HBK K-FS62WSS Montageanleitung
Anschweißbarer dehnungssensor, anschweißbare dehnungsrosette und anschweißbarer temperatursensor
Verwandte Anleitungen für HBK K-FS62WSS
Inhaltszusammenfassung für HBK K-FS62WSS
- Seite 1 DEUTSCH Montageanleitung FS62WSS, FS62WSR, FS63WTS Anschweißbarer Dehnungssensor, anschweißbare Dehnungsrosette und anschweißbarer Temperatursensor...
- Seite 2 HBK FiberSensing, S.A. Via José Régio, 256 4485-860 Vilar do Pinheiro Portugal Tel. +351 229 613 010 Fax +351 229 613 020 info.fs@hbkworld.com www.hbkworld.com Mat.: DVS: A05160 03 G00 00 02.2025 E Hottinger Brüel & Kjaer GmbH Änderungen vorbehalten. Alle Angaben beschreiben unsere Produkte in allge...
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Seite 3: Inhaltsverzeichnis
INHALTSVERZEICHNIS Allgemeine Informationen ......... . Hinweise zum Umweltschutz . -
Seite 4: Allgemeine Informationen
ALLGEMEINE INFORMATIONEN Die folgende Anleitung beschreibt das Installationsverfahren für die anschweißbaren Dehnungssensoren FS62WSS, die anschweißbaren Dehnungsrosetten FS62WSR und die Temperatursensoren FS63WTS. Diese Sensoren können einzeln oder in werkseitig bei HBK FiberSensing vormontierten Sensor-Arrays geliefert werden. Bestellinformationen Dehnungssensoren DMS-Rosetten Temperatursensoren K-FS62WSS... -
Seite 5: Hinweise Zum Umweltschutz
-Beutel geben. Unsere Verpackungen bestehen größtenteils aus Papier und Kunststoff und sind zur Wiederverwendung oder zum Recycling bestimmt. Sie eignen sich jedoch nicht als Behäl ter für Lebensmittel. Ausführliche Informationen zu den von HBK FiberSensing verwende FS62WSS, FS62WSR, FS63WTS ALLGEMEINE INFORMATIONEN... - Seite 6 ten Verpackungsmaterialien, die auf dem Verpackungsetikett jedes an Kunden aus gelieferten Produkts aufgeführt sind, finden Sie im Kapitel „Verpackungssymbole“. Verpackungssymbole Als Orientierungshilfe sind Verpackungsmaterialien mit dem entsprechenden Symbol gekennzeichnet. Nicht für Lebensmittel geeignet Recyclingfähig Die Recycling-Symbole für die verschiedenen Werkstoffe enthalten Zahlen und Buch staben, die den jeweiligen Werkstofftyp angeben.
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Seite 7: In Dieser Anleitung Verwendete Kennzeichnung
Batterien, Akkus Batterien und Akkus gehören nicht zur Verpackung, sie können aber im Gerät oder seinem Zubehör enthalten sein. Sensoren von HBK FiberSensing werden ohne Batterien ausgeliefert. Papier Verpackungsmaterialien aus Papier sind üblicherweise Schachteln, Kartons, Umschläge oder Etiketten. Metalle Verpackungsmaterialien aus Metall sind üblicherweise Dosen, Folien, Kappen/ Verschlüsse oder Drähte. - Seite 8 Symbol Bedeutung Diese Kennzeichnung weist auf wichtige Wichtig Informationen zum Produkt oder zur Handhabung des Produktes hin. Diese Kennzeichnung weist auf Anwendungstipps Tipp oder andere für Sie nützliche Informationen hin. Diese Kennzeichnung weist auf wichtige Information Informationen zum Produkt oder zur Handhabung des Produktes hin.
