Įtempimo matuoklio tipai: charakteristikos ir jo taikymas

Įtempimo daviklis yra pasyvus keitiklis, kuris paverčia mechaninį pailgėjimą ir suspaudimą į atsparumo deformaciją. Tai išrado Arthuras Claude'as Ruge'as ir Edwardas E. Simmonsas 1938 m. Yra įvairių tipų įtempimo matuoklių ir jie naudojami vibracijoms surasti, naudojamiems deformacijai apskaičiuoti ir susijusiam įtempiui apskaičiuoti, o kartais jie taip pat naudojami nustatant jėgą ir slėgį. Geotechnikos srityje įtempio matuokliai yra svarbūs jutikliai. Įtempimo kryptis, skiriamoji geba ir tipas yra svarbūs veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti prieš renkantis tipus tempimo matuoklis arba įtempimo matuoklis. Skirtingi įtempimo matuoklių tipai ir jų pritaikymas paaiškinti toliau.

Kas yra tempimo matuoklis?

Įtempimo daviklis yra pasyvus keitiklis, naudojamas įtampai ir įtempiui, poslinkiui, jėgai ir slėgiui matuoti. Jis veikia „Pjezorezistinis efektas“ principas. Matuoklis pritvirtinamas prie daikto, naudojant įtempimo metu esančius klijus.

Įtempimo matuoklio pagrindai

Kiekvieną dienąinžinerijastatyti lengvesnes ir efektyvesnes konstrukcijas, kurios vis dar sugeba išlaikyti griežtus saugos ir ilgaamžiškumo standartus. Siekdami šio saugumo, ilgaamžiškumo ir efektyvumo balanso, inžinieriai naudoja įtempimo matuoklius, kad matuotų žaliavų įtempių ribas. Matuokliai stebi paviršiaus įtempio kiekį, kurį medžiaga gali atlaikyti. Tipiškas įtempio matuoklis yra sudarytas iš trijų sluoksnių: laminato viršutinis sluoksnis, jutimo elementas ir plastikinės plėvelės pagrindo sluoksnis.

Kai įtempimo matuoklis yra sujungtas su įtemptu paviršiumi, jis iškraipys arba sulanks kartu su tuo paviršiumi, sukeldamas elektrinės varžos poslinkį, proporcingą paviršiui tenkančiam įtempimui. Tada, norint paversti pasipriešinimo svyravimus tiksliu deformacijų rodmeniu, galima naudoti formulę. Matuokliai yra skirtingų konfigūracijų. Tinkamo tempimo matuoklio pasirinkimas pagal jūsų paskirtį priklauso nuo to, kuria kryptimi veikia pagrindinis tempimas, kokio tipo tempimą matuojate, ir nuo tikslinio matavimo ploto. Tai yra deformacijos matuoklio pagrindai.

Perkošti

Paimkime vieną ilgio objektą ‘L0’, Jėgą„ F “pritaikykite abiejose objekto pusėse. Jei objektui pritaikysime vienodą jėgos kiekį, objekto ilgis pasikeis.

Perkošti

Anksčiau objekto ilgis buvoL0, panaudojus tam objektui jėgą, ilgis yraL. Ilgio pokytis laikomasdL, kur dL = L- L0.Padermė apibrėžiama kaip ilgio ir pradinio ilgio pokyčio santykis.

Įtempimas = ilgio / originalo ilgio pokytis = dL / L0

Tai yra deformacijos matavimo formulė. Yra dviejų rūšių padermės, jos yra teigiamos ir neigiamos. Tarkime, kad įtempio matuoklyje naudojame vieną elektros laidininką arba elektros laidą, kuris per jį gali praleisti elektrą. Nepriklausomai nuo matuokliams tenkančios jėgos, vibracijos ir slėgio, esančio ant vielos, dėl vibracijos ir veikiamos jėgos matmenys vairuotojas taip pat pasikeisti.

Dimensijos pokytis taip pat pasikeis pasipriešinimu, pasikeitus atsparumui, bus nustatyta jėga, vibracijos ar slėgis. Čia dimensijos pokytis yra įtampa. Tai yra pagrindinis deformacijos matuoklio principas.

Įtempimo matuoklių tipai

Yra įvairių tipų įtempimo matuoklių, kurie apima:

LY tiesiniai tempimo matuokliai

Linijiniai įtempio matuokliai LY matuoja įtampą tik viena kryptimi. LY1-LY9 yra skirtingų dydžių ir geometrijos LY linijinių įtempių matuoklių tipai. DY11, DY13, DY1x, DY41, DY43, DY4x yra dvigubi tiesiniai įtempio matuokliai.

