Temperaturkompensation für optische DMS

Mit dem optischen Temperaturkompensationssensor K-OTC lassen sich durch Temperaturänderungen auftretende Dehnungen bei der Beanspruchungsanalyse kompensieren

Für seine optischen DMS vom Typ K-OL und K-OR bietet HBM jetzt mit dem K-OTC einen Sensor an, mit dem sich der Temperaturgang der optischen DMS kompensieren lässt.

Optische Dehnungsmessstreifen (DMS), die auf so genannten Faser-Bragg-Gittern basieren, wie die Typen K-OL und K-OR von HBM, werden beispielsweise in der experimentellen Beanspruchungsanalyse eingesetzt.

Da die Dehnungen mit Licht gemessen werden, kommen die optischen DMS ohne elektrische Signale aus und können dadurch auch unter schwierigen Bedingungen, wie unter Hochspannung, bei starken elektromagnetischen Störungen oder in explosionsgefährdeten Bereichen, eingesetzt werden.

Die Temperaturabhängigkeit des Messsignals bei den optischen DMS resultiert zum einen aus einer Temperaturabhängigkeit des Faser-Bragg-Gitters und zum anderen aus der thermischen Ausdehnung des Messobjekts selbst. Diese kann je nach Material bis zu 30 µm/m/K ausmachen.

Bei Beanspruchungsanalysen ist der Anwender aber in der Regel nur an der mechanischen Dehnung interessiert. Gerade bei relativ kleinen Dehnungen bzw. hohen Temperaturunterschieden ist es daher dringend notwendig, die Temperaturabhängigkeit des optischen DMS zu kompensieren. Mit dem Temperaturkompensationssensor K-OTC bietet HBM dazu jetzt eine elegante Möglichkeit an.

Der K-OTC basiert ebenfalls auf einem optischen DMS, der auf einen Sensorkörper aus Aluminium aufgebracht ist. Dieser wird so auf dem Messobjekt angebracht, dass zwar ein Temperaturausgleich stattfindet aber keine mechanische Dehnung übertragen wird.

Der K-OTC misst daher nur die thermische Ausdehnung des Aluminiums sowie die temperaturabhängige Signaländerung des Faser-Bragg-Gitters. Dadurch lässt sich das Signal der eigentlichen optischen DMS rechnerisch kompensieren.

Für den Anwender ist dies besonders einfach: Das Signal des K-OTC wird einfach gemeinsam mit den Signalen der optischen DMS in die Software catman®AP eingelesen, wo die Kompensation automatisch geschieht. HBM bietet den Anwendern optischer DMS alle benötigten Komponenten aus einer Hand.

Neben den optischen DMS vom Typ K-OL und K-OR sowie dem neuen Temperaturkompensationssensor K-OTC sind dies die Interrogatoren und die Datenerfassungs-Software catman®AP, die ein spezielles EasyOptics-Modul für optische DMS beinhaltet.

Weitere Informationen finden sich unter www.hbm.com/de/menu/produkte/messelektroniken/opto-elektrische-interrogatoren/single/categorie/opto-electrical-interrogators/product/k-otc/backPID/opto-electrical-interrogators/