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Seite 9: Sensorinstallation
SENSORINSTALLATION Vorbemerkungen Bei der Montage der Sensoren FS62WSS, FS62WSR und FS63WTS ist Folgendes zu beachten: Alle Komponenten vorsichtig behandeln. Dies sind Präzisionssensoren, ihre erreichbare Genauigkeit hängt daher von der korrekten Montage ab. Die Sensoren nicht überlasten. Querkräfte oder Drehmomente vermeiden. Die Kabel vor dem Befestigen vorsichtig behandeln, um Schäden zu vermeiden. -
Seite 10: Installation Von Fs62Wss
Benötigtes Material Schleifpapier Reinigungsmittel für Messstellen Empfehlung von HBK: 1-RMS1 oder 1-RMS1-SPRAY Reinigungs-Pads Empfehlung von HBK: 1-8402,0026 Klebeband Empfehlung von HBK: 1-KLEBEBAND Messstellenschutz Empfehlung von HBK: 1-ABM75 und/oder AK22 Installation von FS62WSS Abb. 2.1 Anschweißbarer Dehnungssensor FS62WSS 2.3.1 Vorbereitung der Installationsfläche Farbe und Rost vollständig von der Installationsfläche entfernen, bis ein schweißbares... - Seite 11 Abb. 2.2 Abschleifen der Oberfläche mit der Maschine Tipp Die vorzubereitende Fläche mit der Muster-Sensorplatte festlegen. Abb. 2.3 Unebene und rostige Oberfläche, ungeeignet für den anschweißbaren Sensor FS62WSS, FS62WSR, FS63WTS SENSORINSTALLATION...
- Seite 12 Abb. 2.4 Nachschleifen der Oberfläche von Hand Abb. 2.5 Zum Schweißen bereite Oberfläche Die Oberfläche muss gereinigt werden, damit die Schweißfläche vollkommen frei von Staub oder Fett ist. Die Oberfläche mit einem geeigneten Reinigungsmittel (empfohlen wird RMS 1) und Vliesstoff-Pads reinigen (Abb. 2.6 und Abb. 2.7). FS62WSS, FS62WSR, FS63WTS SENSORINSTALLATION...
- Seite 13 Abb. 2.6 Verwenden von Reinigungsmittel RMS1 und Vliesstoff-Pads Abb. 2.7 Reinigen der Oberfläche Die Wischbewegungen sollten immer in der gleichen Richtung ausgeführt werden, bis schließlich keine Verunreinigung mehr auf dem Pad zu sehen ist. FS62WSS, FS62WSR, FS63WTS SENSORINSTALLATION...
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Seite 14: Kennzeichnen Der Messstelle
2.3.2 Kennzeichnen der Messstelle Die Ausrichtung des Sensors festlegen. Dabei die Messrichtung und die Ausrichthilfen auf dem Sensor berücksichtigen. Dieser Schritt ist besonders wichtig für den Dehnungssensor, da die Sensorpositionierung die Messrichtung vorgibt. Abb. 2.8 Ausrichtmarkierungen des Sensors Tipp Je nach Werkstoff der Oberfläche zum Markieren der Sensorposition ein spitzes Werkzeug oder einen Stift verwenden. -
Seite 15: Positionieren Des Sensors
2.3.3 Positionieren des Sensors Vier Streifen eines geeigneten Klebebands vorbereiten (zum Beispiel Abdeckband). Zwei ausreichend lange Streifen, um die Kabel zu sichern, und die anderen beiden zum Sichern an den Längsseiten des Sensors. Abb. 2.10 Zur Verwendung vorbereitete Klebebandstreifen Den Sensor vorsichtig aus der Verpackung nehmen und an den angezeichneten Markierungen ausrichten. -
Seite 16: Schweißverfahren
Flächen mit Klebeband oder Klebstoff ausgeführt werden, führt dies zu einer Störung beim Entladen, durch die der Sensor zerstört werden könnte. Abb. 2.12 Sorgfältiges Befestigen des Sensors sorgt für problemloses Anschweißen 2.3.4 Schweißverfahren HBK FiberSensing empfiehlt die Verwendung eines Modells c33 von VBS Fügetechnik. FS62WSS, FS62WSR, FS63WTS SENSORINSTALLATION... - Seite 17 Abb. 2.13 Empfohlenes Punktschweißgerät Testen der Schweißeinstellungen Die idealen Schweißeinstellungen können von Fall zu Fall unterschiedlich sein (sie hängen nicht nur vom verwendeten Punktschweißgerät ab, sondern auch von der Dicke des Materials, der Position der Elektrode usw.). Deshalb werden Muster von Schweißplatten zum Feinabstimmen der Rezepturen bereitgestellt.
- Seite 18 Abb. 2.14 Bestätigung der richtigen Schweißeinstellungen Tipp Bei den allgemein üblichen Einstellungen liegt die Spannung zwischen 40 V und 60 V. Die Elektrodenspitze sollte so beschnitten werden, dass sie flach ist und einen Durchmesser von ca. 1 mm hat (Abb. 2.15). Abb. 2.15 Elektrodenspitze FS62WSS, FS62WSR, FS63WTS SENSORINSTALLATION...
