Einige Inhalte dieser Anwendung sind momentan nicht verfügbar.
Wenn diese Situation weiterhin besteht, kontaktieren Sie uns bitte unterFeedback&Kontakt
1. (WO2018229016) BELASTUNGSMESSVERFAHREN, BELASTUNGSMESSVORRICHTUNG UND BELASTUNGSMESSANORDNUNG
Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

Ansprüche:

1 . Belastungsmessverfahren zum Messen einer mechanischen Belastung an einem Testobjekt (14), umfassend:

a) Erzeugen und Applizieren eines Magnetfelds auf das Testobjekt (14), b) Erfassen eines von dem Testobjekt (14) als Folge einer mechanischen Belastung auf das Testobjekt (14) veränderten Magnetfelds mittels einer ersten Magnetfelderfassungseinrichtung (20), um ein erstes Messsignal (U1 , UAB) zu erzeugen,

c) Erfassen eines von dem Testobjekt (14) als Folge der mechanischen Belastung auf das Testobjekt (14) veränderten Magnetfelds mittels einer zweiten Magnetfelderfassungseinrichtung (22), um ein zweites Messsignal (U2, UAT) zu erzeugen,

d) Rechnerisches Ermitteln eines dritten Messsignals (ÜBT) aus dem ersten Messsignal (U1 , UAB) und dem zweiten Messsignal (U2, UAT), und

e) Ermitteln eines Ausgangssignals aus dem dritten Messsignal und wenigstens einem der ersten und zweiten Messsignale (u1 , U2) und

f) Ermitteln der an dem Testobjekt (14) anliegenden mechanischen Belastung aufgrund des Ausgangssignals.

2. Belastungsmessverfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

2.1 dass Schritt e) umfasst:

Bilden der Differenz aus einem (U2, UAT) der ersten und zweiten Messsignale und dem rechnerisch ermittelten dritten Messsignal (ÜBT), um das

Ausgangssignal zu erzeugen, und/oder

2.2 dass Schritt b) umfasst:

Erfassen des veränderten Magnetfelds mittels mehrerer in Reihe geschalteter Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2; A1 , A2, B1 , B2) und Abgreifen eines Summenoder Differenzsignals (UAB, U1 ) aus diesen Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2; A1 , A2, B1 , B2), und

dass Schritt c) umfasst:

Erfassen des veränderten Magnetfelds mittels eines (A1 ) oder einer Untergruppe (26-1 , A1 , A2) dieser Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2; A1 , A2, B1 , B2), um ein Teilsignal (U2, UAT) aus diesem einen oder der Untergruppe der

Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2; A1 , A2, B1 , B2) abzugreifen.

3. Belastungsmessverfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass Schritt b) Erfassen des veränderten Magnetfelds mittels wenigstens eines ersten Magnetfeldsensors (26-1 ) und wenigstens eines zweiten

Magnetfeldsensors (26-2) und Abgreifen eines Differenzsignals aus dem wenigstens einen ersten (26-1 ) und dem wenigstens einen zweiten (26-2) Magnetfeldsensor umfasst, um so das erste Messsignal zu erzeugen und dass Schritt c) Erfassen des veränderten Magnetfelds mittels des wenigstens einen ersten Magnetfeldsensor (26-1 ) umfasst, um so das zweite Messsignal zu erzeugen und

dass Schritt d) rechnerisches Ermitteln des Messsignals des zweiten

Magnetfeldsensors (26-2) aus dem Differenzsignal und dem Messsignal des ersten Magnetfeldsensors (26-1 ) umfasst.

