Dehnungsmessstreifen Werte steigend danach fallend

[Fabian H. (boho)]

Hallo
ich habe auf einen Stahlring selbst  einen Dehnungsmessstreifen geklebt 
und ihn in einer Presse mit bis zu ca. 80 Tonnen belastet. Die 
aufgezeichneten Werte sind im Graphen ersichtlich. Nun hat mich sehr 
überrascht dass die Werte am Anfang steigend sind und dann fallend 
(normal würden die Werte bei Belastung fallen). Ausleseschaltung besteht 
auch DMS/Wheatstone-Brücke/Arduino. Meine Schaltung stimmt soweit. Bis 
jetzt hatte ich allerdings meist immer nur meine Schaltung an "Fremd 
DMS" geschichten gehängt
und damit gearbeitet. Habt ihr eine Idee woran dies liegen kann? DMS 
falsch/schlecht geklebt? Eigenspannungen im Ring..... Bin ein wenig 
ratlos.

Beste Grüße

Anmerkung: Zweites Foto ist richtig(Achsen waren falsch). Kann das erste 
leider nicht löschen (evtl. Admin?)

[Hp M. (nachtmix)]

Fabian H. schrieb:
> Ausleseschaltung besteht
> auch DMS/Wheatstone-Brücke/Arduino. Meine Schaltung stimmt soweit.

Die Details wären aber trotzdem interessant.

[Stefan F. (Gast)]

Wie misst du denn Druck mit dem Dehnungs-Mess-Streifen? Wo wurde denn 
etwas gedehnt?
zeige doch mal ein Foto von der Konstruktion.

[Fabian H. (boho)]

Die Presse hat eine geeichte Druckanzeige. Und man kann dort einstellen 
dass man z.B. gerne 50 Tonnen hätte. Es handelt sich um eine Stauchung, 
also keine Dehnung.

[Stefan F. (Gast)]

Ja schön, aber wie misst du Druck mit einem Dehnungs-Streifen?

Auf den ersten Blick liest sich das so schräg, wie der Versuch, ein Seil 
zu zerdrücken und einen Stein zu zerreißen.

[Fabian H. (boho)]

Stahlring verformt sich  duch Pressendruck-> Dehnungsmessstreifen 
verformt sich ->ändert Widerstand -> Meine Messschaltung liest 
Widerstandsänderung aus

[Stefan F. (Gast)]

> Stahlring verformt sich

Wie genau? Es gibt viele Möglichkeiten, einen Stahlring zu strecken oder 
zu stauchen.

> Dehnungsmessstreifen verformt sich

Wie denn, dehnt er sich oder wird er gestaucht. Wie und wo hast du ihn 
angebracht?

[Fabian H. (boho)]

Habe leider keine Bilder in der Presse gemacht, aber der Aufbau ist
vom Prinzip her identisch wie hier. Es wird allerding nur der DMS 
welcher längs zur Kraftrichtung ist ausgelesen. Die Wheatstone ist 
leider auf den Foto nicht mit drauf. Sollte aber klar sein....

Stauchung: Entlang längsachse des Ringes.

DMS: Wird auch gestaucht

[Fabian H. (boho)]

Im obersten Diagramm ist die Achsenbeschriftung falsch. So ists 
richtig...

[Stefan F. (Gast)]

Ah ok, das Bild sagt mehr als tausend Worte.

Ich hatte ein ganz andere Bild im Kopf: Einen Ehering, den du zu einem 
Oval verformst.

Könnte es sein, dass der Messtreifen nur zum Dehnen und nicht zum 
Stauchen geeignet ist? Wenn ich mir jetzt mal einen einfachen 
Plastik-Streifen vorstelle, den ich ich stauche, dann wird er sich zur 
Seite weg biegen und aufgrund dieser Biegung dann auf der Außenseite 
gedehnt.

X
X|
X|
X \
X  |  <--- gestauchter Streifen
X  | 
X /
X|
X|
X
^
|
Prüfling

[Fabian H. (boho)]

Nein, sollte so schon passen. Man kann die soweit ich weiss immer zum 
dehnen und stauchen verwenden.

[Harry (Gast)]

Ich vermute mal, daß der DMS, bevor er wie von Stefan aufgezeichnet 
gedehnt wird, erstmal gestaucht wird und es so zum Anstieg in der Kurve 
kommt.

[Maik S. (yellowbird)]

DMS sind eigentlich vollflächig verklebt.
Ist ein 2 Achsen DMS ? (also 2 im 90° Winkel zueinander) ?

Du betrachtest hier nur die z Achse ? Welchen Effekt gibt es in x 
Richtung ?

[Dirk B. (dirkb2)]

Kann sich der Ring am Anfang zu einem Reifen verformen?

