DE1300707B - Vorrichtung zum extensometrischen Messen von Verformungen eines Festkoerpers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Die nachstehende, auf die Zeichnung Bezug neh-

zum extensometrischen Messen von Verformungen mende Beschreibung stellt ein die Erfindung erläueines Festkörpers entlang einer beliebigen Meßlinie terndes, nicht aber einschränkendes Ausführungsbeiauf einer Wand des Festkörpers mit mindestens ei- spiel dar und läßt erkennen, wie die Erfindung realinem fest mit der Wand des Festkörpers verbundenen 5 siert werden kann. Es zeigt

und mit mindestens einer Aufzeichnungsspur ver- F i g. 1 einen Querschnitt durch eine ein Magnet-

sehenen Magnetband, mit mindestens zwei Magnet- band tragende Schiene und durch einen mit dem Maköpfen, von denen mindestens einer ein Lesekopf ist, gnetband zusammenarbeitenden, mit Lese- und und mit einem parallel zu dem Magnetband verfahr- Schreibköpfen ausgestatteten Wagen, baren Träger für die Magnetköpfe. io F i g. 2 einen Querschnitt durch eine analoge Ein-

Eine Vorrichtung dieser Art ist bereits in der deut- richtung in Form eines in Bohrungen einsetzbaren sehen Auslegeschrift 1065 634 beschrieben. Bei dieser Rohres.

bekannten Vorrichtung wird das der Messung zugrun- In Fig. 1 ist auf dem Festkörper A, dessen Ver-

de liegende Magnetband unmittelbar auf der zu unter- formung in Richtung der Senkrechten auf die Schnittsuchenden Oberfläche des Festkörpers angebracht, 15 ebene untersucht werden soll, eine Schiene 1 beindem das Band beispielsweise aufgeklebt wird. Eine festigt, deren Material einerseits nachgiebig genug derartige Anbringungsmethode für das Magnetband ist, um den Verformungen des Festkörpers A ohne hat jedoch den schwerwiegenden Nachteil, daß eine Widerstand folgen zu können, andererseits aber stark Messung der Verformungen des Festkörpers entwe- genug ist, damit die longitudinalen Ausnehmungen la der nur innerhalb sehr kleiner Bereiche oder aber 20 die Verschiebung eines darin über Rollen 2 geführ-— und auch das nur im Falle eines sehr regelmäßig ten Wagens 3 zulassen. Für diesen Zweck eignen sich geformten Untersuchungskörpers — entlang einer beispielsweise halbstarre Plastikmaterialien, wie z. B. geraden Linie erfolgen kann. Damit bleibt die Ein- Superpolyamide.

satzmöglichkeit der bekannten Vorrichtung auf die Der Wagen 3 trägt über eine Blattfeder 4 einen

Untersuchung von speziell für Untersuchungszwecke 25 Magnetkopf 5, der auf diese Weise elastisch mit eihergestellten Prüfkörpern im Laboratorium be- nem auf die obere Deckfläche der Schiene 1 aufgeschränkt. Ihre Anwendung auf die Untersuchung klebten Magnetband 6 in Berührung gehalten wird, kompliziert gestalteter Festkörper, an deren Einsatz- Der Wagen 3 kann selbstfahrend ausgebildet sein

ort, etwa auf einer Baustelle, ist dagegen ausgeschlos- und dazu beispielsweise einen Antriebsmotor für sen. 30 mindestens eine seiner Rollen 2 aufweisen. Man

Ausgehend von diesem bekannten Stande der kann ihn aber auch durch einen in gleichförmiger Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zu- Bewegung gehaltenen Faden nachziehen lassen. In gründe, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten bestimmten Fällen kann man ihn gegebenenfalls so-Art in der Weise weiterzubilden, daß sie eine Unter- gar von Hand verschieben, wie dies im folgenden suchung von Verformungen eines Festkörpers ent- 35 erläutert wird.

lang beliebiger Meßlinien auf diesen Oberflächen Muß man eine Untersuchung der Verformungen

auch bei einer sehr komplexen oder unregelmäßigen des Festkörpers in dessen Innerem vornehmen und Form des zu untersuchenden Festkörpers selbst er- daher in einer in diesen eingearbeiteten Bohrung möglicht. arbeiten, so kann man die Schiene 1 entsprechend

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 40 der F i g. 2 durch ein gezogenes Rohr 7 ersetzen, das löst, daß das Magnetband mit dem Festkörper über eine sich in Längsrichtung erstreckende ebene Innenfest mit dessen Oberfläche verbundene deformier- fläche aufweist, auf die das Magnetband 6 aufgeklebt bare Schienen verbunden ist, die als Führung für die ist. Die Rollen 8 des Wagens 9, die zu dreien und Verschiebung des Trägers für die Magnetköpfe aus- beispielsweise sternförmig angeordnet sind, rollen gebildet sind. 45 dann in Ausnehmungen 7 b der Innenwand des Roh-

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gestaltet res 7.

sich die Messung in der Weise, daß entlang der Meß- Gegebenenfalls kann man die Rollen 8 auf Federn

linie auf der Wand des im Ausgangszustand befind- montieren und ihre Form ebenso wie die Form und liehen Festkörpers die Führungsschiene mit dem die Lage der Rinnen 7 & so einrichten, daß sie eine Magnetband, das ein über seine ganze Länge verteil- 50 erhebliche Verformung des Rohres 7 zulassen, wobei tes Signal entweder von vornherein enthält oder nach jedoch stets die Anpressung des oder der Magnetseiner Anbringung eingeprägt erhält, befestigt wird. köpfe 5 an das Magnetband 6 gewährleistet bleiben Anschließend wird während der Verformung des muß.

