Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Geringen Einpressdruck exakt messen


von Marcus (Gast)


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Hallo Liebe Forengemeinde,

aktuell stehe ich vor der Aufgabe, den "Einpressdruck" eines Stempels in 
ein weiches Medium (zur Materialprüfung von Wachsen) zu messen. Dazu 
soll mit einer definierten Geschwindigkeit von 1mm/sec der Stempel in 
das Medium gedrück und die dabei auftretenden Kräfte gemessen werden. Da 
nur sehr geringe Drücke bis 5N gemessen werden sollen stehe ich vor dem 
Problem, dass der Einpressstempel (der nach unten Zeigt) eine 
angeschlossene Kraftmessdose auf Zug belasten würde. Es gibt 
Kraftmessdosen, die im Zug- und Druckbereich messen können, aber gibt es 
bei diesen Linearitätsfehler im Übergangsbereich zwischen Zug und Druck? 
Wie würdet ihr das Thema angehen?

Vielen Dank und viele Grüße

Marcus
von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Marcus schrieb:
> Wie würdet ihr das Thema angehen?

Wie hoch muss die Auflösung sein? Man könnte mit optischen 
Linearsensoren gegen definierte Federkraft messen.
von butsu (Gast)


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Nimm doch eine Kraftmeßdose, die nur auf Zug misst und mach deinen 
Stempel so schwer, dass es nie zum Nulldurchgang kommt.
von Dietrich L. (dietrichl)


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Was sagt das Datenblatt bzw. der Hersteller?
von NurGast (Gast)


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Oder unter das Material eine Kraftmessdose?!
von Marcus (Gast)


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@Knut Ballhause

Die Idee klingt interessant - es soll der Mittelwert des Druckes über 
die Zeit auf 0,02N genau ausgegeben werden. Aber eine definierte 
Federkraft würde sich über die Betriebsdauer ändern und nachjustiert 
werden, oder?

@butsu und Dietrich L.

Die Idee mit dem bewussten Messen nur auf Zug hatte ich auch schon, aber 
bisher keine Zug-Kraftsensoren in so einem geringen Messbereich (und 
bezahlbar <500€). Als Zug-Druck schon eher, aber in dem Fall würde ich 
ja nur die Hälfte des Messbereiches ausnutzen?

Danke für eure Antworten!
von Udo S. (urschmitt)


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Marcus schrieb:
> Die Idee mit dem bewussten Messen nur auf Zug hatte ich auch schon, aber
> bisher keine Zug-Kraftsensoren in so einem geringen Messbereich (und
> bezahlbar <500€). Als Zug-Druck schon eher, aber in dem Fall würde ich
> ja nur die Hälfte des Messbereiches ausnutzen?

Der Messbereich ist doch so lange egal wie die notwendige Genauigkeit 
gegeben ist. Und wenn du schon Zug/Druck Sensoren gefunden hast was 
sagen denn deren Datenblätter zu Fehler beim Übergang von Zug nach 
Druck?

Was viel wichtiger ist: Kläre ab daß durch Fehlbedienung nicht eine so 
große Kraft auf deinen Messstempel kommen kann, dass der oder die 
Messdose dadurch beschädigt werden.

"bezahlbar":  Messtechnik ist keine Massenware bei Amazon und Mediamarkt 
und kostet halt Geld.
von Hendi (dg3hda) (Gast)


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Also ich hab eine ähnliche Aufgabe mit einem Mecmesin BFG Kraftmessgerät 
gelöst, das von einem Linearmotor vorgeschoben wird.

Messtechnik ist teuer, aber vielleicht hilft es Dir bei Deiner 
Lowcost-Lösung, den Zusammenhang zwischen Kraft und Druck anzuschauen 
und einen Drucksensor zu verwenden? Entweder unmittelbar mit 
Frontseitiger Membran auf die gedrückt wird, oder mittelbar mit einem 
kleinen Zylinder.

Gru0ß aus Aschaffenburg
Hendrik
von Harald W. (wilhelms)


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Marcus schrieb:
> Hallo Liebe Forengemeinde,
>
> aktuell stehe ich vor der Aufgabe, den "Einpressdruck" eines Stempels in
> ein weiches Medium (zur Materialprüfung von Wachsen) zu messen. Dazu
> soll mit einer definierten Geschwindigkeit von 1mm/sec der Stempel in
> das Medium gedrück und die dabei auftretenden Kräfte gemessen werden.

Wenn Du es billig haben willst, nimm einen Biegebalken. Der Druck
entspricht dann der Auslenkung. Wenn man das einmal kalibriert hat
und die Grenzdaten des Materials beachtet, ist das recht genau.
Gruss
Harald
PS: Zumindest arbeitet auch die PTB mit Biegebalken für Messungen
im Picogrammbereich. :-)
von Ulrich (Gast)


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Wenn einem eine separate Kraftmessdose zu teuer ist, könnte man ggf. für 
die Kraftmessung auf einen fertige Waage zurückgreifen.  Man wird dann 
aber zusätzlich den Weg messen müssen und den Weg nachregeln, denn bei 
den meisten Waagen ist die Nachgiebigkeit eher hoch und schlecht 
definiert.
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