HEIDENHAIN und LEINE & LINDE: Neue ESR-Dehnungsmessger?te digitalisieren das Monitoring von Bauwerken und Gro?anlagen

Brücken, Windenergieanlagen, Kr?ne und ?hnliche Gro?konstruktionen sind besonders hohen Belastungen ausgesetzt. Deshalb erfordert ihr sicherer Betrieb ein umfangreiches Monitoring. Dafür stellen HEIDENHAIN und LEINE & LINDE auf der SENSOR+TEST 2019 eine neue Messger?te-Baureihe vor: Die ESR-Dehnungsmessger?te liefern ein hochgenaues, digitales Messsignal und k?nnen besonders einfach montiert werden.

Die ESR-Dehnungsmessger?te von HEIDENHAIN und LEINE & LINDE er?ffnen neue M?glichkeiten für kurzfristige, wiederkehrende oder permanente Dehnungs- und Belastungsmessungen. Sie sind die hochgenaue, robuste und wiederverwendbare Alternative zu herk?mmlichen Systemen für das Monitoring gro?er Strukturen. V?llig neu ist dabei der Einsatz eines elektro-optischen Drehgebers für die Messung von Dehnungen und die Ausgabe digitaler Messsignale.

Bew?hrte Technik in neuer Anwendung
Drehgeber sind der industrielle Standard für die Positions- und Drehzahlbestimmung an Motoren. In dieser Funktion finden sie seit Jahrzehnten Anwendung in Produktions- und Automatisierungsanlagen ebenso wie in Windenergieanlagen oder Aufzügen. Die ESR-Dehnungsmessger?te nutzen die robuste und bew?hrte Drehgebertechnik nun für die Messung der L?ngen?nderung zwischen zwei Punkten. Diese beiden Punkte werden 200 mm voneinander entfernt am zu messenden Objekt befestigt. Ein Messpunkt befindet sich in der Flucht der Achse der Drehgeberwelle, der andere am Ende einer Verbindungsstange. Jede relative L?ngen?nderung des belasteten Messobjektes gegenüber der parallelen, unbelasteten Verbindungsstange führt am Drehgeber zu einer Winkel?nderung, die zur Detektion von Dehnungs- oder Stauchbewegungen herangezogen wird. Auf Basis der gew?hlten Geometrien entspricht ein Inkrement des Drehgebers einer L?ngen?nderung von 5 nm bzw. einer Dehnung von 0,025 με. Entsprechend dem Messbereich von ±5000 με ergibt dies eine verfügbare Aufl?sung von ±200 000 Werten bzw. über 18 bit. Das sind etwa fünf Mal mehr Messinformationen als in herk?mmlichen Installationen mit folienbasierten Dehnungssensoren. Au?erdem arbeiten die ESR-Dehnungsmessger?te ermüdungsfrei, dank ihrer hohen Abtastfrequenz sind sie auch für das Messen in dynamischen Anwendungen geeignet. Mit Schutzklasse IP66 und einer Einsatztemperatur von -40° C bis +100° C ist der Drehgeber vor Umwelteinflüssen gut geschützt und optimal für Anwendungen im Au?enbereich ausgelegt. Weil das Material der Verbindungsstange entsprechend dem Material des Messobjekts gew?hlt werden kann, bieten die ESR-Dehnungsmessger?te eine konstruktive, passive Temperaturkompensation. Denn aufgrund der identischen W?rmeausdehnungskoeffizienten von Verbindungsstange und Messobjekt werden temperaturbedingte Dehnungen nicht gemessen.

Digitale Daten mit viel Mehrwert
Dank der hochintegrierten optischen Abtastung im Drehgeber liefern die ESR-Dehnungsmessger?te ein hochgenaues digitales Messsignal mit extrem geringem Rauschen. Die digitale EnDat 2.2-Schnittstelle übertr?gt das Messsignal auch bei gro?en Kabell?ngen st?rungs- und verlustfrei an die Folge-Elektronik. Au?erdem kann sie Zusatzinformationen wie die Umgebungstemperatur vor Ort am Dehnungsmessger?t und Daten für die Diagnose und Zustandsüberwachung des Messger?tes selbst liefern. Für das Einsammeln bzw. Wandeln des digitalen Messger?tesignals steht am Markt ein breites Angebot an Folge-Elektroniken zur Verfügung. Dies kann z. B. direkt die Systemsteuerung, ein Datenlogger oder ein Feldbuswandler sein, der Signale mehrerer Messger?te einsammelt und in einer schlanken Netzwerkstruktur zur Verfügung stellt.

Einfache Installation und universeller Einsatz
Bei der Installation der ESR-Dehnungsmessger?te wurde besonders auf Schnelligkeit und Prozesssicherheit Wert gelegt. Deshalb stehen je nach Einsatzzweck verschiedene Montagevarianten zur Wahl:

  • ESR 125 und ESR 225 als Klebevarianten für die permanente Befestigung
  • ESR 325 als zu schraubende Variante, die einen schnellen Anbau bei wiederkehrenden Messungen am gleichen Objekt erm?glicht
  • ESR 425 zum Anbau mit Hilfe von Magneten für kurzfristige Messungen, nach denen das Messger?t unbegrenzt wiederverwendet werden kann

HEIDENHAIN und LEINE & LINDE auf der SENSOR+TEST 2019 in Nürnberg: Halle 1, Stand 1-122