- Seite 19 Tipp Für optimale Ergebnisse sollte die Elektrodenspitze während des Schweißverfahrens oft beschnitten werden. Beim Schweißen die Schweißpistole senkrecht nach unten drücken (wie in Abb. 2.16 gezeigt); dabei hält eine Hand die Pistole, und der Ballen der anderen Hand oben auf der Pistole drückt diese kräftig nach unten.
- Seite 20 Abb. 2.17 Schweißflächen des FS62WSS Schweißfläche für Dehnungsübertragung des Sensors Schweißfläche für Zugentlastung des Kabels Die Sensoren werden jeweils von der Mitte nach außen mit Punkten im Abstand von ca. 1 mm angeschweißt. Dem Verlauf der Schweißpunkte gemäß der Darstellung in Abb. 2.18 folgen. FS62WSS, FS62WSR, FS63WTS SENSORINSTALLATION...
- Seite 21 Abb. 2.18 Schweißverfahren für FS62WSS FS62WSS, FS62WSR, FS63WTS SENSORINSTALLATION...
- Seite 22 Abb. 2.19 Anschweißen des Sensors Tipp Wenn der FS62WSS in der Ausführung mit Aramid- oder Panzerkabel vollständig angeschweißt ist, sollte jede Linie ungefähr 31 Schweißpunkte haben. Abb. 2.20 Vollständig angeschweißter Sensor Die Klebebänder entfernen und die Glasfaserkabel mit den mitgelieferten Stahlschellen sichern (siehe Abb.
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Seite 23: Installation Von Fs62Wsr
Abb. 2.21 Angeschweißter Sensor mit Stahlschellen Installation von FS62WSR Abb. 2.22 Anschweißbare Dehnungsrosette FS62WSR 2.4.1 Vorbereitung der Installationsfläche Die Oberfläche so reinigen, wie in Abschnitt 2.3.1 „Vorbereitung der Installationsfläche“, Seite 10 beschrieben. Dabei die Musterplatte als Anhaltspunkt für die Festlegung der zu reinigenden Fläche verwenden. -
Seite 24: Positionieren Des Sensors
Abb. 2.23 Ausrichtmarkierungen der Rosette 2.4.3 Positionieren des Sensors Vier Streifen eines geeigneten Klebebands vorbereiten (zum Beispiel Abdeckband). Drei ausreichend lange Streifen, um die drei Seiten des Rosettendreiecks zu sichern, und den vierten zum Sichern der Kabel. Abb. 2.24 Zur Verwendung vorbereitete Klebebandstreifen Die optische Rosette auf dem angezeichneten Kreuz positionieren. -
Seite 25: Schweißverfahren
Abb. 2.25 Ausgerichtete und mit Abdeckband gesicherte Rosette FS62WSR Die Rosette mit dem Abdeckband in ihrer Position sichern, dazu das Band entlang der Seiten mit einer Überdeckung von ca. einem Millimeter anbringen. Hinweis Darauf achten, dass die Schweißfläche frei von Klebeband ist. Wenn Schweißungen auf Flächen mit Klebeband oder Klebstoff ausgeführt werden, führt dies zu einer Störung beim Entladen, durch die der Sensor zerstört werden könnte. - Seite 26 Abb. 2.26 Schweißflächen des FS62WSR Schweißfläche für Dehnungsübertragung des Sensors Schweißfläche für Zugentlastung des Kabels Die Rosette wird jeweils von der Mitte nach außen in jeder der FBG-Ausrichtungen mit Punkten im Abstand von ca. 1 mm angeschweißt. Dem Verlauf der Schweißpunkte gemäß der Darstellung in Abb. 2.27 folgen. Für die übrigen Messrichtungen wiederholen (Abb.
- Seite 27 Abb. 2.27 Schweißreihenfolge für die Rosette FS62WSR, Schritt 1 Abb. 2.28 Schweißreihenfolge für die Rosette FS62WSR, Schritt 2 FS62WSS, FS62WSR, FS63WTS SENSORINSTALLATION...
- Seite 28 Abb. 2.29 Schweißreihenfolge für die Rosette FS62WSR, Schritt 3 Tipp Wenn die Rosette FS62WSR in der Ausführung mit Aramid- oder Panzerkabel vollständig angeschweißt ist, sollte die Außenlinie in jeder Ausrichtung ungefähr 35 Schweißpunkte haben. Abb. 2.30 Schweißverfahren für FS62WSR Zum Schuss die Glasfaserkabel mit den mitgelieferten Stahlschellen sichern (Abb. 2.31). FS62WSS, FS62WSR, FS63WTS SENSORINSTALLATION...
