Linearstreifen
Standard-Folien-DMS (Dehnungsmessstreifen) der KFG-Typenreihe
Die KFG-DMS erfüllen alle charakteristischen Anforderungen, die an einen für allgemeine Messaufgaben der Dehnungs- und Spannungsermittlung geeigneten Dehnungsmessstreifen gestellt werden. Sie besitzen hervorragende Haftfähigkeit, sind einfach zu installieren und besonders feuchtigkeitsresistent. Damit sind sie auch ideale Dehnungsmessstreifen für Werkstoffuntersuchungen und Festigkeitsanalysen außerhalb des Labors.Die Trägerfolie ist nur 15 µm dick und besteht aus einer neuentwickelten Mischung von Phenolharz und hochwasserfestem Epoxiharz. Die Unterseite (Klebeseite) ist mittels eines speziellen Mattierungsverfahrens behandelt. Das garantiert einen hervorragenden Kontakt zum Kleber.Für die DMS der KFG-Typenreihe hat Kyowa mit dem CC-33A einen neuen Klebstoff entwickelt, der in Kombination mit diesen Streifen zu optimalen Ergebnissen führt. Für den Einsatz der KFG-Streifen zum Bau von Aufnehmern empfiehlt sich die Anwendung einer heisshärtenden Klebung mit dem Kleber PC-6. Diese Kombination führt durch die hohe Feuchtigkeitsresistenz der KFG-Sreife zu hervorragender Langzeitstabilität.
Eigenschaften
- Hervorragende Feuchtigkeitsresistenz
Durch den neuentwickelten Trägerwerkstoff wird für normale Laboranwendungen die Abdeckung der Messstelle überflüssig. - Höchste Haftfähigkeit
Die Klebefläche des Trägers ist durch ein spezielles Mattierungsverfahren besonders haftfähig. - Einfache Befestigung auf gekrümmten Flächen
Die nur 15 µm dicke Trägerfolie ist äußerst flexibel und weist eine nur sehr geringe Rückstellkraft auf. - Gleicher k-Faktor aller Streifen eines Typs
Alle Streifen eines Typs haben im Regelfall den gleichen k-Faktor. - Geringe scheinbare Dehnung
Innerhalb des Temperaturbereichs von 10 °C bis 40 °C überschreitet die temperaturbedingte scheinbare Dehnung (Temperaturgang) nicht den Wert von 1x10-6/K. - Hohe Dehnbarkeit
Die hohe Grenzdehnung von mehr als 5 % erlaubt zuverlässige Dehnungsmessungen auch im überelastischen Verformungsbereich. - Hohe Schwingfestigkeit
Bei einer Dehnungsamplitude von ±1500 µ/m werden bei RT ca. 107 Lastwechsel ertragen. - Sehr kleine Gitterabmessungen
Installationen sind auch unter sehr beengten Platzverhältnissen möglich. - Konfektionierte Kabel sind in den Abgleich einbezogen
Der auf 120 bzw. eine andere Widerstandsangabe eingestellte Streifenwiderstand sowie der angegebene k-Faktor beziehen das am DMS werksseitig installierte Kabel ein. - DMS mit integrierten Kabeln unterschiedlicher Länge
DMS mit integrierten Kabeln stehen in einer reichen Auswahl an Kabellängen zwischen 15 cm und 30 m zur Auswahl. - Praktische Verpackung
Die speziell gestaltete Verpackung schließt die DMS luftdicht ein und erlaubt eine bequeme Entnahme der Streifen aus der Verpackung. - Konformität mit OIML Recommendation 62
Die Definition der Kenngröße und deren Ermittlung erfolgten nach den Vorgaben der OIML (Organisation Internationale de Metrologie Legale).
