Kontaktlose interferometrische Dehnungsmessung
Stand der Technik / Motivation
- Konventionelle Dehnungsmessung mit Dehnungsmessstreifen (DMS)
- Messabweichung durch Kontaktierung (Klebstoff)
- Empfindlich auf Dehnung quer zur Messrichtung
- Einflüsse von Temperatur an der Messstelle
- Aufwändiger Messaufbau mit mehreren Messpunkten
- Aktuelle optische kontaktlose Dehnungssensoren, z.B. Digital Image Correlation (DIC)
- Geringe Abtastrate
- Höheres Rauschen
- Kein elektrisches Echtzeitmesssignal wegen Datennachverarbeitung
Methoden
- Sensorprinzip der In-Plane-Laser-Doppler-Vibrometerie auf die Dehnungsmessung übertragen
- Der Sensor wird im Rahmen eines ZIM-Projekts in Kooperation mit der SincoTec GmbH erforscht. Ein Streifenmuster wird durch zwei sich auf der Messoberfläche kreuzenden Laserstrahlen erzeugt. Die Bewegung des Streukörpers durch das Streifenmuster bildet die Intensitäts- modulation, deren Frequenz proportional zur Geschwindigkeit senkrecht zur Streifen ist. In-Plane Auslenkung jedes Messpunkts ist proportional zur Integration der Frequenz. Die Dehnung ergibt sich aus der Differenz der Auslenkung an zwei Messpunkten bezogen auf den Abstand.
Ergebnisse
- Entwurf des Prinzips eines neuartigen kontaktlosen Dehnungssensors
- Simulation des optimalen Sensoraufbaus
- Realisierung eines Versuchsaufbaus des Sensors
- Integration des Dehungssensors in Resonanzprüfmaschine von SincoTec
- Der optische Sensor liefert vergleichbare Messergebnisse wie ein Dehnungsmessstreifen
Ausblick
- Sensoraufbau in Hochgeschwindigkeitzerreißprüfung ensetzen
Veröffentlichungen
- F. Wang, S. Krause, J. Hug and C. Rembe:
A Contactless Laser Doppler Strain Sensor for Fatigue Testing with Resonance-Testing Machine
In: Sensors 2021, 21(1), 319.
DOI: 10.3390/s21010319. - F. Wang and C. Rembe:
Kontaktloser interferometrischer Dehnungssensor.
In: Tagungsband 3. Niedersächsisches Symposium Materialtechnik. pp. 51-65, 2019.
DOI: 10.21268/20190312-3 - F. Wang and C. Rembe:
Entwurf eines kontaktlosen interferometrischen Dehnungssensors.
In: tm - Technisches Messen. Vol. 85, Issue s1, pp. 117-123, Sept 2018.
DOI: 10.1515/teme-2018-0045.

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