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Seite 29: Installation Von Fs63Wts
Abb. 2.31 FS62WSR mit Stahlschellen Installation von FS63WTS Abb. 2.32 Anschweißbare Dehnungsrosette FS63WTS 2.5.1 Vorbereitung der Installationsfläche Für die Installation des anschweißbaren Temperatursensors FS63WTS muss die Oberfläche sauber und frei von Unebenheiten sein. So vorgehen, wie in Abschnitt 2.3.1 „Vorbereitung der Installationsfläche“, Seite 10 beschrieben. 2.5.2 Kennzeichnen der Messstelle So vorgehen, wie in Abschnitt 2.3.2 „Kennzeichnen der Messstelle“, Seite 14 beschrieben. -
Seite 30: Schweißverfahren
2.5.4 Schweißverfahren Testen der Schweißeinstellungen Zuerst die Schweißeinstellungen nach dem in Abschnitt 2.3.4 „Schweißverfahren“, Seite 16 beschriebenen Verfahren testen. Anschweißen des Sensors Der anschweißbare Temperatursensor benötigt keine vollständige Schweißung, da der Sensorkörper keinen zusätzlichen Zugbelastungen ausgesetzt zu werden braucht. Über den gesamten Sensorkörper und an den Enden sind Zugentlastungspunkte vorgesehen. - Seite 31 Abb. 2.34 Schweißreihenfolge für FS63WTS Nach dem Anschweißen die Glasfaserkabel mit den mitgelieferten Stahlschellen sichern (siehe Abb. 2.21, Seite23) und danach die Kabel führen und schützen. FS62WSS, FS62WSR, FS63WTS SENSORINSTALLATION...
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Seite 32: Führen Und Schützen Der Kabel
Führen und Schützen der Kabel Bei der Kabelführung ist darauf zu achten, dass die Kabel nicht durchhängen und Biegungen innerhalb der für das verwendete Kabel geltenden Grenzwerte bleiben. Das Kabel sollte beispielsweise mit Klemmen oder starkem Klebeband befestigt werden (Abb. 2.35). Wenn geschützte Speißstellen vorhanden sind, auch auf eine gute Fixierung der Speißstellen achten. -
Seite 33: Schutz Des Sensors
Nicht benötigte Kabellängen sollten aufgewickelt und in einem Gehäuse mit geeigneter IP-Schutzart zur Verwendung bei einer künftigen Modernisierung des Netzwerks aufbewahrt werden (Abb. 2.37). Abb. 2.37 Schutzgehäuse für nicht benötigte Kabel und Anschlüsse Schutz des Sensors Die Sensoren FS62WSS, FS62WSR und FS63WTS sind robuste Sensoren aus Edelstahl. Dennoch sind die Oberflächen der zu überwachenden Struktur und die Schweißpunkte sensible Stellen, an denen es zu Korrosion kommen kann. - Seite 34 Abb. 2.39 Mit ABM75 geschützter Sensor FS62WSS, FS62WSR, FS63WTS SENSORINSTALLATION...
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Seite 35: Sensorkonfiguration
Falls Sensoren in vormontierten Sensor-Arrays ausgeliefert werden, wird alternativ eine zusammenfassende Tabelle mit den relevanten Kalibrierinformationen bereitgestellt. In der Verpackung des Sensors liegt diese Installationsanleitung als Papierausdruck bei. Die Installationsanleitung steht außerdem auf der Website von HBK zum Download bereit (www.hbm.com). Berechnung der Messung 3.2.1... - Seite 36 Messung mit Korrektur des Entfernungseffekts Bei Messungen mit Interrogatoren, die auf dem Scannen mit durchstimmbarem Laser basieren, beispielsweise mit dem BraggMETER von HBK FiberSensing, wirkt sich die Länge der Verkabelung zwischen dem Interrogator und dem Sensor auf das gemessene reflektierte Signal aus. Der Entfernungsfehler ist bei Sensoren erheblich, die auf absolute Wellenlängenwerte angewiesen sind, wie zum Beispiel Temperatursensoren.
