Tenzometre: popis, návod na použitie, vlastnosti a hodnotenie

Tenzometrické prevodníky sú zariadenia pre prevod meraného elastickú deformáciu z pevného telesa na elektrický signál. K tomu dochádza v dôsledku zmeny odporu vodiča snímača zmeny jeho geometrické rozmery roztiahnutie alebo stlačenie.

Tenzometer: princíp účinku

Hlavným prvkom prístroja je tenzometer pripevnený k elastickej štruktúry. Zaťaženie bunky sú kalibrované postupne načíta určiť zvýšenie sily a tým aj meranie veľkosti elektrického odporu. Potom sa k zmene môže byť aplikovaná pre stanovenie hodnoty neznámeho zaťaženia a deformácie je úmerná.

V závislosti od typu snímača môže byť meraná:

• energie;
• tlak;
• posunutie;
• momentu;
• akcelerácia.

Dokonca aj najnáročnejšie obvodov loading účinky na tenzometra sa redukuje na ťahu alebo v tlaku pozdĺž svojej mriežky dlhý úsek, ktorý sa nazýva báza.

Čo bývalo tenzometrov

Medzi najčastejšie typy tenzometrov sa zmenou odporu pri mechanickom zaťažení - tenzometre.

tenzometre

Najjednoduchším príkladom je úsečka z tenkého drôtu, ktorý je upevnený na podrobnosti štúdií. Jeho odpor R = PL / s, kde p - merný odpor, L - dĺžka, s - prierez.

U lepeného dielu je pružne deformovaný drôt. V rovnakej dobe sa zmenili jeho geometrické rozmery. Pri stlačení prierez zvyšuje vodičov, a v ťahu - klesá. Z tohto dôvodu, je zmena odporu sa mení znamienko v závislosti od smeru deformácie. Charakteristický je lineárna.

Nízka citlivosť Gage viedol k potrebe zvýšiť dĺžku drôtu v malom priestore merania. K tomu, že je pripravený vo forme špirály (mriežky) drôtu, nalepeným na oboch stranách izolačné dosky laku fólie alebo papiera. Pre pripojenie na elektrickú okruhom je vybavená dvoma koncovými medi vodičov. Tie sú privarené alebo pripájané na koncoch špirálou a dostatočne silné na pripojenie k elektrickému obvodu. Tenzometer pripevnený k pružným členom, alebo skúmané časti za použitia lepidla.

Tenzometre majú nasledujúce výhody:

• jednoduchá konštrukcia;
• lineárna závislosť deformácie;
• malé rozmery;
• malá cena.

K nevýhodám patrí nízka citlivosť, vplyv teplota prostredia, nutnosť ochrany proti vlhkosti, použiť len v oblasti pružnej deformácie.

Drôt bude deformovaný, keď je sila priľnavosti lepidlo to ďaleko prevyšuje úsilie potrebné pre jeho rozšírenie. Pomer povrchovej väzby k prierezovej plochy by mali byť 160 až 200, čo zodpovedá jeho priemeru 0,02-0,025 mm. To nechá zvýšiť na 0,05 mm. Potom sa počas normálnej prevádzky tenzometer vrstvy lepidla je zničená. Okrem toho je snímač pracuje dobre pre kompresiu, pretože vlákna drôtu integrálnych s lepiacou fóliou a obrobkom.

fólie tenzometre

Parametre a prevádzka fólie tenzometra sú rovnaké ako u drôtu. Iba materiál je fólia z nichrom, konštantán alebo titánu a hliníka. výrobná fotolitografia technológia umožňuje získať komplexné nastavenie mriežky a automatizáciu procesu.