(An einem Marshmallow kannst du das ja mal probieren)

[Peter R. (Gast)]

Ist das Messobjekt im Original auch zwischen zwei Holzplatten 
eingeklemmt und auf unebenen Grenzflächen gepresst ???

Ich vermute da, dass am flachen Anstieg erst das Holz verformt wird, bis 
satter Kontakt des Prüfobjekts besteht. Dabei können 
Biegebeanspruchungen entstehen, die das Messobjekt im Bereich des 
DMS-Streifens gerade in die andre Richtung verformen.

Der wahre Verformungsverlauf beginnt also erst ab ca. 500kN weil da das 
Messobjekt erst dann richtigen Kontakt mit der Presse hat.

[Fabian H. (boho)]

Belastet und gemessen wird nur ein DMS der in Z-Richtung orintiert 
ist(also Einachsen DMS). Die Holzplatten waren bei der Messung in der 
Presse nicht vorhanden. Seltsam ist halt einfach dass bei beginnender 
Messung der Wert Anfangs ansteigt. Als ob der Prüfkörper "gezogen" 
werden würde und danach erst gestaucht. Zu einen Reifen sollte er sich 
bei deisen Belastungen eigentlich noch nicht verformen! Auf ausreichende 
Dimensionierung wurde geachtet.

[Peter R. (Gast)]

Fabian H. schrieb:
> Seltsam ist halt einfach dass bei beginnender
> Messung der Wert Anfangs ansteigt.

Das ändert nichts an der Tatsache, dass durch mangelhaften mechanischen 
Kontakt zunächst eine ganz andre Belastung vorliegt, als später.

Das kann auch ohne Holzplatten passieren, sondern auch dann wenn die 
Enden des Messkörpers nicht parallel oder evtl. uneben sind.

[Peter R. (Gast)]

Bezeichnet man z.B.die Außenseiten am Zylinder mit ost,süd, west und der 
DMS ist, wie im Bild in süd angebracht, wird, wenn der Messzylinder nur 
links und rechts aufliegt, bei axialem Druck eine Verformung entstehen, 
bei der der Zyl. an west und ost gepresst wird und sich an süd und nord 
dehnt, da er dort etwas aufquillt.

Erst wenn dann rundum mechanischer Kontakt besteht, wird der Lastfall 
"axialer gleichmäßiger Druck" vorliegen.

[Forsch und frech (Gast)]

Dirk B. schrieb:
> Re

Ein Dehnungsmeßstreifen ist per Definition kein Kompressionsmeßstreifen! 
Wie krank muß dass sein? Mit einem Voltmeter messe ich auch keinen 
Strom!

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Forsch und frech schrieb:
> Ein Dehnungsmeßstreifen ist per Definition kein Kompressionsmeßstreifen!
> Wie krank muß dass sein? Mit einem Voltmeter messe ich auch keinen
> Strom!

Auch wenn sein Name vielleicht einen anderen Eindruck erweckt, muss ein
Dehnungsmeßstreifen auch Stauchungen messen können, sonst wären damit
die meisten typischen Anwendungen gar nicht möglich. Falls es dich
stört, dass er nicht Dehnungs-/Stauchungsmesssstreifen heißt: Betrachte
die Stauchungen einfach als negative Dehnungen.

Forsch und frech schrieb:
> Mit einem Voltmeter messe ich auch keinen Strom!

Niemand möchte mit dem Dehnungsmeßstreifen Temperaturen messen, sondern
nur positive und negative Werte ein und derselben physikalischen Größe,
nämlich der Dehnung. Praktisch jedes elektronische Voltmeter ist analog
dazu in der Lage, positive und negative Spannungen messen.

Bei Stauchungen noch wichtiger als bei Dehnungen ist die saubere und
lückenlose Verklebung auf dem Messobjekt, damit nicht das von Stefan
Gezeigte passiert:

Stefan U. schrieb:
> X
> X|
> X|
> X \
> X  |  <--- gestauchter Streifen
> X  |
> X /
> X|
> X|
> X
> ^
> |
> Prüfling

[Peter R. (Gast)]

Forsch und frech schrieb:
> Ein Dehnungsmeßstreifen ist per Definition kein Kompressionsmeßstreifen!

Bei Messung an einem Biegebalken wird zum Beispiel ein DMS an der 
gezogenen und der andre an der gestauchten Seite montiert. Trotzdem 
heißt er Dehnungsmessstreifen. Auch in sog.Rosetten (fertigen 
DMS-Gruppen) werden die DMS je nach Richtung mal Dehnung, mal Stauchung 
erfassen.

[Forsch und frech (Gast)]

Dann möge uns der TO doch peinlichst genau aufklären was er benutz und 
wie.

Ein Datenblatt muß her.

