Temperatureinfluß auf die Kraftmessung

DMS Sensoren reagieren empfindlich auf Temperaturänderungen. Dabei verschiebt sich der Nullpunkt und die Empfindlichkeit des Sensors. Grundsätzlich sind die DMS-Vollbrücken für einen großen Temperaturbereich kompensiert. Die Angaben dazu finden Sie im Datenblatt des Sensors. Die Temperaturkompensation korrigiert alle temperaturindizierten Fehler, die auf den DMS wirken: Geringere Temperaturen sind i.A. unkritisch, höhrere Temperaturen als spezifiziert führen zu hohem Kriechen. 

Diese Fehlergrenzen gelten für geringe Temperaturänderungen von <5 Grad/Stunde!

Schnelle Temperaturänderungen führen zu ungleichmäßiger Ausdehnung des Verformungskörpers des Sensors und damit zu Eigenspannungen und Verformungen. Diese unerwünschte Verformungen lassen sich sehr gut im instabilen Nullpunkt ablesen. Hat sich das neue Temperaturlevel überall durchgesetzt, sollte der Nullpunkt wieder gut auf sein Ausgangsniveau zurückfinden. Falls nicht, haben sich angrenzende Bauteile vermutlich anders verformt als der Sensor selbst (Alu auf Stahl erzeugt viele Probleme). Wir haben es hier mit einer physikalischen Erscheinung zu tun, die alle Sensoren betrifft, die eigentlich die mechanische Dehnung erfassen.

 Was tun?

  1. Bei kurzen Messungen immer vor der Messung nullen
  2. Mechanische Ankopplung prüfen, bleibt diese frei von mechanischen Spannungen, ist die Wärme gut verteilt? Sollte man thermisch entkoppeln?
  3. Gibt es Möglichkeiten, die ungleiche Temperaturverteilung im Prüfraum zu beschleunigen, z.B. durch Lüfter?
  4. Das Sensorkabel kühl halten, da eine Erwärmung das Signal vermindert (ca. 0,1%)

In der Werkstoffprüfung ist die Temperaturempfindlichkeit ein Standardproblem, das bisher nicht gelöst werden konnte. Daher wird der Kraftaufnehmer immer außerhalb der Temperaturkammer montiert und möglichst gut vor einwirkender Wärme geschützt.

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