V porovnaní s drôtom, fólie tenzometre citlivejšie, väčší prúd prechádza lepšie prenášajú deformácii mať odolnejšie a tvrdšie závery kreslenie.

polovodičové tenzometre

Citlivosť snímača je približne 100-krát vyššia, než je drôt, ktorý umožňuje často ich aplikovať bez zosilňovačov. Nevýhodou je krehkosť, veľká závislosť na teplote okolitého prostredia a značnú parametre rozptylu.

charakteristiky tenzometrov

1. Základňa - mreža dĺžka vodiča (0,2-150 mm).
2. Štandardné odpor R - hodnota odporu (ohm 10 - 1000).
3. Pracovný napájací prúd I _p - prúd, pri ktorom meradlo nie je znateľne zahrieva. V prípade prehriatia zmeniť vlastnosti senzora látok, báze a lepivou vrstvou, že dôkazy.
4. meradlo faktor: S = (AR / R) / (AL / L), kde R a L - respektíve elektrický odpor a dĺžka nezaťaženého sondy; AR a DL - odolnosť voči zmenám a deformácii vonkajšou silou. U rôznych materiálov, môže byť pozitívna (R zvyšuje pevnosť v ťahu) a negatívne (zvýšenie R v tlaku). Hodnota y rôznych kovov sa pohybuje v rozmedzí od -12.6 do +6.

Schéma obsahujúce tenzometre

Pre meranie malých elektrických signálov najlepšou možnosťou je zahrnutie mosta, ktorého stred je voltmeter. Najjednoduchším príkladom je tenzometer, ktorý obvod je zostavená na princípe elektrického mostíka, ktorý je pripojený v jednom ramene. Jeho odpor v nezaťaženom stave je rovnaká ako u iných odporov. V tomto prípade bude prístroj vykazovať nulové napätie. Princíp fungovania tenzometra je pre zvýšenie alebo zníženie veľkosti jeho odolnosť v závislosti na donúti stlačený alebo natiahnuté.

Presnosť čítanie je významne ovplyvnená teplotou Gage. V prípade, že druhé rameno mosta zahrnúť podobný tenzosoprotivlenie, ktorá nebude načítaný, bude vykonávať funkciu vyrovnanie v teplotným extrémom.

Meracie obvod musí tiež brať do úvahy hodnoty elektrického odporu vodičov pripojených k odporu. Ich vplyv sa zníži pridaním ďalšieho vodiča sa pripojí ku záver tenzometra a voltmetrom.

Ak je pružný prvok držať dva snímače tak, aby ich zaťaženie sa líšia znamienkom, signál zvýši 2 krát. Ak existujú štyri čidlá v okruhu so záťažou, označených šípkami na schéme vyššie, citlivosť výrazne zvyšuje. Pri pripájaní drôty alebo fólie tenzometre bežné ampérmeter bude svedčiť bez zosilňovača elektrických signálov. Je dôležité, aby presne zvoľte hodnotu odporov s multimetra tak, aby boli navzájom rovné v každom ramene elektrického mostíka.

Aplikácia tenzometrov v odbore

1. Súčasťou štruktúry bilancia: telo snímača váženie je pružne deformovaný, a spolu s ňou aj tenzometre vložiť doň zapojený do obvodu. Elektrický signál je prenášaný na merací prístroj.
2. Monitorovanie deformačné stavu konštrukcií a inžinierskych stavieb pri ich výstavbe a prevádzke.
3. Tenzometrické merania deformačné sily pri tvarovaní na valcovacej stolice a raziace lisy.
4. Vysokoteplotné senzory pre hutnícke a iných podnikov.
5. Meracie snímač s pružným členom z nerezovej ocele pre použitie v chemicky agresívnom prostredí.

Štandardné tenzometre vykonané v tvare podložiek, reťazca, alebo prosté nosníky bilaterálnej, S-tvar. U všetkých prevedení je dôležité, že sila bola použitá v jednom smere: od zhora nadol alebo naopak. V náročných prevádzkových podmienkach, špeciálne prevedenie, aby bolo možné eliminovať vplyv parazitných síl. Z toho do značnej miery závisieť od ich cien.

Na tenzometrov cena pohybuje od stoviek do státisícov rubľov. Veľmi záleží na výrobcovi, dizajn, materiály, výrobné techniky, hodnoty meraných parametrov, ďalšie elektronické zariadenia. Z väčšej časti, ktoré sú súčasťou bilancie rôznych typov.

záver

Princíp fungovania všetkých buniek zaťaženie je založený na transformáciu deformácie pružného členu na elektrický signál. Pre rôzne účely má svoj vlastný senzor. Ak sú tenzometre vybrané, je dôležité stanoviť, či je kompenzačné systémy narušovať meranie teploty a mechanických parazitných efektov.