Subminiatur-Druckkraftsensor - 8413, 8414

Die Kraftmesskette ist eine universelle Referenzmesskette zum Kalibrieren von Einpress-Kraftmesseinrichtungen. Der Einsatz erfolgt in den Bereichen Qualitätssicherung, Inbetriebnahme und Anlagenüberwachung. Damit die Kraftmesskette rückführbar ist, wird ein DAkkS-Kalibrierschein mitgeliefert. Die Rückführbarkeit der Kalibrierung besteht über die Akkreditierung durch die Deutsche Akkreditierungsstelle. Im Kalibrierschein werden die Anzeigewerte bei den Einbaustellungen 0°, 120° und 240° protokolliert. Bei der Kalibrierung vor Ort wird der Referenzkraftsensor in Reihe zum Kraftfluss der Einpress-Messeinrichtung gebracht. Hierbei ist die Krafteinleitung von zentraler Bedeutung für die Messqualität. Es sind spezielle Krafteinleitungsteile erforderlich, damit die Kraftwirkungslinie möglichst exakt mit der geometrischen Achse des zu prüfenden Kraftsensors übereinstimmt (zentrische Belastung). Es ist weiterhin sehr wichtig, dass keine Querkräfte und Drehmomente an den Kraftsensor kommen.

Das Sensorelement ist ein Doppelbiegebalken mit applizierten Dehnungsmessstreifen (DMS). Die Änderungen der ohmschen Widerstände der DMS-Vollbrücke durch die einwirkende Messkraft wird in eine elektrische Spannung umgewandelt. Der genaue Wert (Kennwert) der Ausgangsspannung bei Belastung des Sensors mit der Nennkraft wird im mitgelieferten Kalibrierprotokoll angegeben. Auf der Seite mit dem Kabelausgang wird der Sensor mit 2 Schrauben montiert. Die gegenüberliegende Seite dient der Aufnahme der Kraft (Last). Bei Überschreitung der Nennkraft in Zug- oder Druckrichtung um ca. 20 % wird eine weitere Auslenkung des Biegebalkens durch den mechanischen Anschlag verhindert. Eine Beschädigung durch eine bleibende Verformung des Sensorelements ist dadurch ausgeschlossen.

Das Messelement des Kraftsensors besteht aus einem Doppelbiegebalken, auf dem Dehnungsmessstreifen appliziert sind. Durch die einwirkende Kraft wird die Messbrücke so verstimmt, dass eine proportionale Ausgangsspannung erzeugt wird. Die Dehnungsmessstreifen auf dem Messelement sind dabei mit einem Gummifaltenbalg gegen Schmutz und Spritzwasser geschützt. Der Sensor lässt sich über zwei Befestigungsbohrungen leicht montieren. Die zu messende Zug- oder Druckkraft wird am gegenüberliegenden Ende senkrecht zur Sensorachse eingeleitet. Durch seinen besonderen Aufbau ist der Einfluss durch eine Verlängerung (z. B. Tastfinger) auf das Messsignal gering. Ein Überlastschutz kann durch einen mechanischen Anschlag mit geringem Aufwand realisiert werden.

Aufgrund der überaus klein gehaltenen Bauform können diese Druckkraftsensoren überall dort eingesetzt werden, wo besonders unter räumlich beengten Einbauverhältnissen statische und dynamische Druckkräfte zu messen sind. Der Typ 8416 ist prädestiniert für den Einsatz in der Mikrosystemtechnik, aber ebenso gut kann dieser Sensor auch für Messaufgaben im Forschungs- und Entwicklungssektor eingesetzt werden. Der Ultraminiatur-Druckkraftsensor Typ 8416 ist eine flache, zylindrische Scheibe, deren Boden mit einer Abdeckung verschlossen ist. Der Lasteinleitknopf zur Aufnahme von Druckkräften ist als integraler Bestandteil des Sensors ausgebildet. Im Messkörper befindet sich eine am Sensorelement applizierte DMS-Vollbrücke, die bei Krafteinwirkung eine zur Messgröße direkt proportionale Brückenausgangsspannung abgibt. Der konstruktiv bedingt geringe Nennmessweg der Ultraminiatur-Druckkraftsensoren bewirkt eine hohe Steifigkeit.