[发明专利]检测构件表面的预定局部变形的监控器件和具有这种监控器件的设备

权利要求书

1.一种用于检测构件(11)表面(12)的预确定的局部变形(13)的监控器件(10)，其中，在表面(12)上布置有层(18)，该层在表面(12)上不仅在应检测到变形(13)的变形区域(15)中、而且在与变形区域(15)不同的感测区域(16)中延伸，该层(18)具有加强装置(23)，该加强装置设计用于将由表面(12)在其在变形区域(15)中发生局部变形(13)的情况下施加到层(18)上的力(19)传递到感测区域(16)中，在感测区域(16)中，在层(18)上布置有传感器单元(14)，传感器单元(14)设计用于，在感测区域(16)中，在层(18)上检测与所传递的力(19)相关的测量参量，并将该测量参量作为传感器信号(27)提供。

2.根据权利要求1所述的监控器件(10)，其中，该加强装置(23)设计用于，将力(19)借助拉伸刚度作为拉力(19)和/或借助抗弯刚度作为转矩和/或基于表面(12)的法向力(19)和/或借助形状稳定性作为剪切力(19)来传递。

3.根据前述权利要求中任一项所述的监控器件(10)，其中，加强装置(23)在层(18)中设计成各向异性的，并由此具有最大刚度的主方向(33)，主方向(33)被取向为，使得主方向将变形区域(15)和感测区域(16)直线地连接。

4.根据前述权利要求中任一项所述的监控器件(10)，其中，在感测区域(16)中，在层(18)上布置有一个另外的或至少两个另外的传感器单元(14)，传感器单元(14)总体上沿不同的传力线(20)布置在层(18)上，传力线分别从变形区域(15)通向相应的传感器单元(14)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的监控器件(10)，其中，加强装置(23)包括：

-至少一根玻璃纤维，所述至少一根玻璃纤维将力(19)作为拉力(19)或推力(19)传递；和/或

-拉伸成形的材料，尤其是定向膜，和/或

-一个或多个薄膜条带。

6.根据前述权利要求中任一项所述的监控器件(10)，其中，加强装置(23)包括，在表面(12)未变形的情况下，使材料在层(18)中以拉载荷预紧，对于局部变形(13)导致加强装置(23)收缩的情况，使传递到感测区域(16)中的力(19)是减小的拉载荷。

7.根据前述权利要求中任一项所述的监控器件(10)，其中，相应的传感器装置包括：

-至少一个金属线和/或应变仪、即DMS，以及与至少一个金属线和/或应变仪连接的电路，该电路设计用于借助于欧姆电阻测量产生传感器信号(27)，和/或

-光学传感器和与层(18)连接的光学结构(25)，以及处理电路，该光学传感器的检测区域朝光学结构(25)取向，处理电路设计用于，基于所检测到的光学结构(25)与参考数据的比较来产生传感器信号(27)。

8.根据权利要求7所述的监控器件(10)，其中，光学结构(25)包括以下元件中的至少一个：2D光学图案、3D纹理、光折射元件、干涉图案、剥蚀部、粗糙化部、反射镜。

9.根据前述权利要求中任一项所述的监控器件(10)，其中，变形区域(15)是无传感器的。

10.根据前述权利要求中任一项所述的监控器件(10)，其中，监控器件(10)的控制电路(28)设计用于，从相应的传感器单元(14)接收相应的传感器信号(27)、在相应的传感器信号(27)满足预设的触发标准(29)的情况下产生警告信号(31)、和/或产生状态信号(32)，该状态信号描述构件(11)和/或构件(11)所属的仪器的内部状态(22)。

11.一种具有根据前述权利要求中任一项所述的监控器件(10)的设备(10)，其中，监控器件(10)布置在设备(10)的构件(11)的表面(12)上。