[Peter R. (Gast)]

Forsch und frech schrieb:
> Dann möge uns der TO doch peinlichst genau aufklären was er benutz
> und
> wie.
>
> Ein Datenblatt muß her.


Das Datenblatt nutzt da garnichts. Dort stehen zwar Eigenschaften des 
DMS, aber der eigenartige Verlauf ist Sache eines Montagefehlers des DMS 
oder eines Fehlers im Messobjekt, z.B. ein Haarriss im Innern, eine 
Unregelmäßigkeit im Material oder ein unsachgemäßes Aufbringen der 
Belastung.

[Stefan F. (Gast)]

Ich gehe davon aus, dass möglicherweise nicht alle DMS zum messen von 
Stauchungen geeignet sind und wenn doch, dass dann gewisse Bedingungen 
erfüllt sein müssen.

Deswegen würde auch ich gerne einen Blick in das Datenblatt werden, was 
ich aber nicht kann, da der TO das konkrete Produkt noch nicht benannt 
hat.

[Peter R. (Gast)]

Stefan U. schrieb:
> ass möglicherweise nicht alle DMS zum messen von
> Stauchungen geeignet sind und wenn doch, dass dann gewisse Bedingungen
> erfüllt sein müssen.

Die Dehnungen und Stauchungen bewegen sich im Bereich von max. 1/1000 
der Länge. Da ist, bei sachgerechtem Aufkleben, kein Unterschied 
zwischen Dehnung und Stauchung.

Größere Dehnungen gibts eigentlich nur bei "Einmal"-Anwendungen, nach 
denen der DMS bleibend verformt ist.

[dmsfreak (Gast)]

Das Problem liegt nicht in den DMS, sondern in der lausigen 
Krafteinleitung in das Rohr. Die Krafteinleitungsteile müssen in jedem 
Fall sehr viel steifer sein als das Rohr, da sie sich sonst unter Last 
deformieren und die Kraft nicht gleichmäßig eingeleitet wird. So wie das 
oben aussieht ist das grausamster Murks.

[Brummbär (Gast)]

dmsfreak schrieb:
> So wie das oben aussieht ist das grausamster Murks.

So wie das aussieht scheint das ein Modellversuch zu sein.
Nur um zu sehen, ob sich überhaupt etwas auf der Anzeige bewegt.

Fabian H. schrieb:
> einer Presse mit bis zu ca. 80 Tonnen belastet

Das werden nicht die gezeigten Schraubzwingen sein.

[Fabian H. (boho)]

Peter R. schrieb:
> Bezeichnet man z.B.die Außenseiten am Zylinder mit ost,süd, west und der
> DMS ist, wie im Bild in süd angebracht, wird, wenn der Messzylinder nur
> links und rechts aufliegt, bei axialem Druck eine Verformung entstehen,
> bei der der Zyl. an west und ost gepresst wird und sich an süd und nord
> dehnt, da er dort etwas aufquillt.
>
> Erst wenn dann rundum mechanischer Kontakt besteht, wird der Lastfall
> "axialer gleichmäßiger Druck" vorliegen.



Danke. Sehr gute Idee. Evtl sind die Endflächen tatsächlich nicht 
parallel zueinander.

Ich hätte den Aufbau mit den Schraubzwingen hier nicht einfügen sollen. 
Dieses Bild war lediglich ein Schreibtischversuch. Dabei handelt es sich 
NICHT um die 80 Tonnen Belastung. Ich hatte da einfach vergessen ein 
Foto zu machen.

[Fabian H. (boho)]

Brummbär schrieb:
> dmsfreak schrieb:
>> So wie das oben aussieht ist das grausamster Murks.
>
> So wie das aussieht scheint das ein Modellversuch zu sein.
> Nur um zu sehen, ob sich überhaupt etwas auf der Anzeige bewegt.
>
> Fabian H. schrieb:
>> einer Presse mit bis zu ca. 80 Tonnen belastet
>
> Das werden nicht die gezeigten Schraubzwingen sein.



Genau so ist es!

[Peter D. (peda)]

Fabian H. schrieb:
> Ich hätte den Aufbau mit den Schraubzwingen hier nicht einfügen sollen.

Trotzdem wird man die Messung an nur einer kleinen Stelle nicht mit der 
tatsächlichen Belastung interpolieren können.
Der Zylinder wird alle möglichen Verformungen erleiden und je nach 
Materialeigenschaften an jeder Stelle unterschiedlich.

Man müßte den gesamten Umfang mit Sensoren bekleben und dann mitteln.

[Stefan F. (Gast)]

> Dieses Bild war lediglich ein Schreibtischversuch.

Mir was das schon klar. Trotzdem hat mir das Bild geholfen, deinen 
Aufbau prinzipiell zu verstehen.