Sensor für Längendehnung

[alter Mann]

Hallo zusammen,

ich bin auf der Suche nach einem Sensor, oder einer Idee für einen Sensor, mit dem ich eine Längendehnung von 100 - 500% auf einer Länge von etwa einem halben Meter erfassen kann.
Mit einem Dehnungsmesstreifen kann ich allerdings nicht arbeiten, da sich die Länge des zu messenden Objektes partiell unterschiedlich ändern kann (das ganze ist eine Gummimembrane, die nicht immer gleichmässig belastet wird).
Mein erster Gedanke war es, einen Streifen aus Leitfähigem und dehnbaren Material auf die Membrane zu kleben und die Änderung des Widerstandes zu messen. Nur habe ich bisher noch kein Material gefunden, was die Anforderungen "elektrisch leitfähig und bis zu 500% dehnbar" erfüllt.
Vielleicht hat ja hier einer eine Idee, das doch zu realisieren oder kennt ein Material, welches ich dafür verwenden könnte.

Florian

[FJK]

hey flo

wie sieht denn das zu messende material aus

gruß flo

[ogni42]

Wie sieht denn die Anwendung als Ganzes aus.

Ich würde bei der Größe ein Punkt- oder Gitterlinienmuster auf die Membrane machen und das mit einer Kamera aufnehmen. Aus der Veränderung der Punkte kann man dann auf die Dehnung schließen. Die Größe eines Punktes gibt dann an, ob sich die Membrane auf die Kamera zu oder von ihr weg bewegt.

[1hdsquad]

Allerdings ist dann die Auswertung nur schwer ueber Mikroporzessoren moeglich, dann wuerde ich einen PC einsetzen...

[alter Mann]

Die Anwendung als ganzes ist eine Hebevorrichtung für empfindliche Teile, in der Art dieser Wagenheber, die man mit den Abgasen des Autos aufpumpen kann (Gibts die eigentlich noch?), nur eben einige Nummern kleiner.
Also unten eine Platte, da drauf ein Ballon aus Gummi (nein, kein normaler Luftballon ;) ) und oben wieder eine Platte drauf. Das ganze dann in einem Kunststoffgehäuse zusammen mit Kompressor, Ventilen und Steuerelektronik eingebaut.
Das Problem dabei ist das die obere Platte, auf der das zu hebende Gerät steht nicht immer gleichmässig belastet ist und das ganze dann ungleichmässig gedehnt wird.
Aufgrund der Einbaubedingungen in einem kleinen Gehäuse und der Ansteuerung mit einem µC scheidet die Erfassung per Kamera leider aus.
Die ganze Geschichte wird mit Druckluft betrieben. Allerdings kann ich wegen sich ändernder Ladezustände nicht den Luftdruck als indikator für die Dehnung der Membrane (oder besser gesagt, des Ballons) verwenden.
Das ganze soll nur dazu dienen, ein Platzen zu verhindern, indem bei übermässiger Dehnung Luft abgelassen wird.

Wie schon erwähnt, war mein erster Gedanke eine Art Leitgummi zu verwenden und das als Band in allen drei Richtungen um den Ballon zu kleben und das dann mit einem µC zu erfassen und auszuwerten.
Nur ist eben mein Problem, wo ich sowas her bekomme und einen Schlauch aus einer Zapfsäule an der Tankstelle wollt ich nicht unbedingt mit nehmen ;)
Eine andere Lösung ist mir leider bisher nicht eingefallen, aber wenn jemand eine Idee hat, bin ich liebend gerne bereit, mich damit geistig auseinander zu setzen.


Florian

[1hdsquad]

Aha... Die Wagenheber gibt es noch, z.B. bei Conrad... Sonst weiss ich auch spontan keine Loesung.

[Manf]

Wenn die Größe passt könnte man eine Wärmflasche nehmen oder zwei, die sind recht widerstandsfähig, und den Druck begrenzen.
Manfred

[wkrug]

Wie wärs wenn Du eine Konstruktion vorsiehst wie Sie in einem Metallmassband drin ist.
Also eine Art Spiralfeder, das einen Metallstreifen auf Spannung hält.
Die Konstruktion ist auf der unteren Platte montiert, das Ende des Metallstreifens an der Oberen.
Die Anzahl der Umdrehungen ergeben in etwa den Abstand der Platten.
Eine Auswertung sollte mit einem Spindelpoti möglich sein.
Das Platzen des Balges könnte man mit einer Druckbegrenzung verhindern.
Ich würde also nicht die Dehnung des Balges vermessen, sondern den Abstand der beiden Platten an verschiedenen Stellen.
Führt man das Metallband aussen am Balg entlang könnte man trotzdem die Dehnung des Balges ausmessen.

