DE9416989U1

DE9416989U1 - Sensor

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Publication number: DE9416989U1
Application number: DE9416989U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-10-21
Filing date: 1994-10-21
Publication date: 1995-01-12
Anticipated expiration: 2004-10-22

Description

Sensor

Die Neuerung bezieht sich auf einen Sensor zur Messung von Längenänderungen an einem Meßobjekt.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sensor aufzuzeigen, der sich bei einfachem Aufbau und unproblematischer Anwendung durch eine hohe Meßempfindlichkeit auszeichnet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Sensor entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.

Der neuerungsgemäße Sensor liefert bereits bei geringen Längenänderungen der Oberflächenseite eines Meßobjektes, an der der Sensor befestigt ist, elektrische Meßsignale mit relativ großer Amplitude, so daß sich sehr kleine Längenänderungen mit dem neuerungsgemäßen Sensor erfassen lassen.

Bei dem neuerungsgemäßen Sensor wird eine Längenänderung des Meßobjektes, die zwischen den beiden Abstützbereichen auftritt, in eine Biegung des plattenförmigen Trägers umgewandelt, auf dem das elektrische Sensorelement, nämlich der Dehnungsmeßstreifen angeordnet ist.

Bevorzugt sind die Abstützbereiche bzw. die diese Abstützbereiche bildenden Abstandhalter an ihren gegen die Oberflächenseite des Meßobjektes anliegenden Enden spitz zulaufend ausgebildet, so daß sich allein durch das Aufsetzen dieser Abstandhalter auf das Meßobjekt eine ein biegendes plattenförmigen Trägers bewirkende Verbindung zwischen den Meßobjekt und den Abstandhaltern ergibt.

Weiterbildungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Neuerung wird in Foglenden anhand der Figur, die in vereinfachter Darstellung und in Seitenansicht einen Sensor gemäß der Neuerung zeigt, näher erläutert.

In der Figur ist 1 ein langgestrecktes Meßobjekt mit einer Längsachse L, welches durch Dehnen oder Stauchen in dieser Längsachse und/oder durch Biegen oder dergl. mechanischer Einwirkungen an einer Oberflächenseite 2' eine Längenänderung erfährt, die mit Hilfe des Sensors 3 erfaßt werden soll.

Der Sensor 3 besteht im wesentlichen aus einer Platte 4, die beispielsweise einen rechteckförmigen Zuschnitt aufweist und mit ihren längeren Längsseiten 5, von denen in der Figur nur eine sichtbar ist, parallel zur Längsachse L liegt, während die Schmalseiten 6 der Platte 4 senkrecht zur Zeichenebene angeordnet sind.

An der Platte 4 sind im Bereich der Schmalseiten 6 bei der dargestellten Ausführungsform jeweils zwei Füße 7 vorgesehen, die über die Unterseite der Platte wegstehen und sich kegelförmig nach unten verjüngen. Die Füße an jeder Schmalseite 6 sind in Richtung der Zeichenebene der Figur hintereinander angeordnet, und zwar jeweils im Eckbereich zwischen der Schmalseite und einer der beiden Längsseiten 5. Mit den Füßen 7 steht der Sensor 3 auf der Oberflächenseite auf. Untergebracht ist die Platte 4 in einem haubenartigen Gehäuse 8, welches an der Unterseite, d.h. an der der Oberflächenseite 2 zugewandten Seite offen ist und mit dieser offenen Seite auf der Oberflächenseite 2 des Meßobjektes aufliegt und am Meßobjekt 1 in geeigneter Weise, beispielsweise durch Spannbänder 9 gehalten ist.

Die Platte 4 und die Füße 7 sind in allseitigen Abstand von den Innenflächen des Gehäuses 8 in diesen untergebracht. Zwischen dem Gehäuse 8 und der Platte 4 wirken Druckfedern 10, die sich jeweils mit einem Ende an der Innenfläche des Gehäuses 8 und mit dem anderen Ende an der Oberseite der Platte 4 im Bereich der Querseiten 6 abstützen.

In der Mitte zwischen den beiden Schmalseiten 6 ist die Platte 4 über ihre gesamte Breite in der Materialstärke geschwächt, d.h. die Platte 4 weist dort bei der dargestellten Ausführungsform an der Unterseite eine Nut 11 auf, die sich über die gesamte Breite der Platte senkrecht zu den Längsseiten 5 erstreckt.

An der Oberseite der Platte 4 ist ein elektrisches Sensor-Element angeordnet, welches ein von der Biegung der Platte 4 abhängiges elektrisches Signal liefert und beispielsweise ein Dehnungsmeßstreifen ist.

Durch die Druckfedern 10 wird die Platte 4 mit den Füßen 7 gegen die Oberflächenseite 2 angedrückt, wobei sich die spitz zulaufenden Enden der Füße 7 im Bereich der Öffnung des Gehäuses 8 befinden.

Durch die beschriebene Ausbildung führen bereits geringfügige Längenänderungen an der Oberflächenseite 2 in der Achsrichtung parallel zur Längsachse L zu einen Auseinanderbewegen der an den beiden Querseiten 6 vorgesehenen Fußpaare und damit zu einem Biegen der Platte 4 um eine gedachte, senkrecht zur Zeichenebebe verlaufende Achse und somit zu einen elektrischen Signal des elektrischen Sensorelementes 12.

Die Neuerung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Neuerung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

So ist es beispielsweise möglich anstelle von jeweils zwei Füßen 7 an jeder Schmalseite 6 ein einziges, diese Füße ersetzendes Fußelement oder einen anderen Abstandhalter vorzusehen.

Bezugszeichenliste

1 Meßobjekt

2 Oberflächenseite

3 Sensor

4 Platte

5 Längsseite

6 Schmalseite

7 Fuß

8 Gehäuse

9 Spannband

10 Druckfeder

11 Ausnehmung oder Nut

12 elektrisches Sensorelement

Claims

m · Schutzansprüche

1. Sensor zur Messung von Längenänderungen an einem Meßobjekt (1), gekennzeichnet durch einen plattenförmigen Träger (4), durch über eine Oberflächenseite des Trägers (4) wegstehende Abstandhalter (7), die mit ihren dem Träger (4) abgewandten Enden Standflächen oder Abstützbereiche zum Abstellen des Trägers auf eine Oberflächenseite (2) des Meßobjektes (1) bilden, sowie durch einen Dehnungsmeßstreifen oder Piezzo-Sensor (12), der am Träger (4) zwischen den Abstandhaltern (7) befestigt ist.

2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandhalter an ihren dem Träger (4) entfernt liegenden Enden spitz zulaufend ausgebildet sind.

3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4) mit dem Abstand haltern (7) und dem elektrischen Sensorelement (12) von einem Gehäuse (8) aufgenommen ist, welches an seiner dem Meßobjekt (1) zugewandten Seite offen ist, und daß Mittel (9) vorgesehen sind, um das Gehäuse (8) mit der offenen Seite auf der Oberflächenseite (2) des Meßobjektes (1) aufliegend an diesen zu befestigen, und daß Mittel (10) vorgesehen sind, um den Träger (4) mit dem Abstandhaltern (7) gegen die Oberflächenseite (2) des Meßobjektes (1) anzudrücken.