A tanulmány tervezése és módszerei telepítése nyúlásmérő bélyegek - studopediya
Törzs mérési rezisztív preobrazovatel- parametrikus átalakító, amely átalakítja a merev test által okozott deformáció körülvevő mechanikai feszültség elektromos jellé.
Ohmos nyúlásmérő egy bázis érzékeny elem rögzített rajta. A mérési elv törzs keresztül nyúlásmérő átalakító az, hogy a nyúlásmérő változik ellenállás. A hatás a változó ellenállása fémhuzal hidrosztatikus kompressziós (hidrosztatikai nyomás) fedezték fel 1856-ban Lord Kelvin-ben és 1881 godu O.D.Hvolsonom.
Jelen formájában törzset jelátalakító úgy van kialakítva, mint egy nyúlásmérő érzékelőelem amely készült egy törzs-érzékelő anyag (drót, fólia, stb) által javított kötőanyag (ragasztó, cement) a vizsgált terméket (1. ábra). Ahhoz, hogy rögzítse a érzékelő elem egy elektromos áramkört, a terminál vezetékek vannak törzs bélyegek. Egyes tervek a telepítés a nyúlásmérő bélyegek vannak kényelme szubsztrátot között elrendezett érzékelő és a vizsgált rész, és egy védő tag felett elhelyezett érzékelő elem.
1. ábra diagram tenzopreobrazovatel: 1- érzékelő elem; 2- kötőanyagot; 3- szubsztrát; 4- vizsgált elem; 5- védő elem; 6- keményforrasztó szerelvény (hegesztés); 7- terminális vezetékek
Az összes különféle problémákat, hogy meg lehet oldani útján nyúlásmérő átalakítók lehet osztani két fő felhasználási területei:
- a tanulmány a az anyagok fizikai tulajdonságai, törzsek és hangsúlyozza alkatrészek és szerkezetek;
- alkalmazása erőmérő cellák mérésére mechanikus mennyiségben lehet alakítani deformációja a rugalmas elem.
Az első esetben jelentős számú jellemző pontjait törzs mérés, sokféle környezeti paraméterek, valamint a képtelenség, hogy kalibrálja a mérési csatornával. Ebben az esetben a mérési hiba 2-10%.
A második esetben, a szenzorok kalibrálják a mért érték és a mérési hibák tartományban vannak 0,5-0,05%.
A legszembetűnőbb példa a használatára nyúlásmérő mérleg. Nyúlásmérő bélyegek vannak ellátva mérlegek többsége orosz és külföldi gyártók a mérleg. Mérlegek a terhelés sejteket használják a különböző iparágakban: vas és színes fémek, vegyipari, építőipari, élelmiszer és más iparágakban.
A működési elve az elektronikus mérlegek csökken tömegének mérésére ható erő az erőmérő cella, átalakításával a kialakuló változások, mint deformáció arányos elektromos jel kimenet.
Elterjedt erőmérő cellák miatt számos doschtoinstv:
- kis mérete és súlya;
- Alacsony tehetetlenség, amely lehetővé teszi, hogy alkalmazni nyúlásmérő bélyegeket egyaránt statikus és dinamikus mérések;
- lineáris karakterisztikája;
- lehetővé teszik a távoli és sok pontot, hogy méréseket;
- módja annak, hogy telepítse azokat a vizsgált tárgy igényel bonyolult eszközöket, és nem torzítja a törzs területén tanulmány részleteit.
Hátrányuk a hőmérséklet érzékenysége, a legtöbb esetben, hogy kompenzálja.
Típusú átalakítók és tervezési jellemzői
A művelet tensoconverters törzs hatása egy olyan jelenség, amely az ellenállás változása vezetőkhöz mechanikai deformáció. Törzs hatás jellemző az anyag relatív Gage K tényező arányaként definiáljuk rezisztencia változás változtatni a hossza a vezető: k = er / El
Ahol: er = dr / r - relatív változása ellenállása a vezetéket; El = dl / l - relatív változása hossza a vezeték.
Deformációja során szilárd változtatni hosszuk megváltozása miatt a mennyiség, továbbá változhat azok tulajdonságait, különösen a fajlagos ellenállást. Ezért Gage faktor értéke általában kell kifejezni, K = (1 + 2 # 956;) + m.
Ha az érték a (1 + 2 # 956;) képviseli az ellenállás változás társított változás a geometriai méretei (hossz és keresztmetszet) vezeték, valamint - megváltoztatni a fajlagos ellenállása az anyag megváltozásával jár annak fizikai tulajdonságait.
Ha gyártásához használt tenzopreobrazovatel félvezető anyagok, az érzékenység döntően a változása a tulajdonságok a rács az anyag deformációja során, és a K »m, és változhat a különböző anyagok 40 és 200. Minden meglévő átalakítók lehet osztani három fő típusa van:
Huzal nyúlásmérő mérési technika nem villamos mennyiségek használatosak két irányban.
Az első irány - használata törzs hatása a vezetőszegmensek állapotban Sűrítési, amikor a természetes bemeneti érték átalakító körülvevő nyomás gáz vagy folyadék. Ebben az esetben, a konverter egy huzal tekercs (általában Manganin) helyezünk egy régióban a mért nyomás (folyadék vagy gáz). A termelés értéke az átalakító változtatni az ellenállása.