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Seite 37: Dehnung
) Dl error error error Er kann auf die Kalibrierungsformel zur Korrektur angewendet werden: T + S (l * l (l * l ) ) S error 3.2.2 Dehnung Dehnungssensoren sind nicht kalibrierte Sensoren. Das zusammen mit dem Sensor ausgelieferte Datenblatt enthält die Sensordaten, die für die korrekte Berechnung der Dehnung benötigt werden. - Seite 38 (l * l @ 10 k @ l Abb. 3.4 Formel zur einfachen Berechnung der Dehnung (ohne Temperaturkompensation) ε gleich der gemessenen Dehnung in μm/m λ gleich der gemessenen Bragg-Wellenlänge des Dehnungssensors in nm λ gleich der Bragg-Wellenlänge des Dehnungssensors zum Referenzzeitpunkt in nm k gleich dem k-Faktor des Dehnungssensors, dimensionslos Messung mit Temperaturkompensation bei Verwendung eines Temperatursensors Die Dehnung mit Kompensation, angegeben in μm/m, die mit einem Temperatursensor...
- Seite 39 Referenzzeitpunkt Temperatur (ºC) Wellenlänge des Dehnungs sensors (nm) Dehnung mit Kompensation (μm/m) λ Zeit Abb. 3.6 Referenzzeitpunkt für temperaturkompensierte Dehnungsmessung bei Verwendung eines Temperatursensors für die Kompensation Messung mit Temperaturkompensation bei Verwendung eines Kompensationselements Die Dehnungsmessung kann auch mithilfe eines auf FBG-Technologie basierenden Kompensationselements korrekt angepasst werden.
- Seite 40 k gleich dem k-Faktor des Dehnungssensors, dimensionslos λ gleich der gemessenen Bragg-Wellenlänge des Kompensationselements in nm λ gleich der Bragg-Wellenlänge des Kompensationselements zum Referenzzeit punkt in nm TCS gleich dem Temperaturkoeffizienten des Kennwerts des Dehnungssensors in (μm/m)/ºC CTE gleich dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Werkstoffs der Probe, an der der Dehnungssensor befestigt ist, in (μm/m)/ºC TCF gleich dem Temperaturkompensationsfaktor des Kompensationselements in (μm/m)/ºC.
- Seite 41 Messung mit Korrektur des Biegemoments Wenn ein Element mit einem Sensor gemessen wird, der weit von der Befestigungsfläche entfernt ist, kann es zu einem „Fehler“ in der Messung kommen, weil der Abstand zwischen der Messstelle/Ausrichtung und der neutralen Achse ein anderer ist als der Abstand zwischen der Installationsfläche und der neutralen Achse.
- Seite 42 Abb. 3.13 Abstand des FBG zur Montagefläche beim FS62WSS Wenn jedoch der Abstand zur neutralen Achse (h ) bekannt ist, kann die vom Sensor gemessene Dehnung mithilfe eines geometrischen Faktors in die Dehnung auf der Oberfläche korrigiert werden: l * l @ 10 k @ l Oberfläche...
- Seite 43 ε gleich den von der Rosette in den drei Richtungen gemessenen Dehnungen in a/b/c μm/m Die Hauptrichtungen sind die Richtungen, in denen die Hauptnormalspannungen σ σ auftreten, wie mit der obigen Gleichung berechnet. Die Richtungen der Haupt normalspannung sind durch den Winkel φ definiert, der sich auf die Messrichtungen der Rosette bezieht;...
- Seite 44 Abb. 3.15 Hauptdehnungsrichtungen FS62WSS, FS62WSR, FS63WTS SENSORKONFIGURATION...
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Seite 45: Wartung Des Sensors
Rekalibrierung des Sensors erforderlich sein. Wenn sich der installierte Sensor entfernen lässt und ein Versatz beobachtet wird, wenden Sie sich bitte an HBK FiberSensing bezüglich der Optionen für eine Rekalibrierung. Bitte beachten, dass von HBK FiberSensing durchgeführte Rekalibrierungen kostenpflichtig sein können. -
Seite 46: Anschlüsse
Sie eine Verlängerung einfügen und zwei Spleißverbindungen herstellen. Unterstützung für das Herstellen der Spleißverbindungen erhalten Sie von HBK FiberSensing. Wenn Sensoren in einem Array ausgeliefert werden und das Kabel zwischen den Sensoren beschädigt ist, gehen die Signale aller der Beschädigung nachgelagerten Sensoren verloren. - Seite 47 FS62WSS, FS62WSR, FS63WTS WARTUNG DES SENSORS...
- Seite 48 HBK - Hottinger Brüel & Kjaer www.hbkworld.com info@hbkworld.com...