4. Belastungsmessverfahren nach Anspruch 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet,

4.1 dass Schritt b) Erfassen des veränderten Magnetfelds mittels wenigstens zwei ersten Magnetfeldsensoren (26-1 , A1 , A2) und wenigstens zwei zweiten Magnetfeldsensoren (26-2, B1 , B2) umfasst und dass Schritt b) Verwenden einer derartigen Verschaltung der Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2) umfasst, dass jeweils die Signale eines Paars eines ersten (A1 , A2) und eines zweiten (B1 , B2) Magnetfeldsensors analog addiert und die Signale der Paare (A1 , A2; B1 , B2) analog subtrahiert als analoges Differenzsignal (U1 , UAB) ausgegeben werden, und/oder

4.2 dass weiter die Summensignale des wenigstens einen ersten

Magnetfeldsensors (26-1 ) und des wenigstens einen zweiten Magnetfeldsensors (26-2) abgegriffen und insbesondere zum Erfassen eines Abstands zum

Testobjekt (14) ausgewertet werden und/oder

4.3 dass als drittes Messsignal eine Amplitude des Signals des wenigstens einen zweiten Magnetfeldsensors (26-2) ermittelt wird, um als resultierendes Ausgangssignal eine Differenz der Amplituden der Signale aus dem wenigstens einen ersten Magnetfeldsensor (26-1 ) und dem wenigstens einen zweiten

Magnetfeldsensor (26-2) zu ermitteln und/oder

4.4 dass als Magnetfeldsensor (26-1 , 26-2) eine Spule (A1 , A2, B1 , B2) oder ein Festkörpermagnetfeldsensor (27) verwendet wird und/oder

4.5 dass die Verschaltung der mehreren Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2; A1 , A2, B1 , B2) variiert wird, um unterschiedliche Summen- oder Differenzsignale aus den mehreren Magnetfeldsensoren abzugreifen.

5. Belastungsmessverfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

5.1 dass Schritt a) die Auferlegung eines Wechselmagnetfeldes umfasst, insbesondere mit Frequenzen von 1 kHz bis 1000kHz, und

dass Schritt b) und c) Mittelung der Messsignale über mehrere Wellenzüge umfasst, wobei vorzugsweise eine Mittelung über zwischen 10 und 10000

Wellenzüge erfolgt und/oder

5.2 dass wenigstens ein Sensorkopf (10) verwendet wird, der

Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2; A1 , A2, B1 , B2) der ersten und der zweiten Magnetfelderfassungseinrichtung (20, 22) und eine Generatorspule (Lg) der Magnetfelderzeugungseinrichtung (18) aufweist, und/oder

5.3 dass mehrere Sensorköpfe (10), die jeweils Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2; A1 , A2, B1 , B2) der ersten und der zweiten Magnetfelderfassungseinrichtung (20, 22) und eine Generatorspule (Lg) der Magnetfelderzeugungseinrichtung (18) aufweisen, um das Testobjekt (14) herum verteilt angeordnet werden und zur gemeinsamen Messsignalerzeugung eingesetzt werden,

5.4 dass wenigstens ein Sensorkopf (10) verwendet wird, der Planarspulen (34) als Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2; A1 , A2, B1 , B2) der ersten und der zweiten Magnetfelderfassungseinrichtung (20, 22) und als eine Generatorspule (Lg) der Magnetfelderzeugungseinrichtung (18) aufweist, die in oder an einem

Leiterplattenelement (36) angeordnet sind.

6. Belastungsmessverfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass Schritt b) und c) eine gemittelte Gleichtaktung zur Amplitudenmessung umfassen.

7. Belastungsmessverfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass wenigstens eine X-Anordnung (28) oder V-Anordnung (32) aus

Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2) der ersten und zweiten

Magnetfelderfassungseinrichtung (20, 22) und der

Magnetfelderzeugungseinrichtung (18) mit einem gemeinsamen

ferromagnetischen Verstärkungskern (30) verwendet werden.

8. Belastungsmessverfahren nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass mehrere X- oder V-Anordnungen (28, 32) um das Testobjekt (14) herum verteilt verwendet werden.