A második trend - a használata tenzoefffekta kifeszített huzal törzs-érzékelő anyag. Így tenzopreobrazoateli formájában használják a „szabad”, és konverterek formájában beillesztés.
A „szabad” tenzopreobrazovatel végre egy vagy több vezetékek rögzített végein között a rögzített és mozgatható részei, és mint általában, egyidejű elvégzése a szerepét egy rugalmas elem. Természetes bemeneti mennyiség ilyen átalakítók nagyon kis elmozdulása a mozgatható elem.
Készülék leggyakoribb típusa Bonded huzal nyúlásmérő ábrán látható 2. Egy papírcsíkot vagy vékony lakk film beillesztett megállapított cikcakk vékony huzal átmérője 0,02-0,05 mm. Ahhoz, hogy a végén a huzal kapcsolódik kiválasztó rézvezetékeket. Top jeladó van, amelyet egy réteg lakk, és néha zárt papír vagy filc.
Az érzékelő általában beállítva úgy, hogy a hosszabbik oldala van orientálva az irányt a mért erő. Egy ilyen jelátalakító van ragasztva a vizsgálati darabot, érzékeli a deformáció a felületi rétegén. Így a természetes bemeneti mennyiség a deformáció jelátalakító Bonded részek felületi réteg, amelyhez hozzá van kötve, és a vyhodnoy- inverter ellenállás változás arányos ez a deformáció. Általában elhelyezett érzékelőket használnak, sokkal gyakrabban nenakleivaemyh.
Ábra 2- ragadt huzal tenzopreobrazovatel: 1- törzs-gauge huzal; 2- ragasztó vagy cement; 3- celofán vagy papír szubsztrát; 4- terminális vezetékek
Mérési átalakító az alapja hossza rész által elfoglalt a huzal. A leggyakrabban használt távadók a bázisokkal 5-20 mm, amelynek ellenállása 30-500 ohm. Szintén leggyakoribb hurok szerkezet a huzal nyúlásmérő, vannak mások. Ha szükséges, csökkenti a mérési bázist átalakító (3 - 1 mm), akkor gyártják vitkovoy eljárás, amely abban áll, hogy egy kör keresztmetszetű a tüskén cső a törlőpapír namatyaetsya Gage huzal hélix. Ezután a cső van ragasztva, eltávolítjuk a tüskéről, lapított és végeihez a huzal terminálok.
Mikor kap a lánc tezopreobrazovatelem nagy áram, gyakran használja a „nagy” wire tenzopreobrazovatel. Ezek közé tartozik a nagyszámú (30 - 50) párhuzamosan kapcsolt huzalok nagyok a méretei (hossz bázis 150-200 mm), és hagytuk, hogy jelentősen növeli a átfolyó áram átalakító (3. ábra).
Ábra 3- Egy alacsony ( "erős") huzal tenzopreobrazovatel: 1- törzs-gauge huzal; 2- ragasztó vagy cement; 3- celofán vagy papír szubsztrát; 4- terminális vezeték
Huzal érzékelők kis csatlakozó felületén a mintával (bázis), amely csökkenti a szivárgási áram magas hőmérsékleten, és nagyobb leválasztás a feszültség érzékelő és a mintát.
Fólia nyúlásmérő bélyegek a legnépszerűbb változat ragasztott nyúlásmérő bélyegek. Fólia átalakítók képviselnek fóliaszalag vastagsága 4-12 mikron, amelyben az a része, a fém maratása úgy választjuk meg, hogy a fennmaradó részt formák a 4. ábrán látható csappal rács.
A gyártása egy ilyen tömbben ellátható bármely rácsos minta, ami egy jelentős előny tensoconverters fólia. A 4A ábrán bemutatjuk a megjelenése a jelátalakító fólia mérésére lineáris stressz állapotok ábrán. 4, in - fólia jelátalakító ragadt a tengelyen forgatónyomaték méréséhez, mint a 4. ábrán, b - beragadt a membránon.
Ábra 4- Fólia Átalakító: 1- csuklópántszerelvény; 2- tekercsek érzékeny szakító membrán erőfeszítéseket; 3- tekercsek érzékenyek a nyomó erőfeszítéseket membrán
A legnagyobb előnye a fólia átalakítók az a képesség, hogy növelje a keresztmetszete a végén a jelátalakító; hegesztő (vagy forrasztás) következtetéseket ebben az esetben, hogy készítsen jóval megbízhatóbb, mint a feldolgozók a vezetéket.
Fólia nyúlásmérő bélyegek képest a huzal nagyobb aránya felület az érzékelő elem keresztmetszeti területe (érzékenység) és stabilabbak szélsőséges hőmérsékleten és hosszú rakományok. A nagy felületű és kis keresztmetszetű is rendelkezik, jó termikus érintkezést a szenzor minta, amely csökkenti önmelegedését az érzékelő.
vannak ugyanazon fémek előállításához felhasznált fólia tensoconverters, mint a vezetékes érzékelők (konstantán, nikróm, vas-nikkel ötvözet, stb), és is alkalmazni más anyagokat, például ötvözet titanoalyuminievy 48T-2, alkalmas a mérésre deformációk 12 %, valamint a különböző félvezető anyagok.