Kenngrößen der KFG-Serie
Die Folien-DMS der KFG-Typenreihe stehen mit Nennwiderständen von 60 Ohm, 120 Ohm, 350 Ohm, 500 Ohm und 1000 Ohm zur Verfügung. Sie wurden für die Anwendung bei normalen Temperaturen konzipiert. Die Ermittlung der in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Kenngrößen erfolgte bei Raumtemperatur an Streifen des Typs KFG-5-120-C1 (5 mm Gitterlänge), die mittels CC-33A geklebt waren.| Gitterwerkstoff | Cu-Ni (Konstantan) |
| Trägerwerkstoff | Phenol-Epoxi-Harz |
| Trägerdicke | 15 µm |
Deckfolie: Werkstoff Dicke |
Polyester 9 µm |
| Nennwiderstand in Ohm | 119,6 ±0,4 |
| Anwendungstemperaturbereich in °C | -196 bis 150 |
| kompensierter Temperaturbereich in °C | 10 bis 80 |
| k-Faktor | 2,14 ±1% |
| mechanische Hysterese (im Bereich 0 bis ±3000 µm/m) |
6 µm/m |
| Schwingfestigkeit bei ±1500 µm/m | >107 Lastwechsel |
| Querempfindlichkeit | 0,3 % |
| Grenzdehnung | 5 % |
| Nullsignaldrift im kompensierten Temperaturbereich | ±1,8 µm/m/K |
| Kriechen bei RTbei 80 °C |
-3 µm/m -10 µm/m |
| Temperatureinfluss auf den k-Faktor |
0,008%/K |
| Isolationswiderstand* | 100 MOhm |
| Bestandteile des Klebstoffs CC-33A | Äthyl-Alpha-Cyanoacrylat |
* Versuchsbedingungen: 7h bei 25°C und 25% relative Luftfeuchtigkeit, anschließend 15h und 65% relative Luftfeuchtigkeit. Dieser Zyklus wurde fünfmal durchfahren. Die Speisespannung betrug 50 V DC. 
C = –30 + 2,6 x T - 6,0 x 10-2 x T2 + 3,7 x 10-4 x T3 –5,0 x 10-7 x T4 in µm/m DMS-Typ: KFG-2-120-C1-11; Versuchswerkstoff: SS41; Fertigungslos: Y2016/0005; linearer Wärmeausdehnugskoeffizient: 11,7 x 10-6; Toleranz des Temperaturgangs: ±0,85 µm/m pro K; Toleranz des Temperaturkoeffizienten des k-Faktors: 0,8±0,5 % pro 100 K | |
Erklärung der Typenbezeichnung
Abmessungen der Dehnungsmessstreifen
Die in den Tabellen angegebenen Abmessungen der Dehnungsmessstreifen sind entsprechend der Abbildung als Gitterlänge x Gitterbreite und Trägerlänge x Trägerbreite zu verstehen.
Die in den Tabellen angegebenen Abmessungen der Dehnungsmessstreifen sind entsprechend der Abbildung als Gitterlänge x Gitterbreite und Trägerlänge x Trägerbreite zu verstehen.
Schlüssel zu den Typenbezeichnungen
Die aktive Gitterlänge stimmt mit der in der obigen Skizze angegebenen Gitterlänge überein. Der angepasste Temperaturkoeffizient beschreibt den linearen Wärmeausdehnungskoeffizient des Messobjektwerkstoffs in 10-6/K, an den der Dehnungsmessstreifen bezüglich seiner selbstkompensierenden Wirkung angepasst ist.
Die aktive Gitterlänge stimmt mit der in der obigen Skizze angegebenen Gitterlänge überein. Der angepasste Temperaturkoeffizient beschreibt den linearen Wärmeausdehnungskoeffizient des Messobjektwerkstoffs in 10-6/K, an den der Dehnungsmessstreifen bezüglich seiner selbstkompensierenden Wirkung angepasst ist.