Die Konstruktion ist natürlich mechanisch sehr aufwändig, aber vieleicht doch ein guter Ansatz. Baut man die Messeinrichtung innen in den Balg sollte Verschmutzung auch kein Thema sein.

[1hdsquad]

Das ist mir eben auch noch eingefallen, Schnur um den Balg und Laenge messen. Aber wie gesagt, ist kompliziert...

[Jaecko]

Also solche "Wagenheber" gibts schon noch z.B. bei der Feuerwehr. Dort werden die verwendet, wenn z.B. wegen matschigem Untergrund ein normaler Wagenheber versinken würde. Nennt sich "Hebekissen"; Hubkraft bei unseren sind 12t. Arbeitet da dann natürlich nicht mit Abgasen sondern mit Druckluft aus Flaschen.

Gedankengang nebenbei: Zusammenhang zwischen der Dehnung der Oberfläche und Druck innen dürfte wohl nicht brauchbar sein? Sonst hätte man den Druck ja messen und verwerten können.

[1hdsquad]

Sehe ich auch so. Bei Fahrradschlauchen kann man das schoen sehen, die passen sich top an...

[Klingon77]

hi,

muss es denn unbedingt ein Ballon sein, der hebt?

Bei einem Kolben hättest Du die Probleme nicht.

Wenn die ober Platte, die gehoben wird nicht immer gleichmäßig belastet wird (und das auch gewünscht ist), könntest du mit einer "Doppelplatte" arbeiten, zwischen denen sich Druckfedern befinden.

So kannst du heben, senken und die Platte, auf der Dein Hebegut liegt, bleibt dennoch (in gewissen Grenzen) flexiebel / neigbar.

Gruß, Klingon77

[1hdsquad]

Oder Balgzylinder? Die funktionieren auch mit Druckluft...

[goara]

also die dehnung auf dem ballon zu messen wird wohl ncith gehn.. jedenfalls nicht mit einfahcen mitteln..
was spricht dagegen den druck zu messen? der muesst ungefaehr proportional sein zur dehnung..

[ranke]

Vielleicht hilft es ja auch, wenn man den Luftballon in einen Sack steckt, dessen Volumen dann die maximale Dehnung des Ballons begrenzt.

Beim Fahrzeugreifen wird das selbe Prinzip angewendet, dort wird die Dehnung des Schlauchs durch den Einbauraum zwischen Felge und Reifendecke definiert.

Man sollte zusätzlich darauf achten, daß die Reibung zwischen dem Sack und dem Luftballon begrenzt wird (beim Fahrzeugreifen verwendet man Talkumpuder als Trockenschmierstoff) und daß scharfe Kanten, Quetschspalte etc. vermieden werden.

[1hdsquad]

Ich wuerde den Gummisack nicht benutzen, denn er ist meiner Meinung nach auch nicht effizient...

[zumgwadrad]

Hi,
Längenänderungen dieser Größe am besten Inkremental Optisch messen.
An die Oberer Platte in vertikaler Ausrichtungt einen codierten Messstab, reicht auch abwechselnd Schwarz und weiß/transparent. Und dann mittels Auflicht- oder Durchlicht die Schritte Zählen.
Die Feder als Messobjekt der Längenänderung würde die Messung zu stark beeinflussen.

[alter Mann]

Hallo zusammen,

erst einmal vielen dank für die Antworten,
Die Konstruktion, wie ich sie beschrieben habe, steht bereits und funktioniert auch einwandfrei.
Das Problem der Erfassung des Durchmessers habe ich heute unerwartet einfach lösen können.
Ein Bekannter hat mir eine Dose leitfähiges Antistatikspray vermacht und nach ersten Versuchen habe ich festgestellt, das die damit behandelte Oberfläche weitgehend reproduzierbar mit verändetem Widerstand auf ausdehnung reagiert.

Ich werde mich morgen daran machen, das Spray mal an meiner Hebevorrichtung auszuprobieren und sehen, wie lange es auf der Oberfläche hält.

Mein einziges Problem war es eben, zu verhindern, das der Ballon durch zu viel Druck oder änderungen in der Belastung platzt.
Da die "Ledeebene" auch schief stehen kann, kann es passieren, das das Gummi auf einer Seite mehr gedehnt ist, als auf der anderen und dadurch dort platzen kann, obwohl der Gesamtdruck nicht gross genug wäre, den Ballon zum platzen zu bringen.

Florian

[Klingon77]

hi,

Bilder möglich?

Gruß, Klingon77

[alter Mann]

Hallo,

Bilder kann ich reinstellen, sowie ich wieder eine Kamera habe.
Ich versuche, mir mal eine auszuleihen im Lauf der Woche.

Florian

[1hdsquad]

Dann bin ich mal gespannt...