Was ist ein Tensiometer?
Ein Tensiometer ist ein Gerät zur Messung der Spannung von Gurten, Textilien und Seilen.
Es wird auch als Spannungsmesser oder Zugspannungsmesser bezeichnet.
Anwendungen von Tensiometern
Tensiometer werden verwendet, um die Spannung in einem seilartigen Messobjekt zu messen. Die Spannung ist die innere Anziehungskraft, die entsteht, wenn an einem Stoff gezogen wird. Verschiedene Stoffe und Produkte können unterschiedlichen Spannungen standhalten. Die Messung der Spannung jedes Stoffes oder Produkts ist wichtig, denn wenn die Spannung überschritten wird, kann der Stoff der Zugkraft nicht standhalten und reißt möglicherweise, wobei Fasern oder Drähte brechen.
Tensiometer werden verwendet, um die Spannung von Produkten zu messen, die für hängende Anwendungen verwendet werden, wie Drähte und Seile. Sie werden insbesondere zur Beurteilung von Kupferdraht, Windenseilen und Aufzugsdrähten verwendet, die häufig in gezogenem Zustand verwendet werden, und die Spannung ist eine sehr wichtige Eigenschaft bei der Beurteilung von stark belasteten Produkten.
Tensiometer sind auch bei der Bewertung von Folien und gebündelten Bändern nützlich. In diesen Fällen werden sie nicht nur zur Beurteilung der Haltbarkeit des Produkts verwendet, sondern auch, um festzustellen, mit welcher Kraft ein Produkt während eines Herstellungsprozesses, z. B. beim Wickeln, gezogen werden kann.
Funktionsweise von Tensiometern
Die einfachste Konfiguration eines Tensiometers besteht darin, dass das zu messende seilartige Objekt an zwei Punkten gehalten und in der Mitte nach oben oder unten gedrückt wird. Die Kraft, die nach oben oder unten drückt, wird als Spannung gemessen.
Tensiometer mit diesem Aufbau sind sehr handlich und praktisch, aber sie können die korrekte Spannung nur messen, wenn das zu messende Objekt richtig gezogen wird. Die Messung, während sie von einer Person gehalten wird, kann die Genauigkeit der Messung aufgrund der Körperbewegungen der Person und anderer Faktoren beeinträchtigen, so dass ein an einem Stativ befestigtes Spannungsmessgerät vorzuziehen ist.
Bei Tensiometern, die die Spannung von Riemen messen, die in verschiedenen Arten von Geräten verwendet werden, wird die Mitte des zwischen zwei Scheiben gespannten Riemens mit einem Tensiometer nach unten gedrückt, und die Spannung wird berechnet, indem der Betrag der Riemenauslenkung von der Druckkraft abgezogen wird. Schallmessgeräte für die Riemenspannung werden ebenfalls zur Messung der Riemenspannung verwendet, wobei eine Kraft auf den Riemen ausgeübt wird, der dann zurückprallt, und die vom Riemen erzeugten Schallwellen gelesen und in die Spannung umgerechnet werden.
Weitere Informationen zu Tensiometern
1. Verwendung eines Tensiometers mit Bleistift
Dieser Abschnitt beschreibt die Verwendung eines preiswerten und weit verbreiteten Tensiometers zur Messung der Riemenspannung zwischen zwei Riemenscheiben.
Zunächst wird die Spannlänge gemessen. Die Trumlänge ist die Länge zwischen den Mittelpunkten der beiden Riemenscheiben. Anschließend wird die Riemenauslenkung auf der Grundlage der gemessenen Trumlänge berechnet. Für einen Keilriemen ist das Verhältnis zwischen Durchbiegung (σ: mm) und Trumlänge (L: mm) beispielsweise: Durchbiegung (σ: mm) = 0,016 × Trumlänge (L: mm).
Als nächstes wird die Spannung gemessen. Ein Tensiometer wird in der Mitte der Spannweite platziert und nach unten gedrückt. Das Tensiometer verfügt über eine Funktion, die den Betrag der Durchbiegung registriert und subtrahiert, sodass der angezeigte Wert die Spannung ist.
2. Zuverlässigkeit der Tensiometer-Applikation
Es wurden auch Spannungsmess-Apps für Smartphones entwickelt, die ähnliche Funktionen wie die Tensiometer für Schallriemen haben. Wenn beispielsweise ein Riemen unter einer bestimmten Spannung steht, wie z. B. ein Antriebsriemen in einem Auto, kann die Spannung mit einer Tensiometer-App für Smartphones gemessen werden.
Dies funktioniert nach demselben Prinzip wie ein akustisches Tensiometer, bei dem durch das Aufprallen des gespannten Riemens Schallwellen erzeugt werden, die dann von der App erfasst werden, um die Spannung zu ermitteln.
Die Genauigkeit solcher Tensiometer-Apps für Smartphones hängt jedoch stark von der Empfindlichkeit des Mikrofons im Smartphone ab, das die Schallwellen misst. Eine hohe Mikrofonempfindlichkeit erhöht die Genauigkeit, während eine niedrige Mikrofonempfindlichkeit die Genauigkeit verringert. Das Problem ist also, dass die Genauigkeit je nach Leistung des Smartphones und der Einstellung der Mikrofonempfindlichkeit des Messgeräts stark variiert.
Aus diesem Grund sind Tensiometer-Apps für Smartphones nicht für Forschungen oder Arbeiten geeignet, bei denen eine hochgenaue Spannungsmessung erforderlich ist. Wie in den Anwendungshinweisen der App erwähnt, sollten die von der Tensiometer-App für Smartphones gemessenen Werte nur als Referenzwerte betrachtet werden.