9. Belastungsmessvorrichtung (12) zum Messen einer mechanischen Belastung an einem Testobjekt (14) umfassend:

eine Magnetfelderzeugungseinrichtung (18) zum Applizieren eines Magnetfelds auf das Testobjekt (14),

eine erste Magnetfelderfassungseinrichtung (20) zum Erfassen eines von dem Testobjekt (14) als Folge einer mechanischen Belastung auf das Testobjekt (14) veränderten Magnetfelds und zum Liefern eines ersten Messsignals (U1 , UAB), eine zweite Magnetfelderfassungseinrichtung (22) zum Erfassen eines von dem Testobjekt (14) als Folge der mechanischen Belastung auf das Testobjekt (14) veränderten Magnetfelds und zum Liefern eines zweiten Messsignals (U2, UAT), und

eine Recheneinrichtung (40) zum rechnerischen Ermitteln eines dritten

Messsignals (ÜBT) aus dem ersten Messsignal (U1 , UAB) und dem zweiten Messsignal (U2, UAT),

und eine Auswerteeinrichtung (25), die dazu ausgebildet ist, aus dem dritten Messsignal (ÜBT) und wenigstens einem des ersten (UAB) und des zweiten

Messsignals (UAT) ein die mechanische Belastung anzeigendes Ausgangssignal zu erzeugen.

10. Belastungsmessvorrichtung nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

10.1 dass die Auswerteeinrichtung (25) dazu ausgebildet ist, eine Differenz aus einem (UAT) der ersten und zweiten Messsignale und dem rechnerisch ermittelten dritten Messsignal (ÜBT) zu bilden, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, aufgrund dessen die an dem Testobjekt (14) anliegende mechanische Belastung ermittelbar ist, und/oder

10.2 dass die erste Magnetfelderfassungseinrichtung (20) mehrere

Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2; A1 , A2, B1 , B2) aufweist, die in Reihe geschaltet sind, um ein gemeinsames Signal (UAB, U1 ) aus den mehreren

Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2; A1 , A2, B1 , B2) abzugreifen, und

dass die zweite Magnetfelderfassungseinrichtung (22) einen (A1 ) oder eine Untergruppe (26-1 , A1 , A2) dieser zu der ersten Magnetfelderfassungseinrichtung (20) gehörigen Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2; A1 , A2, B1 , B2) aufweist, um ein Signal nur aus einem Teil der Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2; A1 , A2, B1 , B2) der ersten Magnetfelderfassungseinrichtung (20) abzugreifen.

1 1 . Belastungsmessvorrichtung (12) nach Anspruch 9 oder 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass die erste Magnetfelderfassungseinrichtung (20) wenigstens einen ersten Magnetfeldsensor (26-1 ) und wenigstens einen zweiten Magnetfeldsensor (26-2) aufweist und dazu ausgebildet ist, aus dem wenigstens einen ersten (26-1 ) und dem wenigstens einen zweiten Magnetfeldsensor (26-2) eine Differenz von Amplituden von Signalen des ersten und des zweiten Magnetfeldsensors (26-1 , 26-2) abzugreifen, wobei diese Differenz das erste Messsignal (U1 , UAB) bildet, und

dass die zweite Magnetfelderfassungseinrichtung (22) den wenigstens einen ersten Magnetfeldsensor (26-1 ) umfasst und dazu ausgebildet ist, eine Amplitude aus dem ersten Magnetfeldsensor (26-1 ) als zweites Messsignal auszugeben, und dass die Recheneinrichtung (40) dazu ausgebildet ist, rechnerisch die Amplitude des zweiten Magnetfeldsensors (26-2) aus dem Differenzsignal (UAB) und dem

Messsignal des ersten Magnetfeldsensors (26-1 ) zu ermitteln und als drittes Messsignal auszugeben.

12. Belastungsmessvorrichtung nach Anspruch 10 oder 1 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

12.1 dass die erste Magnetfelderfassungseinrichtung (20) wenigstens zwei erste Magnetfeldsensoren (26-1 , A1 , A2) und wenigstens zwei zweite

Magnetfeldsensoren (26-2, B1 , B2) und eine derartige Verschaltung der

Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2, A1 , A2, B1 , B2) umfasst, dass jeweils die

Signale (UAT, ÜBT) eines Paars (A1 , A2; B1 , B2) eines ersten (26-1 ) und eines zweiten (26-2) Magnetfeldsensors analog addiert und die Signale der Paare analog subtrahiert als analoges Differenzsignal (U1 , UAB) ausgegeben werden, und/oder