Padermės matuoklio rozetės

Skirtingi įtempio matuoklio rozetės tipai yra membraninė rozetė, tee rozetė, stačiakampė rozetė ir delta rozetė.

Membraniniai rozetės padermės matuokliai

Membraniniai rozetės įtempimo matuokliai naudojami matuoti poslinkį, greitį, slėgį ir jėgą, taip pat matuoti sukurtų medžiagų ir konstrukcijų elastinę įtampą esant dinaminei ir statinei apkrovai. Įtempimo matuokliai naudojami geležinkelio automobilių gamyboje, mechanikos inžinerijoje, lėktuvų ir raketų gamyboje bei kitose pramonės šakose.

„Tee Rosette“ įtempimo matuoklis (0–90 0 )

„Tee“ rozetė yra dviejų elementų rozetės įtempimo matuoklis. Tee rozetėje du tinkleliai yra statmeni.

Stačiakampė rozetė (0–450–900)

Jis taip pat žinomas kaip trijų elementų stačiakampis rozetės įtempimo matuoklis susideda iš trijų tinklelių. Antrasis ir trečiasis tinkleliai yra kampiškai pasislinkę 45 0 ir 900atitinkamai. „Delta Rosette“: Delta rozetė taip pat žinoma kaip trijų elementų delta rozetės įtempimo matuoklis, antrasis ir trečiasis tinkleliai yra 600ir 1200atokiau nuo pirmo tinklelio.

Tee rozetės, stačiakampio formos rozetės ir delta rozetės įtempimo matuoklio figūros parodytos žemiau.

Tee Rosette, stačiakampė Rosette ir Delta Rosette

Ketvirčio tiltas, pusės tilto ir viso tilto įtempio matuokliai

Ketvirčio, ​​pusės ir viso tilto tipo deformacijos matuokliai aptariami toliau.

Ketvirčio tilto įtempio matuoklis

I tipo ketvirčio tiltas ir II tipo ketvirčio tiltas teikia informaciją apie ketvirčio tilto įtempimo matuoklio konfigūracijas.

I ketvirčio tiltas

I tipo ketvirčio tiltas matuoja lenkimo įtampą arba ašinę deformaciją. Lenkimo įtempimas taip pat žinomas kaip momentinis įtempimas. Lenkimo įtempis apibrėžiamas kaip lenkimo įtempio ir jauno elastingumo modulio santykis. Vertikaliajai apkrovai nustatyti gali būti naudojami deformacijos matuokliai, naudojami momento deformacijos konfigūracijoje. Ašinis tempimas apibrėžiamas kaip ašinio įtempio ir jauno modulio santykis, kad būtų galima nustatyti ašines apkrovas, kai deformaciniai matuokliai naudojami ašinei deformacijai.

I tipo ketvirčio tiltelyje lenkimo tempimo arba ašinio įtempimo kryptimi montuojamas vienas deformacijos matuoklio elementas. Kur R1ir R du (pusės tilto užbaigimo rezistoriai) R3yra ketvirčio tilto užbaigimo rezistorius ir R 4 taip pat yra aktyvus tempimo matuoklio elementas, matuojantis tempimo įtampą. Žemiau parodytos I ir II tipo ketvirčio tilto ašinės deformacijos, lenkimo deformacijos ir grandinės schemos.

I tipo ir II tipo „Quater“ tilto gabaritai

II ketvirčio tiltas

II tipo ketvirčio tiltas taip pat matuoja lenkimo įtampą arba ašinę deformaciją. Kur R1ir R du (pusės tilto užbaigimo rezistoriai) R3(ketvirčio tilto temperatūros jutiklis) ir R 4 (aktyvus deformacijos matuoklio elementas, kuris matuoja tempiamąjį tempimą).

Pusiau tilto tipo tempimo matuokliai

I tipo pusiau tiltas ir II tipo pusiau tiltas teikia informaciją apie pusiau tilto įtempimo matuoklio konfigūracijas.

I tipo pusiau tiltas

Jis matuoja lenkimą arba ašinę įtampą. I tipo R1 ir Rdu (pusės tilto užbaigimo rezistoriai) R3 (jis matuoja suspaudimą pagal Puasono efektą) ir R4 (jis matuoja tempimo tempimą).

II tipo pusiau tiltas

Jis nematuoja ašinės deformacijos, matuoja tik lenkimo įtampą. II tipo R1 ir Rdu (pusės tilto užbaigimo rezistoriai) R3 (tai matuoja gniuždymo įtampą) ir R3 (jis matuoja tempimo tempimą).

