210C1 Dytran Ring-Kraftaufnehmer im Ladungsmodus

Wie lässt sich eine Druckkraft präzise und robust an einer bestehenden Struktur erfassen, ohne die mechanische Anbindung zu verändern? Der Dytran 1210C1 ist ein ringförmiger, piezoelektrischer Kraftaufnehmer im Ladungsmodus für die Messung von Druckkräften. Er ist hermetisch abgedichtet, bietet eine hohe Linearität über den gesamten Messbereich und wird über einen radial angeordneten 10-32-Steckverbinder angeschlossen. Das kompakte Ringdesign erlaubt die Integration in bestehende Schraub- oder Klemmverbindungen, ohne dass zusätzlicher Bauraum in axialer Richtung erforderlich ist.

Dytran 1210C1 Ring-Kraftaufnehmer im Ladungsmodus
Ringförmiger piezoelektrischer Kraftaufnehmer 1210C1 mit 10-32-Steckverbinder

Technische Merkmale und Funktionen

Piezoelektrisches Messprinzip im Ladungsmodus

Der 1210C1 arbeitet als piezoelektrischer Kraftaufnehmer im Ladungsmodus (Charge Mode). Als sensitives Element kommt Quarz zum Einsatz, das bei Druckbelastung proportional zur einwirkenden Kraft eine elektrische Ladung erzeugt. Die Empfindlichkeit beträgt −18 pC/Lb (entsprechend −4,45 pC/N) bei einer Toleranz von ±15 Prozent. Für den Betrieb ist ein externer Ladungsverstärker erforderlich.

Robustes Ringdesign mit hermetischer Abdichtung

Gehäuse und Steckverbinder bestehen aus Edelstahl, das Gehäuse ist elektrisch geerdet und hermetisch abgedichtet. Der Messbereich des 1210C1 liegt bei 5.000 Lbs (22,24 kN) im Vollausschlag, die maximal zulässige Kraft beträgt 10.000 Lbs (44,48 kN). Mit einem Gewicht von nur 12 Gramm und kompakten Abmessungen von 16,51 mm Außendurchmesser, 6,60 mm Innendurchmesser und 7,87 mm Dicke lässt sich der Sensor auch in beengten Einbausituationen einsetzen.

Hohe Linearität und Steifigkeit

Der Sensor erreicht eine Linearität von ±1 Prozent vom Vollausschlag nach der Zero-based-best-fit-Methode. Die Steifigkeit liegt bei 160 Lb/µin (27,72 kN/µm), die Resonanzfrequenz ohne Last bei 75 kHz. Diese Kombination ermöglicht auch dynamische Kraftmessungen mit hoher Bandbreite. Die maximal zulässige unbelastete Vibration beträgt 2.000 g Spitzenwert (19.600 m/s² Spitzenwert).

Weiter Betriebstemperaturbereich

Der 1210C1 deckt einen Betriebstemperaturbereich von −60 °C bis +400 °F (−51 °C bis +204 °C) ab. Der Temperaturkoeffizient der Empfindlichkeit liegt bei 0,03 %/°F (0,03 %/°C). Durch die hermetische Abdichtung und den Isolationswiderstand von 1 TΩ eignet sich der Sensor für den Einsatz unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen.

Elektrischer Anschluss

Der elektrische Anschluss erfolgt über einen radial montierten 10-32-Mikro-Koaxialsteckverbinder aus Edelstahl. Jeder Sensor wird inklusive akkreditiertem Kalibrierzertifikat nach ISO 17025 ausgeliefert.


5. Typische Einsatzbereiche im Überblick

(Hinweis: Die folgenden Anwendungsbereiche sind aus dem Sensortyp abgeleitet, ringförmiger piezoelektrischer Druckkraftaufnehmer im Ladungsmodus, und nicht wörtlich aus dem Datenblatt zitiert.)

  • Messung von Klemm- und Vorspannkräften in Schraub- und Bolzenverbindungen
  • Kraftmessung bei Press-, Stanz- und Umformprozessen
  • Strukturdynamische Untersuchungen mit dynamischer Kraftanregung
  • Prüfstandsanwendungen zur Überwachung von Druckkräften
  • Qualitätssicherung und Prozessüberwachung in der Fertigung

EigenschaftWert
BauformRing, radialer Steckverbinder
MessprinzipPiezoelektrisch, Ladungsmodus
SensierelementQuarz
ModusDruck (Compression)
Empfindlichkeit−18 pC/Lb ± 15 % (−4,45 pC/N)
Messbereich (Vollausschlag)5.000 Lbs (22,24 kN)
Maximale Kraft10.000 Lbs (44,48 kN)
Maximale unbelastete Vibration2.000 g Spitzenwert (19.600 m/s² Spitzenwert)
Linearität± 1 % vom Vollausschlag
Resonanzfrequenz, ohne Last75 kHz
Steifigkeit160 Lb/µin (27,72 kN/µm)
Ausgangspolarität bei DruckkraftNegativ
Vorlast2.000 Lbs (8,90 kN)
Kapazität, nominal20 pF
Temperaturkoeffizient der Empfindlichkeit0,03 %/°F (0,03 %/°C)
Betriebstemperaturbereich−60 bis +400 °F (−51 bis +204 °C)
UmgebungsschutzHermetisch dicht
Isolationswiderstand1 TΩ
Gewicht, max.0,42 oz (12,00 g)
Außendurchmesser0,65 Zoll (16,51 mm)
Innendurchmesser0,26 Zoll (6,60 mm)
Dicke0,31 Zoll (7,87 mm)
Steckverbinder10-32, radial, Edelstahl
GehäusematerialEdelstahl, geerdet
Mitgeliefertes ZubehörAkkreditiertes Kalibrierzertifikat (ISO 17025)

Hinweis: Der 1210C1 gehört zur Baureihe 1210C, die weitere Messbereichsvarianten mit identischer Empfindlichkeit von −18 pC/Lb umfasst:

ModellMessbereich (Lbs)Max. Kraft (Lbs)Außen-Ø (mm)Innen-Ø (mm)Dicke (mm)
1210C15.00010.00016,516,607,87
1210C210.00015.00022,0910,419,90
1210C320.00025.00027,9413,2010,92
1210C440.00050.00034,0616,7611,93
1210C560.00070.00040,1321,0812,95
1210C680.00090.00052,0726,1614,98
1210C7100.000110.00074,9340,8917,01