Schlüssel zur Bezeichnung des Anschlusskabels
Folien DMS mit angepassten Temperatukoeffizienten
Folien DMS mit angepassten Temperatukoeffizienten nach Wahl über Vorgaben des S-T-C Codes
Auf Sonderwunsch lieferbar mit folgenden thermisch angepassten Temperaturkoeffizienten:
Folien DMS mit angepassten Temperatukoeffizienten nach Wahl über Vorgaben des S-T-C Codes
| an Stahl (11 x 10-6/K) | STC Auswahlcode 11 |
| an austenitischen Stahl (16,2 x 10-6/K) | STC Auswahlcode 16 |
| an Kupfer (16,7 x 10-6/K) | STC Auswahlcode 16 |
| an Aluminiumlegierungen (23 x 10-6/K) | STC Auswahlcode 23 |
| an Bronze (23 x 10-6/K) | STC Auswahlcode 23 |
| an Magnesiumlegierungen (27 x 10-6/K) | STC Auswahlcode 27 |
Auf Sonderwunsch lieferbar mit folgenden thermisch angepassten Temperaturkoeffizienten:
| an Verbundstoffen | STC Auswahlcode 1,3 |
| an Holz (5,0 x 10-6/K) | STC Auswahlcode 5 |
| an Tungsten (4,3 x 10-6/K) | STC Auswahlcode 5 |
| an Molybdän (5,2 x 10-6/K) | STC Auswahlcode 5 |
| an Verbundstoffen | STC Auswahlcode 6 |
| an Verbundstoffen | STC Auswahlcode 9 |
| an Titan (8,5 x 10-6/K) | STC Auswahlcode 9 |
| an Glas (9,2 x 10-6/K) | STC Auswahlcode 9 |
| an korrisionsfesten und hitzebeständigen Legierungen | STC Auswahlcode 13 |
| an Acryl (65 x 10-6/K) | STC Auswahlcode 65 |
| an Polycarbonate (66 x 10-6/K) | STC Auswahlcode 65 |
Hinweis für das Auswerten von Messung mit Rosetten
Sind bei Spannungsanalysen mit Dehnungsmessstreifen an Bauteiloberflächen die Hauptrichtungen des Spannungszustands unbekannt, werden die Hauptnormalspannungen und deren Richtungen mit Hilfe von DMS-Rosetten bestimmt, die drei jeweils um 45° gegeneinander versetzte Messgitter enthalten. Man misst mit einer derartigen Rosette die in den durch die Messgitter festgelegten drei Richtungen auftretenden Dehnungen, die entsprechend den auf der DMS-Rosette angegebenen Richtungsbezeichnungen 1, 2 und 3 als die Dehnungen
1,
2 und
3 bezeichnet werden.
Messergebnisse einer Rosettenmessung sind die in den drei Messrichtungen 1, 2 und 3 auftretenden Dehnungen
1,
2 und
3.
Aus diesen werden mit Hilfe von Berechnungsformeln die Hauptdehnungen
I und
II und aus diesen wiederum die gesuchten Hauptnormalspannungen
I und II berechnet.
Zur Berechnung der Hauptdehnungen I und II aus den drei gemessenen Dehnungen 1, 2 und 3 müssen Auswertungsformeln angewendet werden, die kompatibel sind zu den auf der DMS-Rosette angegebenen Bezeichnungen der drei Einzelmessgitter.
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Die Berechnungsformel für die Hauptdehnungen
I und II aus den mit 0°/45°/90°-Rosetten mit obiger Richtungsbezeichnung gemessenen Einzeldehnungen 1, 2 und 3 lautet
Hat man die Hauptdehnungen bestimmt, dann können daraus mit Hilfe des Hookeschen Gesetzes unter Einbeziehung des Elastizitätsmoduls E und der Querdehnungszahl
des Messobjektwerkstoffs die Hauptnormalspannungen I und II berechnet werden:
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und |  |
Entsprechendes gilt für die Ermittlung des Orientierungswinkels
der Hauptrichtung I, der mit folgender Formel aus den drei mit einer 0°/45°/90°-Rosette gemessenen Dehnungen 1, 2 und 3 berechnet wird:
Zur Ermittlung der Hauptrichtung I wird der Winkel
in mathematisch positivem Drehsinn (Gegenuhrzeigersinn) an die Rosettenbezugsrichtung 1 angetragen und führt zur Hauptrichtung I. Die Hauptrichtung II verläuft senkrecht zur Hauptrichtung I.
Die Technische Information 00/03 von ZSE enthält ausführliche Informationen über das Auswerten von
Messungen mit unterschiedlichen Rosettentypen von Kyowa.
