[发明专利]用于测量负荷的装置和方法

说明书

负荷探测单元，带有用于接收负荷（10）的弹簧弹性的负荷承载装置和针对负荷承载装置在有待探测的负荷（10）下进行的变形的传感器（3），其中，在负荷承载装置和传感器（3）之间能运行地布置着变形传递单元（6）。通过这种负荷探测单元规定了一种方法，在该方法中附加地设置有变形传递单元，该变形传递单元在运行中减小负荷承载装置的变形并且作为被改变的力/位移加载传递给传感器。

技术领域

本发明涉及按照权利要求1的前序部分所述的用于测量负荷的装置和按照权利要求11的前序部分所述的用于测量负荷的方法。

背景技术

所述类型的负荷测量装置已经在使用并且用于短时间或长时间地监控所有类型的机器零件或建筑。它们例如用于监控在用作落石保护的网状物的承载性绳索中的容许应力或建筑物的地锚中的容许应力。这些应用的共同点是，在每个有待监控的元件中，无论是绳索还是拉杆中的运行负荷可能非常高，从几百千克到几吨范围不等，其中，出于安全原因，还考虑到了在多倍（三倍、五倍或甚至十倍的）运行负荷中的过载安全。

在例如用于落石的安全网中已知的是，掉落较小的岩石块通常是较大落石的征兆，必须可靠地识别这一点。但同样必须在较大的岩石块下落之后能够测量网状物的加载，这个网状物是否还能继续使用。为此在所述网状物的每个锚固在地基上的绳索中布置负荷测量装置。

同样的说明也适用于地锚的示例。必须识别较小的地面运动并且在较大的地面移动时可靠地测量作用到各个锚上的最大的负荷。

在用于不同目的的这种负荷测量装置的众多已知的实施方式下，可以在安装在绳索或拉杆本身上以测量其变形的那些实施方式和布置在绳索的或拉杆的锚固结构上的那些实施方式之间进行区分。在这些实施方式中又已知测量锚固结构的变形的负荷测量装置和直接安装在绳索或拉杆与锚固结构之间的、即承受负荷的负荷测量装置。在本发明所涉及的后一种情况下，绳索经常通过属于锚固结构的板的孔受拉，并且在绳索上的另一侧上布置着加厚结构，所述加厚结构然后通过支座支撑在所述板上地将绳索中的拉力传递到所述板上。支架又构造用于测量通过绳索传递的拉力。

已知例如带有柱形外侧的、盘形的环形负荷元件，所述环形负荷元件具有中央的孔，绳索穿过该中央的孔延伸。通过绳索传递的拉力作用到环形负荷元件的上侧上，所述上侧本身支撑在锚固板上，因而它的柱形的外周桶状地变形或稍微向外拱曲。这种变形可以通过应变计探测到。为了保护应变计，经常规定，环形负荷元件的底面和顶面可以凸缘状地突出于柱形外侧，并且带有布置在里面的应变计的、这样产生的腔室可以用围绕焊接在凸缘上的板材封闭。

这样的优点是，这种环形负荷元件具有在10年范围内的长使用寿命，但具有的缺点是，不能在测量值中修正应变计固有的漂移。此外，这种环形负荷元件是昂贵的，尤其因为需要至少四个应变计：在环形负荷元件的对置的侧面上各两个交叉布置的应变计，以便平衡温差。为了平衡在环形负荷元件中的不对称性，经常需要多于两对的应变计。

发明内容

本发明的任务相应地在于，创造一种用于测量负荷的装置，该装置在制造中成本较低地构造，能更为有利地并且首先能大批量地简单地生产。

该任务通过带有权利要求1的特征的装置和带有权利要求11的特征的方法解决。

在将通过绳索或拉杆传递的负荷传递给锚固板的负荷承载装置与用于这种负荷的传感器之间设置变形传递单元，由此可以简化并且因此利于成本地构造负荷承载装置和所属的传感器。首先通过这种装置能为可靠的测量数据设置较少的、例如唯一一个传感器。

尤其通过设置变形传递单元使传感器不能布置在负荷承载装置本身上，而是能远离这个负荷承载装置地并且在不考虑负荷承载装置的几何形状和变形的情况下布置，所述变形传递单元在运行中减小负荷承载装置的变形并且作为被改变的力/位移加载传递给传感器。这允许了利于成本地构造负荷承载装置。