Eine Sensor-Erfindung von besonderer Bedeutung

SR4-Dehnungsmessstreifen von Baldwin Locomotive Works
Eine der ersten Packungen mit SR4-Dehnungsmessstreifen von Baldwin Locomotive Works. S und R stehen für Simmons und Ruge und die Ziffer 4 im Markenzeichen für vier weitere beteiligte Mitarbeiter.

Als Erfinder des DMS gelten Ed Simmons und Arthur Ruge, die ohne Kontakt zueinander unabhängig voneinander forschten. Beschrieben wurde das DMS-Prinzip erstmals vom Physiker William Thomson.

Als vor 50 Jahren die Fachzeitschrift ELEKTRONIKPRAXIS ins Leben gerufen wurde, war der Dehnungsmessstreifen (kurz DMS) schon fast 30 Jahre alt und hatte sich als Sensorelement für Verformungsmessungen in weiter Verbreitung auf vielen unterschiedlichen Anwendungsgebieten etabliert. Heute werden DMS in riesigen Stückzahlen, von der Öffentlichkeit kaum wahrnehmbar, für Festigkeitsuntersuchungen und Sicherheitsnachweise an Bauteilen in den Versuchs- und Entwicklungsabteilungen der Hersteller von Automobilen, Flugzeugen, Schiffen, Schienenfahrzeugen, verfahrenstechnischer Anlagen u.a.m. genutzt.

Die einfache Handhabung und schnelle Verfügbarkeit zuverlässiger Ergebnisse sind wesentliche Vorteile dieser Sensorelemente, die, obwohl schon ca. 80 Jahre alt, noch immer im technischen Alltag unentbehrlich sind. Aber auch beim Bau von Aufnehmern für Kräfte, Drücke, Drehmomente und zum Bau von wägetechnischen Anlagen haben die DMS wirtschaftlich große Bedeutung erreicht.

Methode & Technik waren noch nebensächlich

Wenn man sich auf das Entstehungsjahr 1936 einigt, wird der DMS im Jahr 2016 genau 80 Jahre alt. Damals führte Ed Simmons am Caltech (California Institute of Technology) in Pasadena/Kalifornien erste Kraftmessungen mit Widerstandsdrähten aus Konstantan durch, die er auf einer Trägerfolie befestigte und diese dann auf das Messobjekt klebte. Simmons war damals als technische Hilfskraft in ein Forschungsprojekt eingebunden, dessen Ergebnisse im Vordergrund vor der Methode standen, die zum Ergebnis geführt hat. Deshalb wurde die von Simmons angewandte Messmethode auch nicht 1936 zum Patent angemeldet.

Simmons bemerkte später, dass das Messen eines Widerstands in einem Leitungsdraht aus seiner Sicht nicht patentwürdig sei. Somit kam es erst nach der 1941 erfolgten Veröffentlichung der erzielten Messergebnisse zum Bekanntwerden der angewandten Messmethode. Verbreitet wird heute besonders in den USA das Jahr 1938 als Geburtsjahr des DMS angesehen, als Prof. Ruge zusammen mit seinem Assistenten Hanns Maier am MIT (Massachusetts Institute of Technology) erfolgreich Dehnungsmessungen an Modellen von Wassertanks mit Widerstandsdrähten durchführte.

Da sowohl Simmons als auch Ruge voneinander unabhängig an weit auseinanderliegenden Orten (ohne voneinander Kenntnis zu haben) den frei installierbaren DMS erstmalig angewendet hatten, kann man heute in der Rückschau beiden den Ruhm des Erfinders zuerkennen. Beide nutzten bei der elektrischen Verschaltung der zum Messen verwendeten Widerstandsdrähte die nach Wheatstone benannte Brückenschaltung, die auch heute noch als Grundschaltung für das Messen mit DMS zum Einsatz kommt.

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