Festkörpers das auf dem Magnetband registrierte Wie bei dem obigen Beispiel trägt der Wagen 9

Signal mit den durch die mit der Verformung des 55 einen oder mehrere Magnetköpfe 5, die mittels einer Festkörpers einhergehende Verformung der Schiene Feder 4 elastisch an das Magnetband 6 angedrückt und des Magnetbandes hervorgerufenen Änderungen werden.

unter Abtasten des Magnetbandes durch die Magnet- In dem in F i g. 2 besonders veranschaulichten

köpfe abgelesen und mit einer Bezugsgröße verglichen. Falle ist der Festkörper^ das Erdreich, und das Das ursprünglich auf dem Magnetband vor der 60 Rohr 7 ist mit der Wand der darin vorgetriebenen Verformung aufgebrachte Signal ist bei den meisten Bohrung durch in den freien Raum rund um das Anwendungsfällen periodisch und gleichmäßig über Rohr 7 injizierten Mörtel 10 oder einen polymerisierdie Wandlänge verteilt. baren Kleber, wie beispielsweise ein Epoxyharz, ver-

Die Führungsschiene für den Träger für die Ma- bunden.

gnetköpfe kann insbesondere rohrförmig sein. Sie 65 Um Fehler auszuschalten, die sich durch zwischen trägt dann das Magnetband auf ihrer Innenseite und den Messungen erfolgende Ansammlungen von Staub läßt eine Verschiebung des Trägers mit den Magnet- oder anderen Fremdkörpern auf dem Magnetband köpfen im Rohrinneren zu. ergeben können, kann man den die Magnetköpfe

tragenden Wagen mit einer Kehrbürsteneinrichtung versehen, die den Magnetköpfen in Vorschubrichtung voreilt.

Um schließlich auch Ablesefehler auszuschalten, die auf eventuelle Schwankungsbewegungen des Wagens auf seinem Wege entlang der Führungsschiene zurückgehen, kann man zwei Magnetbänder verwenden, die so nahe wie möglich an den Rändern der Schiene angeordnet sind, und bei den Messungen über die Ausleseergebnisse dieser beiden Magnetbänder mitteln.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann man einerseits eine kontinuierliche Messung der Verformungen eines Festkörpers über die gesamte Länge des untersuchten Weges und andererseits eine diskontinuierliche Messung dieser Verformungen, jedoch mit sehr kleinen Intervallen durchführen.

Man kann die Verformung jedes beliebigen Gegenstandes entlang irgendeiner beliebigen Meßlinie auf seiner Wand untersuchen, sofern die Änderungen in der Krümmung und der Richtung der dazu zu legenden Meßlinie sich mit der Befestigung einer Schiene als Träger für das Magnetband und mit der Führung eines die Magnetköpfe entlang dieser Schiene transportierenden Wagens vertragen. So eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise zur Messung der Verformungen an der gewölbten Wand einer Talsperre, an den Tragflächen eines Flugzeuges oder an Betonwänden komplexer Form.

Für die Abmessungen der zu untersuchenden Gegenstände bestehen zu großen Dimensionen hin keine Grenzen, und hinsichtlich kleiner Dimensionen liegen die Grenzen in der Größenordnung von Zentimetern.

Die erzielbare absolute Meßgenauigkeit hängt von der Mindestlänge für die Aufzeichnung eines Impulses auf einem Magnetband ab, heute kann man diese Länge zu 2 μ ansetzen.

Die Erfindung läßt sich nicht nur auf die Beobachtung von kontinuierlichen Verformungen eines Festkörpers anwenden, sondern ebenso auf die Markierung von Diskontinuitäten, wie z. B. Rissen, die bei einem Festkörper auftreten und sich vergrößern können, nach Lage und Größe. Es kann dabei eine größere und stark lokalisierte Verformung der Schiene oder des Magnetbandes oder im Grenzfalle ein Bruch dieser Bauteile auftreten, was keine Schwierigkeiten macht, solange ein solcher Bruch die Verschiebung des Wagens mit den Magnetköpfen nicht stört.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum extensometrischen Messen von Verformungen eines Festkörpers entlang einer beliebigen Meßlinie auf einer Wand des Festkörpers mit mindestens einem fest mit der Wand des Festkörpers verbundenen und mit mindestens einer Aufzeichnungsspur versehenen Magnetband, mit mindestens zwei Magnetköpfen, von denen mindestens einer ein Lesekopf ist, und mit einem parallel zu dem Magnetband verfahrbaren Träger für die Magnetköpfe, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetband (6) mit dem Festkörper (A) über fest mit dessen Oberfläche verbundene deformierbare Schienen (1) verbunden ist, die als Führung für die Verschiebung des Trägers (3) für die Magnetköpfe (5) ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (1) Rohre (7) sind und der Träger (9) im Innern der Rohre abläuft (Fig. 2).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen