Versuch 2 und 5 [pdf]
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Praktikum Messtechnik<br />
Fachhochschule Stuttgart, Hochschule der Medien<br />
Wintersemester 2008/2009<br />
<strong>Versuch</strong>sdatum: 10. Dezember 2008<br />
<strong>Versuch</strong> 2: Glührückstand von Papier<br />
<strong>Versuch</strong> 5: 5/1 Bestimmung von Opazität, Transparenz <strong>und</strong> Weißgrad<br />
5/2 Zugversuch<br />
Gruppe H: Stefanie Müller<br />
Eugen Wanner
Messtechnik <strong>Versuch</strong> 2 <strong>und</strong> 5 Gruppe H<br />
Inhalt<br />
Kapitel 1 „Glührückstand von Papier“<br />
1 Allgemeiner Teil .......................................................................................................................................... 4<br />
1.1 Aufgabenstellung ................................................................................................................................ 4<br />
1.2 <strong>Versuch</strong>sdurchführung ...................................................................................................................... 4<br />
1.3 Messgeräte <strong>und</strong> Zubehör ................................................................................................................... 4<br />
1.4 Messgrößen <strong>und</strong> Parameter .............................................................................................................. 4<br />
2 Messwerte ..................................................................................................................................................... 5<br />
3 Auswertung .................................................................................................................................................. 5<br />
3.1 Verwendete Formeln .......................................................................................................................... 5<br />
3.2 Ergebnisse ............................................................................................................................................ 5<br />
4 Diskussion der Ergebnisse .......................................................................................................................... 5<br />
Kapitel 2 „Bestimmung von Opazität, Transparenz <strong>und</strong> Weißgrad“<br />
1 Allgemeiner Teil .......................................................................................................................................... 7<br />
1.1 Aufgabenstellung ................................................................................................................................ 7<br />
1.2 <strong>Versuch</strong>sdurchführung ...................................................................................................................... 7<br />
1.3 Messgeräte <strong>und</strong> Zubehör ................................................................................................................... 7<br />
1.4 Messgrößen <strong>und</strong> Parameter .............................................................................................................. 7<br />
2 Messwerte ..................................................................................................................................................... 8<br />
3 Auswertung .................................................................................................................................................. 8<br />
3.1 Verwendete Formeln .......................................................................................................................... 8<br />
3.2 Ergebnisse ............................................................................................................................................ 8<br />
Kapitel 3 „Zugversuch“<br />
1 Allgemeiner Teil ........................................................................................................................................ 10<br />
1.1 Aufgabenstellung .............................................................................................................................. 10<br />
1.2 <strong>Versuch</strong>sdurchführung .................................................................................................................... 10<br />
1.3 Messgeräte <strong>und</strong> Zubehör ................................................................................................................. 10<br />
1.4 Messgrößen <strong>und</strong> Parameter ............................................................................................................ 10<br />
2 Messwerte ................................................................................................................................................... 11<br />
3 Auswertung ................................................................................................................................................ 12<br />
3.1 Verwendete Formeln ........................................................................................................................ 12<br />
3.2 Ergebnisse .......................................................................................................................................... 12<br />
3.3 Grafische Auswertung ...................................................................................................................... 15<br />
2
Messtechnik <strong>Versuch</strong> 2 <strong>und</strong> 5 Gruppe H<br />
4 Diskussion der Ergebnisse ........................................................................................................................ 17<br />
3
Messtechnik <strong>Versuch</strong> 2 <strong>und</strong> 5 Gruppe H<br />
Kapitel 1 „Glührückstand von Papier“<br />
1 Allgemeiner Teil<br />
1.1 Aufgabenstellung<br />
Für ein Papier ist der Glührückstand zu bestimmen. Dabei ist der Teil als Glührückstand zu<br />
bezeichnen, der nach dem Verbrennen der Papierprobe bei einer festgelegten Temperatur bis<br />
zur Gewichtskonstanz verblieben ist. Der Glührückstand bezieht sich auf eine ofentrockene<br />
Probe <strong>und</strong> wird als Massenanteil in % angegeben. Aus diesem Gr<strong>und</strong> wird eine Papierprobe,<br />
die anschließend zur Berechnung herangezogen wird, im Ofen getrocknet.<br />
1.2 <strong>Versuch</strong>sdurchführung<br />
Vor der <strong>Versuch</strong>sdurchführung wir das zu prüfende Papier auf eine Geometrie von (3 x 3)<br />
mm zerkleinert. Es werden 2 Papierproben zu je einer Masse von 1 Gramm abgewogen. Die<br />
beiden für den <strong>Versuch</strong> notwendigen Keramikschalen werden leer gewogen (mT).<br />
Anschließend wird je Schale eine Papierprobe hinein gefüllt <strong>und</strong> es folgt eine erneute<br />
Messung der Masse (GP) in Gramm (g). Eine Probe wird in den Schnellverascher gestellt, die<br />
andere in den auf 100 °C erhitzen Ofen. Der Schnellverascher wird auf einer Leistung von 50<br />
% <strong>und</strong> 80 min gestellt <strong>und</strong> gestartet. Der Deckel des Veraschers wird geschlossen. Nach 20<br />
min ist die Verkohlungsphase abgeschlossen <strong>und</strong> der Leistungsregler wird auf 100 % gestellt.<br />
Somit wird die notwendige Temperatur von 900 °C erreicht.<br />
Nach Ablauf der <strong>Versuch</strong>sdauer von 80 min werden beide Proben (Schnellverascher <strong>und</strong><br />
Ofen) zum Abkühlen in den Exsikkator gestellt. Nach einer Abkühlphase von 30 min wird die<br />
Masse (GA) je Probe mit der Präzisionswaage bestimmt.<br />
1.3 Messgeräte <strong>und</strong> Zubehör<br />
Für die Durchführung dieses <strong>Versuch</strong>es werden folgende Messgeräte <strong>und</strong> Materialien<br />
benötigt:<br />
- Schalen aus Keramik<br />
- Elektrischer Ofen<br />
- Schnellverascher<br />
- Exsikkator mit Silicagel als Trocknungsmittel<br />
- Analysewaage<br />
- 2 g Papierproben mit einer Geometrie von (3 x 3) mm<br />
1.4 Messgrößen <strong>und</strong> Parameter<br />
GR …Glührückstand in Prozent<br />
mT …Masse des leeren Tiegels in g<br />
GP …Masse der Tiegels mit Papierprobe in g<br />
GA …Masse des Tiegels mit Asche in g<br />
GT …Masse des Tiegels nach Trocknung in g<br />
…Massenanteil der ofentrockenen Probe in Prozent<br />
GOT<br />
4
Messtechnik <strong>Versuch</strong> 2 <strong>und</strong> 5 Gruppe H<br />
2 Messwerte<br />
Masse<br />
leerer<br />
Tiegel in g<br />
mT<br />
Masse<br />
leerer<br />
Tiegel in g<br />
mT<br />
Masse Tiegel<br />
mit Papier in<br />
g GP<br />
Masse Tiegel mit<br />
Asche in g GA GA - mT GP - mT Glührückstand in % GR<br />
17,65 18,67 17,81 0,16 1,01 15,40<br />
Masse Tiegel<br />
mit Papier in<br />
g GP<br />
Masse Tiegel<br />
nach Trocknung<br />
in g GT GT - mT GP - mT<br />
5<br />
GP - mT Glührückstand in % GR<br />
(Korrigiert) (Korrigiert)<br />
0,97 16,10<br />
Massenanteil der<br />
ofentrockenen Probe GOT<br />
in %<br />
15,26 16,26 16,22 0,96 1,00 95,60<br />
3 Auswertung<br />
3.1 Verwendete Formeln<br />
Glührückstand GR in Prozent<br />
GA − mT<br />
GR<br />
= ⋅100%<br />
GP − mT<br />
Massenanteil der ofentrockenen Probe GOT<br />
GT − mT<br />
GOT<br />
= ⋅100%<br />
GP − mT<br />
Korrigierter Glührückstand GR in Prozent<br />
GA − mT<br />
GR<br />
= ⋅100%<br />
( G −m ) ⋅G<br />
P T OT<br />
3.2 Ergebnisse<br />
Glührückstand des gemessenen Papiers:<br />
17,81g−17,65 g<br />
GR<br />
= ⋅ 100% = 15,40%<br />
18,67 g−17,65 g<br />
Korrektur des Ergebnisses durch Bezugnahme auf die ofentrockene Probe:<br />
17,81g−17,65 g<br />
GR<br />
= ⋅ 100% = 16,10%<br />
(18,67 g−17,65 g)<br />
⋅0,956<br />
4 Diskussion der Ergebnisse<br />
Der Glührückstand des Papiers beträgt r<strong>und</strong> 16 %. Dadurch, dass bei der Veraschung eine<br />
Temperatur von 900 °C erreicht wird <strong>und</strong> somit alle organischen Bestandteile des Papieres<br />
wie Cellulose etc. sich verflüchtigen, kann die Aussage getroffen werden, dass die verbliebenen<br />
Bestandteile anorganischer Natur sind. In der Regel handelt es sich hierbei um Füllstoffe, die<br />
dem Papier beim Gießprozess beigemischt werden.
Messtechnik <strong>Versuch</strong> 2 <strong>und</strong> 5 Gruppe H<br />
Abweichung von der Norm DIN 54370:<br />
Die Abweichungen zur DIN 54370 bestehen darin, dass aus Zeitgründen anstatt mit 10 Proben nur mit<br />
einer Papierprobe gearbeitet wurde. Zudem muss bei einer Temperatur von 900 °C eine<br />
Veraschungszeit von 3 St<strong>und</strong>en eingeplant werden.<br />
6
Messtechnik <strong>Versuch</strong> 2 <strong>und</strong> 5 Gruppe H<br />
Kapitel 2 „Bestimmung von Opazität, Transparenz <strong>und</strong> Weißgrad“<br />
1 Allgemeiner Teil<br />
1.1 Aufgabenstellung<br />
Für eine Papierprobe sind die Lichtdurchlässigkeit (Opazität), die Transparenz sowie der<br />
Weißgrad zu bestimmen.<br />
1.2 <strong>Versuch</strong>sdurchführung<br />
Messung des Reflektionfaktors R457, R0:<br />
Für den gewählten Filter mit der Bezeichnung R457 <strong>und</strong> Y-Filter ist der Eichwert des<br />
Schwenkstandards festgelegt. Das Messgerät ist nach diesen Vorgaben zu kalibrieren.<br />
Zur Durchführung der Messung wird ein Papierblatt über einen schwarzen Samt an die<br />
Messöffnung gelegt. Der Zeigerausschlag wird mit der Messtrommel auf Null zurückgestellt<br />
(abgeglichen) <strong>und</strong> der Wert an der Trommel abgelesen <strong>und</strong> notiert.<br />
Messung des Eigenreflektionsfaktors R∞ :<br />
Der Schwenkstandard wird vor die Messöffnung geschwenkt <strong>und</strong> entsprechend des Eicherts<br />
an der Messtrommel eingestellt <strong>und</strong> der Zeigerausschlag mit dem Drehknopf auf Null<br />
zurückgestellt. Zur Messung wird der Schwenkstandard zur Seite geschwenkt. Ein<br />
Papierstapel gleichen Papiers wird an die Messöffnung gelegt <strong>und</strong> der Zeigerausschlag mit der<br />
Messtrommel auf Null zurückgestellt. Der Wert der Messtrommel wird abgelesen <strong>und</strong> notiert.<br />
1.3 Messgeräte <strong>und</strong> Zubehör<br />
Für die Durchführung dieses <strong>Versuch</strong>es werden folgende Messgeräte <strong>und</strong> Materialien<br />
benötigt:<br />
- 10 Papierproben<br />
- Remissionsphotometer<br />
1.4 Messgrößen <strong>und</strong> Parameter<br />
O …Opazität in %<br />
R457 …spektraler Reflektionsfaktor mit Filter R 457<br />
R0 …Weißgrad/Reflektionsfaktor mit Y-Filter<br />
R∞ …Eigenreflektionsfaktor<br />
T …Transparent<br />
δ …Einfluss der Zwischenreflektionen<br />
7
Messtechnik <strong>Versuch</strong> 2 <strong>und</strong> 5 Gruppe H<br />
2 Messwerte<br />
Die Tabelle listet die gemessenen Reflektionsfaktoren <strong>und</strong> die statistische Auswertung auf.<br />
Reflektionsfaktor<br />
Papierprobe Nr. (Filter 6)R457 (Filter 10) R0 (Filter 10) R∞<br />
1 85,60 84,10 89,70<br />
2 85,10 82,90 89,70<br />
3 85,20 82,90 89,75<br />
4 85,50 83,30 89,75<br />
5 85,30 83,90 89,75<br />
6 85,10 82,95 90,60<br />
7 85,10 83,50 90,40<br />
8 85,20 83,70 89,90<br />
9 85,30 83,20 90,30<br />
10 85,40 83,95 89,70<br />
Mittelwert x 85,28 83,44 89,96<br />
Standardabweichung s x<br />
0,18 0,46 0,34<br />
Stabw.d.Mittelwerts s x<br />
0,06 0,14 0,11<br />
Unsicherheit u ( t95% =2,26) 0,13 0,33 0,24<br />
3 Auswertung<br />
3.1 Verwendete Formeln<br />
Mittelwert <strong>und</strong> Standardabweichung<br />
1<br />
x = ⋅ ( x1<br />
+ x2<br />
n<br />
+ ... + xn<br />
)<br />
sx<br />
=<br />
n 1<br />
∑ ( xs<br />
n −1<br />
i=<br />
1<br />
2<br />
− x s )<br />
Standardabweichung des Mittelwertes <strong>und</strong> Unsicherheit<br />
s = x<br />
s x<br />
n<br />
t s u x⋅ =<br />
Opazität Transparenz<br />
R0<br />
O = ⋅ 100%<br />
R∞<br />
T =<br />
⎛ 1<br />
( R∞−R0) ⋅⎜ ⎝ R∞<br />
⎞<br />
−R0⎟⋅100% ⎠<br />
Einfluss der Zwischenreflektionen<br />
2<br />
δ = 1−T − O<br />
3.2 Ergebnisse<br />
Gemittelter Reflektionsfaktor <strong>und</strong> Unsicherheit für Filter R457 in Prozent: (85,28 ± 0,13) %<br />
Gemittelter Reflektionsfaktor <strong>und</strong> Unsicherheit für Filter R0 in Prozent: (83,44 ± 0,33) %<br />
Gemittelter Reflektionsfaktor <strong>und</strong> Unsicherheit für R∞ in Prozent: (89,96 ± 0,24) %<br />
8
Messtechnik <strong>Versuch</strong> 2 <strong>und</strong> 5 Gruppe H<br />
Opazität:<br />
83,44<br />
O = ⋅ 100% = 92,75%<br />
89,96<br />
Transparenz: T =<br />
⎛ 1<br />
⎞<br />
( 0,8996 −0,8344) ⋅⎜ −0,8344 ⋅ 100% = 13,44%<br />
0,8996<br />
⎟<br />
⎝ ⎠<br />
Weißgrad: R457= (85,28 ± 0,13) %<br />
9
Messtechnik <strong>Versuch</strong> 2 <strong>und</strong> 5 Gruppe H<br />
Kapitel 3 „Zugversuch“<br />
1 Allgemeiner Teil<br />
1.1 Aufgabenstellung<br />
Für Papierproben mit relativer Luftfeuchtigkeit von 6 %, Raumluft (38 %) <strong>und</strong> 85 % sollen<br />
mittels einachsigen Zugversuchs die Festigkeitskenngrößen in Maschinen- <strong>und</strong> Querrichtung<br />
ermittelt werden.<br />
1.2 <strong>Versuch</strong>sdurchführung<br />
Die Papierproben sind 48 St<strong>und</strong>en bei<br />
entsprechenden rel. Luftfeuchtigkeit zu<br />
klimatisieren.<br />
An der Maschine ist die Maximalkraft<br />
einzustellen. Die Dehnungsgeschwindigkeit ist<br />
danach zu wählen, dass der Bruch der Probe<br />
innerhalb (20 ± 5) s erfolgt.<br />
Für jede rel. Luftfeuchtigkeit <strong>und</strong> je<br />
Papierfaserrichtung sind 5 Messungen<br />
durchzuführen. Dabei ist darauf zu achten, dass<br />
der Bruch der Probe nicht weniger als 5 mm<br />
von den Einspannklemmen entfernt ist.<br />
10<br />
Abbildung 1.1: Zugversuch<br />
1.3 Messgeräte <strong>und</strong> Zubehör<br />
Für die Durchführung dieses <strong>Versuch</strong>es werden folgende Messgeräte <strong>und</strong> Materialien<br />
benötigt:<br />
- 15 Papierproben<br />
- Präzisionswaage<br />
- Einachsiges Zugmessgerät<br />
1.4 Messgrößen <strong>und</strong> Parameter<br />
FB,b …breitenbezogene Bruchkraft in kN/m<br />
FB …Bruchkraft in Newton<br />
b …Breite der Probe in mm<br />
I …Bruchkraftindex in Nm/g<br />
mA …flächenbezogene Masse in g/m2 εB …Bruchdehnung in %<br />
ΔlB …Längenänderung beim Bruch der Probe in mm<br />
l0 …freie Einspannlänge der Probe in mm<br />
l …Probenlänge in mm<br />
g …Schwerebeschleunigung in m/s2
2 Messwerte<br />
rel. Luftfeuchtigkeit<br />
6% 38% 85%<br />
Längsrichtung<br />
Längenänderung in<br />
mm Δl<br />
Bruchkraft in<br />
kp FB<br />
Flä.bez.Masse in<br />
g/m2 mA<br />
Längenänderung in<br />
mmΔ l<br />
Bruchkraft in<br />
kp FB<br />
Flä.bez.Masse in<br />
g/m2 mA<br />
Längenänderung in<br />
mm Δl<br />
Bruchkraft in<br />
kp FB<br />
Flä.bez.Masse in<br />
g/m2 mA<br />
Messung<br />
1 78,23 9,16 3,0 80,31 7,80 2,6 82,10 6,92 2,9<br />
2 78,59 8,76 3,2 78,84 7,90 2,8 82,80 7,78 3,1<br />
3 77,44 9,06 2,7 79,59 8,42 3,0 81,40 8,62 3,6<br />
4 78,34 8,66 2,6 77,22 7,62 2,4 82,71 8,42 3,2<br />
5 76,05 9,34 3,2 79,87 7,94 2,7 79,50 7,16 2,9<br />
Mittelwert x 77,73 9,00 2,94 79,17 7,94 2,70 81,70 7,78 3,14<br />
s 1,03 0,28 0,28 1,21 0,30 0,22 1,35 0,75 0,29<br />
Standardabweichung x<br />
s 0,46 0,13 0,12 0,54 0,13 0,10 0,60 0,33 0,13<br />
Stabw.d.Mittelwerts x<br />
Unsicherheit u ( t95% =2,78) 1,28 0,35 0,35 1,51 0,37 0,28 1,68 0,93 0,36<br />
rel. Luftfeuchtigkeit<br />
6% 38% 85%<br />
Querrichtung<br />
Längenänderung in<br />
mm Δl<br />
Bruchkraft in<br />
kp FB<br />
Flä.bez.Masse in<br />
g/m2 mA<br />
Längenänderung in<br />
mm Δl<br />
Bruchkraft in<br />
kp FB<br />
Flä.bez.Masse in<br />
g/m2 mA<br />
Längenänderung in<br />
mm Δl<br />
Bruchkraft in<br />
kp FB<br />
Flä.bez.Masse in<br />
g/m2 mA<br />
Messung<br />
1 78,23 3,92 4,6 80,31 3,88 4,8 82,10 3,42 6,0<br />
2 78,59 3,70 5,6 78,84 3,62 6,8 82,80 3,38 6,9<br />
3 77,44 4,16 5,3 79,59 3,56 3,8 81,40 3,18 5,7<br />
4 78,34 3,58 4,5 77,22 3,68 4,4 82,71 3,84 6,0<br />
5 76,05 3,58 5,2 79,87 3,94 5,4 79,50 3,50 7,1<br />
Mittelwert x 77,73 3,79 5,04 79,17 3,74 5,04 81,70 3,46 6,34<br />
s 1,03 0,25 0,47 1,21 0,17 1,14 1,35 0,24 0,62<br />
Standardabweichung x<br />
s 0,46 0,11 0,21 0,54 0,07 0,51 0,60 0,11 0,28<br />
Stabw.d.Mittelwerts x<br />
Unsicherheit u ( t95% =2,78) 1,28 0,31 0,59 1,51 0,21 1,42 1,68 0,30 0,77
3 Auswertung<br />
3.1 Verwendete Formeln<br />
Mittelwert <strong>und</strong> Standardabweichung<br />
1<br />
x = ⋅ ( x1<br />
+ x2<br />
n<br />
+ ... + xn<br />
)<br />
sx<br />
=<br />
n 1<br />
∑ ( xs<br />
n −1<br />
i=<br />
1<br />
− x s )<br />
Standardabweichung des Mittelwertes <strong>und</strong> Unsicherheit<br />
s = x<br />
s x<br />
n<br />
t s u x⋅ =<br />
Breitenbezogene Bruchkraft Bruchkraftindex<br />
FB<br />
FBb<br />
, = in kN/m<br />
b<br />
FBb<br />
, 3<br />
I = ⋅ 10 in Nm/g<br />
m<br />
b = 15mm<br />
Bruchdehnung Reißlänge<br />
ΔlB<br />
ε B = ⋅ 100 in %<br />
l0<br />
FB<br />
R = ⋅10<br />
bm ⋅ A ⋅g<br />
m<br />
g = 9,<br />
81<br />
2<br />
s<br />
3.2 Ergebnisse<br />
Auswertung in Längsrichtung:<br />
6% rel. Luftfeuchtigkeit<br />
A<br />
3<br />
in km<br />
Flä.bez.Masse<br />
Messung in g/m2 Längen- Breitenbez. Bruchkraft-<br />
Bruchkraf änderung in Bruchkraft FB,b index I in Bruch- Reißlänge<br />
mA t in N FB mm l in kN/m Nm/g dehnung R in km<br />
1 78,23 89,86 3,0 5,99 76,58 1,67 7,81<br />
2 78,59 85,94 3,2 5,73 72,90 1,78 7,43<br />
3 77,44 88,88 2,7 5,93 76,51 1,50 7,80<br />
4 78,34 84,95 2,6 5,66 72,30 1,44 7,37<br />
5 76,05 91,63 3,2 6,11 80,32 1,78 8,19<br />
x 77,73 88,25 2,94 5,88 75,72 1,63 7,72<br />
s x<br />
1,03 2,77 0,28 0,18 3,25 0,16 0,33<br />
s 0,46 1,24 0,12 0,08 1,45 0,07 0,15<br />
x<br />
u ( t95%<br />
=2,78) 1,28 3,44 0,35 0,23 4,04 0,19 0,41<br />
Bb , 5,88 0,23<br />
kN<br />
m<br />
( 75,72 4,04) Nm<br />
I = ±<br />
g<br />
ε B = 1,63 ± 0,19 %<br />
R = 7,72 ±<br />
0, 41 km<br />
Breitebezogene Bruchkraft: F = ( ± )<br />
Bruchkraftindex:<br />
Bruchdehnung: ( )<br />
Reißlänge: ( )<br />
2
Messtechnik <strong>Versuch</strong> 2 <strong>und</strong> 5 Gruppe H<br />
Flä.bez.Masse<br />
in g/m 2 mA<br />
Bruchkraft<br />
in N FB<br />
Längenänderung<br />
in mm l<br />
38% rel. Luftfeuchtigkeit<br />
13<br />
Breitenbez.<br />
Bruchkraft<br />
FB,b in kN/m<br />
Bruchkraftindex<br />
I in<br />
Nm/g<br />
Bruchdehnung<br />
Reißlänge<br />
R in km<br />
Messung<br />
1 80,31 76,52 2,6 5,10 63,52 1,44 6,47<br />
2 78,84 77,50 2,8 5,17 65,53 1,56 6,68<br />
3 79,59 82,60 3,0 5,51 69,19 1,67 7,05<br />
4 77,22 74,75 2,4 4,98 64,54 1,33 6,58<br />
5 79,87 77,89 2,7 5,19 65,02 1,50 6,63<br />
x 79,17 77,85 2,70 5,19 65,56 1,50 6,68<br />
s x<br />
1,21 2,92 0,22 0,19 2,16 0,12 0,22<br />
s 0,54 1,30 0,10 0,09 0,97 0,06 0,10<br />
x<br />
u ( t95% =2,78) 1,51 3,63 0,28 0,24 2,69 0,15 0,27<br />
Bb , 5,19 0,24<br />
kN<br />
m<br />
( 65,56 2,69) Nm<br />
I = ±<br />
g<br />
ε = 1,50 ± 0,15 %<br />
Breitebezogene Bruchkraft: F = ( ± )<br />
Bruchkraftindex:<br />
Bruchdehnung: B ( )<br />
Reißlänge: = ( 6,68 ± 0, 27)<br />
Flä.bez.Masse<br />
in g/m 2 mA<br />
R km<br />
Bruchkraft<br />
in N FB<br />
Längenänderung<br />
in mm l<br />
85% rel. Luftfeuchtigkeit<br />
Breitenbez.<br />
Bruchkraft<br />
FB,b in kN/m<br />
Bruchkraftindex<br />
I in<br />
Nm/g<br />
Bruchdehnung<br />
Reißlänge<br />
R in km<br />
Messung<br />
1 82,10 67,89 2,9 4,53 55,12 1,61 5,62<br />
2 82,80 76,32 3,1 5,09 61,45 1,72 6,26<br />
3 81,40 84,56 3,6 5,64 69,26 2,00 7,06<br />
4 82,71 82,60 3,2 5,51 66,58 1,78 6,79<br />
5 79,50 70,24 2,9 4,68 58,90 1,61 6,00<br />
x 81,70 76,32 3,14 5,09 62,26 1,74 6,35<br />
s x<br />
1,35 7,34 0,29 0,49 5,71 0,16 0,58<br />
s 0,60 3,28 0,13 0,22 2,55 0,07 0,26<br />
x<br />
u ( t95% =2,78) 1,68 9,13 0,36 0,61 7,10 0,20 0,72<br />
Bb , 5,09 0,61<br />
kN<br />
m<br />
( 62,3 7,1) Nm<br />
I = ±<br />
g<br />
ε = 1, 7 ±<br />
0, 2 %<br />
Breitebezogene Bruchkraft: F = ( ± )<br />
Bruchkraftindex:<br />
Bruchdehnung: ( )<br />
B
Messtechnik <strong>Versuch</strong> 2 <strong>und</strong> 5 Gruppe H<br />
R km<br />
Reißlänge: = ( 6,35 ± 0,72)<br />
Auswertung in Querrichtung:<br />
Flä.bez.Masse<br />
in g/m 2 mA<br />
Bruchkraft<br />
in N FB<br />
Längenänderung<br />
in mm l<br />
6% rel. Luftfeuchtigkeit<br />
14<br />
Breitenbez.<br />
Bruchkraft<br />
FB,b in kN/m<br />
Bruchkraftindex<br />
I in<br />
Nm/g<br />
Bruchdehnung<br />
Reißlänge<br />
R in km<br />
Messung<br />
1 78,23 38,46 4,6 2,56 32,77 2,56 3,34<br />
2 78,59 36,30 5,6 2,42 30,79 3,11 3,14<br />
3 77,44 40,81 5,3 2,72 35,13 2,94 3,58<br />
4 78,34 35,12 4,5 2,34 29,89 2,50 3,05<br />
5 76,05 35,12 5,2 2,34 30,79 2,89 3,14<br />
x 77,73 37,16 5,04 2,48 31,87 2,80 3,25<br />
s x<br />
1,03 2,45 0,47 0,16 2,11 0,26 0,21<br />
s 0,46 1,10 0,21 0,07 0,94 0,12 0,10<br />
x<br />
u ( t95% =2,78) 1,28 3,05 0,59 0,20 2,62 0,33 0,27<br />
Bb , 2,48 0,20<br />
kN<br />
m<br />
( 31,87 2,62) Nm<br />
I = ±<br />
g<br />
ε = 2,80 ± 0,33 %<br />
Breitebezogene Bruchkraft: F = ( ± )<br />
Bruchkraftindex:<br />
Bruchdehnung: B ( )<br />
Reißlänge: = ( 3, 25 ± 0, 27)<br />
Flä.bez.Masse<br />
in g/m 2 mA<br />
R km<br />
Bruchkraft<br />
in N FB<br />
Längenänderung<br />
in mm l<br />
38% rel. Luftfeuchtigkeit<br />
Breitenbez.<br />
Bruchkraft<br />
FB,b in kN/m<br />
Bruchkraftindex<br />
I in<br />
Nm/g<br />
Bruchdehnung<br />
Reißlänge<br />
R in km<br />
Messung<br />
1 80,31 38,06 4,8 2,54 31,60 2,67 3,22<br />
2 78,84 35,51 6,8 2,37 30,03 3,78 3,06<br />
3 79,59 34,92 3,8 2,33 29,25 2,11 2,98<br />
4 77,22 36,10 4,4 2,41 31,17 2,44 3,18<br />
5 79,87 38,65 5,4 2,58 32,26 3,00 3,29<br />
x 79,17 36,65 5,04 2,44 30,86 2,80 3,15<br />
s x<br />
1,21 1,63 1,14 0,11 1,21 0,64 0,12<br />
s 0,54 0,73 0,51 0,05 0,54 0,28 0,06<br />
x<br />
u ( t95% =2,78) 1,51 2,02 1,42 0,13 1,51 0,79 0,15<br />
Bb , 2, 44 0,13<br />
kN<br />
m<br />
( 30,86 1,51) Nm<br />
I = ±<br />
g<br />
Breitebezogene Bruchkraft: F = ( ± )<br />
Bruchkraftindex:
Messtechnik <strong>Versuch</strong> 2 <strong>und</strong> 5 Gruppe H<br />
Bruchdehnung: ε B = ( ± )<br />
Reißlänge: = ( 3,15 ± 0,15)<br />
Flä.bez.Masse<br />
in g/m 2 mA<br />
2,80 0,79 %<br />
R km<br />
Bruchkraft<br />
in N FB<br />
Längenänderung<br />
in mm l<br />
85 % rel. Luftfeuchtigkeit<br />
15<br />
Breitenbez.<br />
Bruchkraft<br />
FB,b in kN/m<br />
Bruchkraftindex<br />
I in<br />
Nm/g<br />
Bruchdehnung<br />
Reißlänge<br />
R in km<br />
Messung<br />
1 82,10 33,55 6,0 2,24 27,24 3,33 2,78<br />
2 82,80 33,16 6,9 2,21 26,70 3,83 2,72<br />
3 81,40 31,20 5,7 2,08 25,55 3,17 2,60<br />
4 82,71 37,67 6,0 2,51 30,36 3,33 3,10<br />
5 79,50 34,34 7,1 2,29 28,79 3,94 2,94<br />
x 81,70 33,98 6,34 2,27 27,73 3,52 2,83<br />
s x<br />
1,35 2,36 0,62 0,16 1,88 0,34 0,19<br />
s x<br />
0,60 1,06 0,28 0,07 0,84 0,15 0,09<br />
u ( t95% =2,78) 1,68 2,94 0,77 0,20 2,34 0,43 0,24<br />
Bb , 2, 27 0,20<br />
kN<br />
m<br />
( 27,73 2,34) Nm<br />
I = ±<br />
g<br />
ε = 3,52 ± 0,43 %<br />
Breitebezogene Bruchkraft: F = ( ± )<br />
Bruchkraftindex:<br />
Bruchdehnung: B ( )<br />
Reißlänge: = ( 2,83 ± 0, 24)<br />
R km<br />
3.3 Grafische Auswertung<br />
Diagramm 1: Zusammenhang zwischen relativen Luftfeuchtigkeit <strong>und</strong> breitenbezogener Bruchkraft
Messtechnik <strong>Versuch</strong> 2 <strong>und</strong> 5 Gruppe H<br />
Diagramm 2: Zusammenhang zwischen relativen Luftfeuchtigkeit <strong>und</strong> Bruchkraftindex<br />
Diagramm 3: Zusammenhang zwischen relativen Luftfeuchtigkeit <strong>und</strong> Bruchdehnung<br />
16
Messtechnik <strong>Versuch</strong> 2 <strong>und</strong> 5 Gruppe H<br />
Diagramm 4: Zusammenhang zwischen relativen Luftfeuchtigkeit <strong>und</strong> Reißlänge<br />
4 Diskussion der Ergebnisse<br />
Aus den Kräftediagrammen lässt sich entnehmen, dass in Längsrichtung eine höhere Kraft<br />
notwendig ist um die Papierprobe zu durchreißen. Dies lässt sich damit erklären, dass die<br />
Fasern in Längsrichtung/Maschinenrichtung wegen der besseren Verwindung einen<br />
stabileren Verb<strong>und</strong> bilden <strong>und</strong> die Papierproben erst durch einen größeren Kraftaufwand<br />
zerstört(Riss) werden können.<br />
Ebenfalls ist zu beobachten, dass die Dehnbarkeit der Papierproben in Längsrichtung<br />
gegenüber den Papierproben in Querrichtung eine schlechtere ist. Dies lässt sich mit den<br />
zusätzlichen Luftschichten erklären.<br />
17
Messtechnik <strong>Versuch</strong> 2 <strong>und</strong> 5 Gruppe H<br />
Anhang<br />
18