AT216249B

AT216249B - Dehnungsmeßbstreifen und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: AT216249B
Application number: AT867359A
Authority: AT
Inventors: Imre Baumgarten; Mihaly Horvath; Gusztav Kadler
Original assignee: Elektronikus
Priority date: 1958-12-09
Filing date: 1959-11-30
Publication date: 1961-07-10

Description

Dehnungsmessstreifen und Verfahren zur Herstellung desselben
Beim Entwurf von Konstruktionen, die Belastungen oder Kraftwirkungen ausgesetzt sind, wie dies z. B. bei Brücken, Kränen, Traversen, Eisenbahnschienen, Eisenbahnwagen, Flugzeugen, Autos usw. der Fall ist, ist die Feststellung wichtig, ob sich die Statik derselben unter den Einwirkungen überhaupt und wenn ja, in welchem Masse ändert. Zur Prüfung derartiger Änderungen dienen sogenannte Dehnungsmessstreifen, deren Anwendung dadurch ermöglicht wird, dass sich der elektrische Widerstand der Metalle infolge der mechanischen Änderungen z. B. infolge der durch die Dehnung entstehenden Querschnittsänderung, ändert. Diese Erscheinung wird in der elektrischen Messtechnik bei Dehnungsmessstreifen angewendet.

Die Dehnungsmessstreifen sind Drahtwiderstände mit einem geringen Temperaturkoeffizienten, die unter Zwischenfügung einer Isolierplatte auf den zu messenden Körper geklebt werden. Die mechanischen Änderungen des Körpers werden auf den durch einen speziellen Klebstoff vollständig umgebenen Widerstandsdraht übertragen, wodurch der Widerstand desselben dementsprechend geändert wird. Die mechanische Formänderung ist zur elektrischen Widerstandsänderung proportional. Die Verhältniszahl der beiden Faktoren ist der Dehnungskoeffizient, der mit"g"bezeichnet wird und als Messstreifenkonstante betrachtet werden kann. Der Querschnitt des Widerstandsdrahtes ist gering, der Durchmesser beträgt z. B. 10 - 20 Mikron. Demzufolge ist die Herstellung der Dehnungsmessstreifen eine heikle Aufgabe.

Durch ein geringstes Spannen oder eine geringste Verformung des Drahtes ändert sich nicht nur der Widerstandswert, sondern auch der Faktor"g".

Bei den bekannten Ausführungen wird entweder eine kostspielige und zeitraubende Handerzeugung oder aber eine halbmechanisierte Herstellungsart angewendet. Gemäss einem Verfahren werden die Erzeugnisse durch Anwendung einfacher Werkzeuge mit Handarbeit hergestellt. Bei einer Art der Massenherstellung werden die parallel laufenden Widerstandsdrähte mit einem querliegenden Draht zusammengeschweisst und nacher zu Dehnungsmessstreifen zerschnitten. Die mit Schweissen arbeitende Erzeugungart lässt - trotz Einbettung in Kunststoff-nur eine kurze Garantiefrist zu.

Erfindungsgemäss werden die gesetzten Ziele, nämlich die durch Massenherstellung gesicherte gleichmässige und hohe Qualität und Preiswürdigkeit, mittels einer textilindustriellen Bandwebereitechnologie erreicht.

Der erfindungsgemässe Dehnungsmessstreifen enthält mäanderförmig gewundenen Widerstandsdraht und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandsdraht auf einem bandförmigen Grundgewebe aufliegt und auf dasselbe mittels weiterer Fäden angewoben ist.

Der Widerstandsdraht wird aber nicht in das Grundgewebe eingewoben, sondern lediglich an dasselbe angewoben. Auf diese Weise wird erzielt, dass der Widerstandsdraht in einer Ebene liegt und beim Messen die Dehnkraft ihre Wirkung ohne Verzögerung ausübt.

Die Windungen der Widerstandsdrahtgruppen liegen senkrecht zur Längsrichtung des Bandes. Der Abstand zweier, je einen Dehnungsmessstreifen bildenden Windungsgruppen ist derart bemessen, dass beim Zerschneiden des Bandes quer zur Bandrichtung zwischen je zwei benachbarten Gruppen, jede Gruppe zu einem selbständigen Dehnungsmessstreifen ausgebildet werden kann.

Claims

Durch die Widerstandsdrahtgruppen wird die Breite des Grundgewebes nur zum Teil in Anspruch genommen, um auf diese Weise auch die Anschlussfolie auf dem Grundgewebe anordnen zu können. Die beiden Enden des Widerstandsdrahtes werden an die Anschlussfolie gelötet, welche nachher auf dem fertigen Dehnungsmessstreifen in der Mitte durchschnitten wird.

In der beigefügten Zeichnung wird eine beispielsweise Ausführung schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht der erfindungsgemässen Dehnungsmessstreifen im Band. Fig. 2 stellt einen Teilschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 1, und Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie B - B der Fig. 1 dar.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, liegt der mäanderförmig gewundene Widerstandsdraht 1 auf dem Grundgewebe 2. Zur Herstellung werden zwei Kettbäume und drei Schützen angewendet. Das Grundgewebe 2 wird aus der Garnkette 3 eines Kettbaumes und aus dem Schussgarn 5 eines Schützens hergestellt. Durch das Garn 4 des zweiten Kettbaumes wird der mittels des zweiten Schützens eingeführte Widerstandsdraht 1 auf das Grundgewebe 2 angewoben. Durch das Garn 6 des dritten Schützens wird die Anschlussfolie 7 auf das Grundgewebe 2 angewoben.

Zur Herstellung des Messstreifens, wird das Band zwischen den Windungsgruppen in Querrichtung zerschnitten. Eine Gruppe des Widerstandsdrahtes wird z. B. längs der Linien A - A und C - C ausgeschnitten, der Widerstandsdraht in den Punkten 8 und 9 an die Anschlussfolie 7 gelötet und zum Schluss die Anschlussfolie 7 bei 10 durchgeschnitten und aufgebogen.

PATENTANSPRÜCHE : 1. Dehnungsmessstreifen der mittels einer textilindustriellen Bandwebereitechnologie hergestellt ist und einen nieanderförmig gewundenen Widerstandsdraht enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandsdraht (1) auf einem bandförmigen Grundgewebe (2) aufliegt und auf dasselbe mittels weiterer Fäden (4) angewoben ist.

2. Dehnungsmessstreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand, der je einen Dehnungsmessstreifen bildenden Windungsgruppen des Widerstandsdrahtes (1) derart bemessen ist, dass nach dem Zerschneiden des Bandes zwischen den Gruppen (A - A, C - C) aus jeder Gruppe ein selbständiger Dehnungsmessstreifen gebildet ist.

3. Verfahren zur Herstellung von Dehnungsmessstreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Kettbäume und mindestens zwei Schützen angewendet werden und das Grundgewebe (2) aus dem Garn (3) eines oder mehrerer Kettbäume und eines (5) oder mehrerer Schützen hergestellt wird, während durch die Garne (4) der übrigen Kettbäume der mittels des Schützens eingeführte Widerstandsdraht (1) und das übrige Einschussmaterial abgebunden wird.