gemeinsam und dynamisch messen. Der dynamische Kraft-Weg-Sensor kann somit für eine dynamische und anwendungsnahe In-situ-Kalibrierung eingesetzt werden. Die Ergebnisse sind rückführbar und präziser als bisher.

Eine wichtige Voraussetzung für die dynamische Kalibrierung von Werkstoffprüfmaschinen ist, dass die Steifigkeit des Sensors an den jeweiligen Prüfling angepasst werden kann. Deshalb ist der Kraft-Weg-Sensor modular aus einem Federelement, Sensoren und Einspanneinheiten aufgebaut. Entsprechend der Anwendung kann eine Feder mit höherer oder geringerer Steifigkeit verwendet werden. Ob der Prüfling nun aus Kunststoff oder Stahl besteht – eine anwendungsnahe Kalibrierung ist in jedem Fall möglich. Die Messungen von Kraft und Weg können durch die Verwendung zweier Sensoren unabhängig voneinander rückgeführt werden. Das Prinzip eines Kombinationssensors ist auch auf Größen wie Drehmoment, Drehwinkel und Federsteifigkeit übertragbar und kann dann zur Kalibrierung von Torsions- und Motorenprüfständen eingesetzt werden.

Neben dem Kraftaufnehmer selbst müssen auch die nachfolgenden Messverstärker kalibriert werden. Deren dynamische Kalibrierung für praktisch jeden zeitlich veränderbaren Spannungsverlauf bis in den Kilohertz-Bereich erlaubt das ebenfalls auf der Messe vorgestellte dynamische Brückennormal. Damit bietet die PTB auf der Sensor+Test ein Rundum-sorglos-Paket zur Kalibrierung dynamischer Kräfte an.

Für die Nano- und Mikrotechnik können kleine Kräfte mit dem Mikro- und dem linearen Nanokraftsensor erstmals in den Bereichen von Milli- bis Mikronewton bzw. Mikro- bis Nanonewton präzise gemessen werden. Durch die zunehmende Miniaturisierung technischer Prozesse bietet sich hier ein breites Anwendungsfeld, beispielsweise in taktilen Koordinatenmessgeräten, medizintechnischen Produkten oder der Messung biologischer Proben.

In Halle 12, Stand 261 stehen Mitarbeiter der PTB zur Beantwortung von Fragen zum Technologietransfer zur Verfügung. ms/ptb

Ansprechpartner Technologietransfer
Dr. Bernhard Smandek, Tel: (0531) 592-8303, E-Mail: bernhard.smandek@ptb.de
Ansprechpartner dynamischer Kraft-Weg-Sensor
Dr. Rolf Kumme, Fachbereich 1.2 Festkörpermechanik, Tel.: (0531) 592-1200,
E-Mail: rolf.kumme@ptb.de

Imke Frischmuth | idw
Weitere Informationen:
http://www.ptb.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Intelligente Filter für innovative Leichtbaukonstruktionen
08.12.2016 | Technische Universität Bergakademie Freiberg

nachricht Mobile Learning und intelligente Contentlösungen im Fokus
08.12.2016 | time4you GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie