Kraftmessung von BOSCHE

Ein Dynamometer (von griech.: dynamis - Kraft) ist ein tragbares Messgerät für Kraftmessung von Zugkraft und Druckkraft. Durch Kraftmessung wird die zwischen zwei Körpern wirkende Kraft bestimmt. Um diese Kräfte zu messen benutzt man Waagen oder allgemeine Kraftmesser, Kraftaufnehmer oder Kraftsensoren. Weiterlesen...

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Kraftmessung von BOSCHE

Ein Dynamometer (von griech.: dynamis - Kraft) ist ein tragbares Messgerät für Kraftmessung von Zugkraft und Druckkraft. Durch Kraftmessung wird die zwischen zwei Körpern wirkende Kraft bestimmt. Um diese Kräfte zu messen benutzt man Waagen oder allgemeine Kraftmesser, Kraftaufnehmer oder Kraftsensoren. Weiterlesen...

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Kraftmessung von BOSCHE

Ein Dynamometer (von griech.: dynamis - Kraft) ist ein tragbares Messgerät für Kraftmessung von Zugkraft und Druckkraft. Durch Kraftmessung wird die zwischen zwei Körpern wirkende Kraft bestimmt. Um diese Kräfte zu messen benutzt man Waagen oder allgemeine Kraftmesser, Kraftaufnehmer oder Kraftsensoren.

Es gibt grundsätzlich mechanische und digitale Kraftmesser. 

1. Mechanische Dynamometer

Generell gibt es mechanische Dynamometer mit analologer Anzeige oder als zylindrische Federwaage.

1a. Mechanischen Kraftmessgeräte mit einer analogen Skala

Arbeiten nach dem Federprinzip und zeigen die an der Messwelle einwirkende Kraft auf einer analogen Skala an. Die bewegliche Messwelle wird dabei für die Zug- und Druckkraftermittlung in die gleiche Richtung verschoben. Zur Tarierung kann die Skala auf die jeweilige Zeigerposition gedreht werden. Mit Hilfe eines Feststellknopfes wird der Zeiger jeweils bei der maximalen Kraft arretiert (einfache Schleppzeigerfunktion / Peak)

1b. Zylindrische Federkraftmesser

Eine Feder wird durch die einwirkende Kraft gestreckt und die Längenänderung auf einer Präzisionskala in der SI-Einheit Newton angezeigt. Der wesentliche Vorteil dieses Messverfahrens liegt in der einfachen Anwendung.

Bei ihnen wird das hookesche Gesetz genutzt, das besagt: Bei einer elastisch verformten Feder ist die Ausdehnung proportional zur einwirkenden Kraft.

Ein Federkraftmesser besteht aus einer elastischen Feder, einer Skala und einer Nullpunkteinstellung. Wird an dieser Feder ein Körper angehängt, so dehnt sich die Feder aus. Die Dehnung der Feder ist umso größer, je größer die einwirkende Kraft ist. Somit ist die Dehnung der Feder ein Maß für den Betrag der wirkenden Kraft, die direkt an der Skala in der Einheit Newton abgelesen werden kann.

Der Messbereich eines Federkraftmessers hängt von der Art der eingebauten Feder ab. Je härter die Feder ist, umso größer ist der Messbereich des Federkraftmessers. Gekennzeichnet wird die Härte einer Feder durch die Federkonstante D, für diese gilt (hookesches Gesetz):

D=F/s

F - einwirkende Kraft
s - Dehnung der Feder
D - FederkonstanteDabei bedeuten:

Die Messgenauigkeit eines Federkraftmessers hängt im Wesentlichen von der Art der Feder (Federkonstanten) und von der Skaleneinteilung ab. Die Federkonstante einer Feder kann man ermitteln, indem man auf eine Feder eine bestimmte Kraft einwirken lässt und die Dehnung der Feder durch diese Kraft bestimmt. Der Betrag der Federkonstanten wird in N/cm oder in N/m angegeben.

2. Digitale Dynamometer

Kraftmessgeräte, bei denen als Sensor eine Dehnmessstreifen (DMS) Wägezelle fungiert. Ein Wägetransmitter wandelt dann die mV-Signale der Vollbrücke als Messsignal des Kraftsensors in Kraft um.

Diese Kraftmessgeräte mit hohen Messgeschwindigkeiten (10 Hz - 40 Hz) garantieren sehr gute Echtzeitaufnahmen der Zugkraft und Druckkraft Messergebnisse. Diese Messdaten können über eine Schnittstelle in einem internem Speicher, auf Mini SD Karte oder direkt im PC, manuell oder automatisch, gespeichert und ausgewertet werden. Zur Bewertung der Zugkraft und Druckkraft Messung, bietet das Messgerät eine statistische Auswertung. Dafür können Informationen wie die Messanzahl mit Einzelwerten, Gesamtkraft, Durchschnittskraft, Maximalwert und Mindestwert in einer grafischer Form als Diagramm dargestellt werden. Hier gibt es in zwei Ausführungen:

2a. Digitale Dynamometer mit interner Kraftmesszelle (Kraftmessdose, Kraftsensor)

Die extrem robuste Messzelle ist durch ein Gehäuse geschützt. Die Messwerte werden auf dem integriertem Display angezeigt. 

2b. Digitale Dynamometer mit externer Kraftmesszelle (Kraftaufnehmer, Kraftmesser)

Werden überwiegend für Kraftmessungen über 500 N angewendet. In diesem Fall ist das Kraftmessgerät mit einem Kabel mit der externen Kraftmesszelle verbunden. Dieser Kraftsensor kann ebenfalls in einem Kraftmessstand platz finden. Für die Kraftmessung werden bei BOSCHE DMS-Zellen in unterschiedlichsten Bauformen verwendet. Durch die große Auswahl an Messzellen findet man für jede Anwendung einen geeigneten Kraftaufnehmer (von Miniaturkraftsensoren über S-förmige Kraftaufnehmer und Biegebalken bis hin zu Wägezellen mit 1000 Tonnen Messbereich).

3. DMS-Kraftsensoren

Beim Messen der Kraft mit Hilfe von Dehnungsmessstreifen (DMS) wird das Prinzip der Änderung des spezifischen Widerstandes bei Dehnung oder Stauchung eines Körpers verwendet. Mit einem Kraftaufnehmer, auch Kraftsensor genannt, wird eine Kraft gemessen, die auf den Sensor wirkt. Meist werden durch elastische Verformungen, Zug- und auch Druckkräfte gemessen. Neben der Kraftmessung werden Kraftsensoren auch zur Bestimmung von Drehmomenten verwendet.
Kraftaufnehmer gibt es in Messbereichen von 0,5 N bis zu mehreren tausend kN.
Kraftaufnehmer gibt es in verschiedenen Bauarten:

- Biegebalken
- S-förmige Kraftsensoren
- Membran-Kraftaufnehmer
- Scherbalken (Drehmomentsensoren)
- Ringkraftaufnehmer
- Flachformaufnehmer

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