A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Messung der mechanischen Zugbelastung in Spannstahllitzen mittels Wirbelstrom-Sensoren
Die Vorspannung in Spanngliedern eines Betontragwerkes ist für die Tragfähigkeit ausschlaggebend. Hierfür werden bei der Bauwerksüberwachung Kraftsensoren benötigt, die mit dem Tragelement als Clamp-on-Sensor verbaut werden können. In diesem Beitrag wird ein Wirbelstrom-Sensor zur Messung von Kräften in den einzelnen Stahldrähten verseilter Spannstahl-Litzen vorgestellt. Dazu wurden Einflüsse wie Permeabilität, Magnetostriktion und magnetische Anisotropie unter Zugspannung des Baustahls untersucht. Die Entwicklung eines Sensor-Arrays mit sechs Wirbelstrom-Sensoren auf den äußeren Stahldrähten erlaubt mit Methoden der Messwertverarbeitung eine Reduzierung von Störgrößen. Wie der Beitrag weiter zeigt, wird erst durch die Anpassung der Oberfläche des weichmagnetischen Ferritkerns der Spule an die des Stahldrahtes eine ausreichende magnetische Kopplung erzielt. Die Messergebnisse sind eindeutig und reproduzierbar, so dass eine Kraftmessung an Spanngliedern mit Hilfe von Wirbelstrom-Sensoren sinnvoll erscheint.
The exact value of the pre-stressing force in tendon of concrete structure is crucial for the load-carrying capacity. Therefore the monitoring of buildings needs force sensors, which can be mounted as a clamp-on sensor on the tendon. In this contribution an eddy current sensor for measuring separately the force in every steel rod of a stranded steel cable is introduced. At first a lot of investigations of the permeability, magnetostriction and magnetic anisotropy in the state of tensile stress of the steel must be carried out. The development of a sensor-array with six eddy current sensors on the outer steel rods of the tendon leads to a disturbance compensation by means of data processing. The construction of sensor housing with an adaptation of the ferrite core to the steel surface reduces the air gap between coil and steel to a acceptable degree. The results are clearly and reproducible that an eddy current sensor-array for the force measurement in a prestressing steel cables of a construction of reinforced concrete is feasible.
Messung der mechanischen Zugbelastung in Spannstahllitzen mittels Wirbelstrom-Sensoren
Die Vorspannung in Spanngliedern eines Betontragwerkes ist für die Tragfähigkeit ausschlaggebend. Hierfür werden bei der Bauwerksüberwachung Kraftsensoren benötigt, die mit dem Tragelement als Clamp-on-Sensor verbaut werden können. In diesem Beitrag wird ein Wirbelstrom-Sensor zur Messung von Kräften in den einzelnen Stahldrähten verseilter Spannstahl-Litzen vorgestellt. Dazu wurden Einflüsse wie Permeabilität, Magnetostriktion und magnetische Anisotropie unter Zugspannung des Baustahls untersucht. Die Entwicklung eines Sensor-Arrays mit sechs Wirbelstrom-Sensoren auf den äußeren Stahldrähten erlaubt mit Methoden der Messwertverarbeitung eine Reduzierung von Störgrößen. Wie der Beitrag weiter zeigt, wird erst durch die Anpassung der Oberfläche des weichmagnetischen Ferritkerns der Spule an die des Stahldrahtes eine ausreichende magnetische Kopplung erzielt. Die Messergebnisse sind eindeutig und reproduzierbar, so dass eine Kraftmessung an Spanngliedern mit Hilfe von Wirbelstrom-Sensoren sinnvoll erscheint.
The exact value of the pre-stressing force in tendon of concrete structure is crucial for the load-carrying capacity. Therefore the monitoring of buildings needs force sensors, which can be mounted as a clamp-on sensor on the tendon. In this contribution an eddy current sensor for measuring separately the force in every steel rod of a stranded steel cable is introduced. At first a lot of investigations of the permeability, magnetostriction and magnetic anisotropy in the state of tensile stress of the steel must be carried out. The development of a sensor-array with six eddy current sensors on the outer steel rods of the tendon leads to a disturbance compensation by means of data processing. The construction of sensor housing with an adaptation of the ferrite core to the steel surface reduces the air gap between coil and steel to a acceptable degree. The results are clearly and reproducible that an eddy current sensor-array for the force measurement in a prestressing steel cables of a construction of reinforced concrete is feasible.
Messung der mechanischen Zugbelastung in Spannstahllitzen mittels Wirbelstrom-Sensoren
Ricken, W. (author) / Becker, W.J. (author) / Schönekeß, H.C. (author) / Fehling, E. (author)
2005
13 Seiten, 9 Bilder, 10 Quellen
Conference paper
German
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