12.2 dass weiter eine Summensignalabgreifeinrichtung zum Abgreifen von Summensignalen des wenigstens einen ersten Magnetfeldsensors (26-1 ) und des wenigstens einen zweiten Magnetfeldsensors (26-2) vorgesehen ist, wobei insbesondere die Auswerteeinrichtung (25) zum Erfassen eines Abstands zum Testobjekt (14) durch Auswertung der Summensignale ausgebildet ist und/oder

12.3 dass die Recheneinrichtung (40) dazu ausgebildet ist, als drittes Messsignal eine Amplitude des Signals des wenigstens einen zweiten Magnetfeldsensors (26-2) zu ermitteln, und dass die Auswerteeinrichtung (25) dazu ausgebildet ist, als resultierendes Ausgangssignal eine Differenz der Amplituden der Signale aus dem wenigstens einen ersten Magnetfeldsensor (26-1 ) und des wenigstens einen zweiten Magnetfeldsensor (26-2) zu ermitteln, und/oder

12.4 dass als Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2) Spulen (A1 , A2, B1 , B2) oder Festkörpermagnetfeldsensoren (27) dienen und/oder

12.5 dass eine Einrichtung zum variablen Verschalten der Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2, A1 , A2, B1 , B2) vorgesehen ist, insbesondere zum Umkehren oder Gleichrichten der Polarität eines oder einer Teilgruppe (26-1 , A1 , A2) der

Magnetfeldsensoren relativ zu den verbleibenden Magnetfeldsensoren (26-2, B1 , B2).

13. Belastungsmessvorrichtung (12) nach einem der voranstehenden

Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Magnetfelderzeugungseinrichtung (18) zur Auferlegung eines

Wechselnnagnetfeldes, insbesondere mit Frequenzen von 1 kHz bis 1000kHz, auf das Testobjekt ausgebildet ist, und

dass die Auswerteeinrichtung (25) zur Mittelung der Messsignale über mehrere Wellenzüge ausgebildet ist, wobei vorzugsweise eine Mittelung über zwischen 10 und 10000 Wellenzüge erfolgt.

14. Belastungsmessvorrichtung (12) nach einem der voranstehenden

Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

14.1 dass eine Gleichtakteinrichtung zur gemittelten Gleichtaktung der

Magnetfeldsensoren zur Amplitudenmessung vorgesehen ist und/oder

14.2 dass Magnetfeldsensoren (26, 26-1 , 26-2) der ersten und zweiten

Magnetfelderfassungseinrichtung (20, 22) und die

Magnetfelderzeugungseinrichtung (18) eine X-Anordnung (28) oder eine V-Anordnung (32), vorzugsweise mit einem gemeinsamen ferromagnetischen Verstärkungskern (30), bilden, und/oder

14.3 dass wenigstens ein Sensorkopf (10) vorgesehen ist, der

Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2; A1 , A2, B1 , B2) der ersten und der zweiten Magnetfelderfassungseinrichtung (20, 22) und eine Generatorspule (Lg) der Magnetfelderzeugungseinrichtung (18) aufweist, und/oder

14.4 dass mehrere Sensorköpfe (10), die jeweils Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2; A1 , A2, B1 , B2) der ersten und der zweiten Magnetfelderfassungseinrichtung (20, 22) und eine Generatorspule (Lg) der Magnetfelderzeugungseinrichtung (18) aufweisen, um das Testobjekt (14) herum verteilt angeordnet sind und zur gemeinsamen Signalerzeugung ausgebildet sind,

14.5 dass wenigstens ein Sensorkopf (10) vorgesehen ist, der Planarspulen (34) als Magnetfeldsensoren (26-1 , 26-2; A1 , A2, B1 , B2) der ersten und der zweiten Magnetfelderfassungseinrichtung (20, 22) und als eine Generatorspule (Lg) der Magnetfelderzeugungseinrichtung (18) aufweist, die in oder an einem

Leiterplattenelement (36) angeordnet sind.

15. Belastungsmessanordnung (16), umfassend eine

Belastungsmessvornchtung (12) nach einem der voranstehenden Ansprüche und ein Testobjekt (14), dessen Belastung zu messen ist.