I tipo ir II tipo ašinis pusiau tiltasįtempimas, lenkimo įtempimas ir grandinės schemos parodytos žemiau

I tipo ir II tipo pusės tilto gabaritai

„Full-Bridge“ tipo tempimo matuokliai

I tipo, II tipo ir III tipo viso tilto informacija suteikia informaciją apie viso tilto įtempimo matuoklio konfigūracijas.

I ir II tipo „Full-Bridge“

I ir II tipai matuoja tik lenkimo įtampą. I tipo R1ir R 3 (aktyvūs deformacijos matuoklio elementai matuoja gniuždymo įtampą)duir R 4 (aktyvus deformacijos matuoklio elementas matuoja tempiamąjį tempimą). II tipo R1(aktyvūs deformacijos matuoklio elementai matuoja gniuždomąjį Puasono efektą)du (aktyvūs deformacijos matuoklio elementai matuoja tempiamąjį Puasono efektą)3 (aktyvus deformacijos matuoklio elementas matuoja gniuždymo įtampą) ir R4 (aktyvūs deformacijos matuoklio elementai matuoja tempiamąjį tempimą)

I ir II tipo viso tilto įtempio matuokliai

III tipo visas tiltas

III tipo pilnas tiltas atmeta lenkimo įtampą, matuoja tik ašinę įtampą. Kur R1ir R 3 (aktyvūs deformacijos matuoklio elementai matuoja gniuždomąjį Puasono efektą)duir R 4 (aktyvūs deformacijos matuoklio elementai matuoja tempiamąjį tempimą). III tipo viso aktyvaus deformacijos matuoklio elementai yra keturi, kur du aktyvūs deformacijos matuoklio elementai yra sumontuoti ašine įtempimo kryptimi (vienas montuojamas viršuje, kitas - apačioje), o kiti du elementai veikia kaip Puasono matuoklis.

Viso tilto III tipo ašinė įtampa, lenkimo įtempimas ir grandinės schema

Įtempimo matuoklio gaminiai

Kai kurie įtempio matuoklio produktų tipai, kurių matavimo diapazonas, prekės ženklas ir kaina yra nurodyti žemiau esančioje lentelėje.

Charakteristikos

Įtempimo matuoklių charakteristikos yra

• Įtempimo matuokliai yra labai tikslūs
• Tolimam susisiekimui jie idealūs
• Juos reikia lengvai prižiūrėti
• Jie turi ilgą eksploatavimo laiką
• Ilgalaikiam montavimui tinka tempimo matuokliai

Programos

Įtempimo matuoklio pritaikymas yra

• Aviacija
• Kabelių tiltai
• Geležinkelio stebėjimas
• Sukamojo įrenginio sukimo momento ir galios valdymas
• Liekamasis stresas
• Vibracijos ir sukimo momento matavimas
• Lenkimo ir deformacijos matavimas
• Įtempimo, įtempimo ir suspaudimo matavimas

Privalumai

Įtempimo matuoklio privalumai yra

• Nebrangus
• Įperkamos
• Tikslus

DUK

1). Koks gabarito ilgio diapazonas?

Matavimo ilgio diapazonas yra nuo 3 iki 6 mm, kai tai įprasta.

2). Kokie yra tempimo matuoklio pasirinkimo aspektai?

Įtempimo matuoklio pasirinkimo aspektai yra matuoklių ilgis ir plotis, litavimo skirtuko konfigūracija, prieinamumas, laikiklio medžiaga, matuoklių skaičius ir matuoklių išdėstymas pagal gabaritų modelį.

3). Koks yra deformacijos matuoklio pasipriešinimo diapazonas?

Atsparumo tempimo matuokliui diapazonas yra nuo 30 iki 3k omų.

4). Koks yra jauno modulis?

Jauno modulis apibrėžiamas kaip tempimo įtempio ir ekstensinės įtempimo santykis.

5). Kokios yra įtampos rūšys?

Ašinė įtampa, lenkimo įtampa, sukimo įtempimas, šlyties įtempimas ir gniuždomasis įtempimas yra penki įtempimo tipai.

Šiame straipsnyje įtempio matuoklio tipai ir jų pritaikymas , aptariami deformacijos matuoklio privalumai, kai kurie deformacijos matuoklio gaminiai su matavimo diapazonu ir modeliu, charakteristikos, deformacijos matuoklio pagrindai ir įvairių tipų deformacijų matuokliai su diagramomis. Štai jums klausimas, kokios yra deformacijos matuoklio savybės?