Typy tenzometru: charakteristiky a jeho aplikace

Tenzometr je pasivní snímač, který převádí mechanické prodloužení a kompresi na odporové přetvoření. To bylo vynalezeno v roce 1938 Arthur Claude Ruge a Edward E. Simmons. Existují různé typy tenzometrů, které se používají k vyhledání vibrací, slouží k výpočtu přetvoření a souvisejícího napětí a někdy se také používá k vyhledání aplikované síly a tlaku. V geotechnickém poli jsou tenzometry důležitými senzory. Směr, rozlišení a typ kmene jsou důležité faktory, které je třeba vzít v úvahu před výběrem typů tenzometr nebo tenzometr. Níže jsou vysvětleny různé typy tenzometrů a jejich aplikace.

Co je to tenzometr?

Tenzometr je pasivní snímač používaný k měření napětí a napětí, posunutí, síly a tlaku. Funguje na „Piezorezistivní efekt“ zásada. Měřidlo je připevněno k předmětu pomocí namáhaného lepidla.

Základy tenzometru

Každý deninženýrstvíbudování lehčích a efektivnějších struktur, které stále dokážou dodržovat přísné standardy bezpečnosti a trvanlivosti. K dosažení této rovnováhy mezi bezpečností, trvanlivostí a účinností používají inženýři tenzometry k měření mezních hodnot napětí svých surovin. Měřidla monitorují míru povrchového napětí, které materiál zvládne. Typický tenzometr se skládá ze tří vrstev: horní vrstva laminátu, snímací prvek a základní vrstva z plastové fólie.

Když je tenzometr spojen s povrchem pod napětím, bude se deformovat nebo ohýbat v souzvuku s tímto povrchem, což způsobí posun elektrického odporu úměrný deformaci aplikované na povrch. Vzorec lze poté použít k převodu výkyvů odporu na přesné čtení napětí. Měřidla se dodávají v různých konfiguracích. Výběr správného tenzometru pro vaši aplikaci závisí na tom, kterým směrem se pohybuje primární kmen, jaký typ kmene měříte a cílovou měřicí oblast. Toto jsou základy tenzometru.

Kmen

Vezměme si jeden objekt délky ‚L0“, Aplikujte sílu„ F “na obě strany objektu. Použijeme-li na předmět stejnou sílu, délka objektu se změní.

Kmen

Dříve byla délka objektuL0, po působení síly na tento objekt je jeho délkaL. Změna délky se bere jakodL, kde dL = L- L0.Kmen je definován jako poměr změny délky a původní délky.

Kmen = změna délky / původní délka = dL / L0

Toto je vzorec pro měření napětí. Existují dva typy kmenů: pozitivní kmen a negativní kmen. Předpokládejme, že používáme jeden elektrický vodič nebo elektrický vodič v tenzometru, který může procházet elektřinou. Bez ohledu na síly, vibrace a tlaky působící na měřidla jsou na drátu vlivem vibrací a použité síly rozměry Řidič také změnit.

Změna dimenze se také změní v odporu, tato změna odporu najde použitou sílu nebo vibrace nebo tlak. Zde je změnou dimenze napětí. Je to hlavní základní princip tenzometru.

Typy tenzometrů

Existují různé typy tenzometrů, které zahrnují následující.

LY lineární tenzometry

Lineární tenzometry LY měří napětí pouze v jednom směru. LY1-LY9 jsou typy lineárních tenzometrů LY s různými velikostmi a geometrií. DY11, DY13, DY1x, DY41, DY43, DY4x jsou dvojité lineární tenzometry.

Tenzometrické rozety

Různé typy tenzometrických rozet jsou membránová rozeta, tee rozeta, obdélníková rozeta a delta rozeta.

Membránové rozety tenzometry

Tenzometry s membránovou rozetou se používají k měření posunu, rychlosti, tlaku a síly a také k měření elastického přetvoření vyvinutých materiálů a struktur při dynamickém a statickém zatížení. Tenzometry se používají při výrobě železničních vozů, strojírenství, výrobě letadel a raket a dalších průmyslových odvětvích.

Tenzometrický rozchod Tee (0-90 0 )

Tee rozeta je dvouprvkový tenzometr růžice. V Tee rozetě jsou dvě mřížky vzájemně kolmé.

Obdélníková růžice (0- 450-900)

Je také známý jako tříprvkový obdélníkový růžicový tenzometr skládající se ze tří mřížek. Druhá a třetí mřížka jsou úhlově posunuty o 45 0 a 900resp. Delta Rosette: Delta růžice je také známá jako tenzometr delta rosette se třemi prvky, druhá a třetí mřížka jsou 600a 1200od první mřížky.

Tee rozeta, obdélníková rozeta a delta rozeta tenzometrické údaje jsou uvedeny níže.

Tee Rosette, Rectangular Rosette, and Delta Rosette

Quarter Bridge, Half Bridge a Full-Bridge Tenzometry

Tenzometry typu quarter, half a full-bridge jsou popsány níže.

Tenzometr čtvrtletního typu

Čtvrtý můstek typu I a čtvrtý můstek typu II poskytují informace o konfiguracích tenzometru čtvrtého můstku.

Čtvrtletní most typu I.

Čtvrtinový můstek typu I měří buď ohybové napětí, nebo axiální napětí. Ohybová deformace je také známá jako momentová deformace. Ohybová deformace je definována jako poměr napětí v ohybu a Youngova modulu pružnosti. Tenzometry použité v konfiguraci momentového přetvoření lze použít ke stanovení svislého zatížení. Axiální přetvoření je definováno jako poměr axiálního napětí a Youngova modulu, pro stanovení axiálních zatížení se při axiálním přetažení používají tenzometry.

Ve čtvrtém můstku typu I je namontován jeden prvek tenzometru ve směru ohybu v ohybu nebo v axiálním tahu. Kde R1a R. dva (dokončovací odpory polovičního můstku) R3je čtvrtinový můstek a R 4 je také aktivním prvkem tenzometru, který měří tahové napětí. Níže jsou zobrazeny axiální přetvoření, můstek v ohybu a schémata zapojení mostu typu I a typu II.

Tenzometr Quater Bridge typu I a typu II

Čtvrtý most typu II

Čtvrtý můstek typu II měří také ohybové napětí nebo axiální napětí. Kde R1a R. dva (dokončovací odpory polovičního můstku) R3(prvek snímání teploty čtvrtého můstku) a R 4 (aktivní tenzometrický prvek, který měří tahovou deformaci).

Tenzometry s napůl můstkem

Poloviční můstek typu I a poloviční můstek typu II poskytují informace o konfiguracích tenzometru polovičního můstku.

Poloviční můstek typu I.

Měří buď ohybové nebo axiální přetvoření. U typu I R.1 a R.dva (dokončovací odpory polovičního můstku) R3 (měří kompresi z Poissonova jevu) a R4 (měří napětí v tahu).

Poloviční můstek typu II

Neměří axiální přetvoření, ale pouze ohybové napětí. U typu II R.1 a R.dva (dokončovací odpory polovičního můstku) R3 (měří tlakové napětí) a R3 (měří napětí v tahu).

Poloviční můstek typu I a typu II axiálnínapětí, ohybová napětí a schémata zapojení jsou uvedena níže

Tenzometr s polovičním můstkem typu I a typu II

Tenzometry s plným můstkem

Full-bridge typu I, typu II a typu III poskytují informace o konfiguracích tenzometru s plným můstkem.

Full-Bridge typu I a typu II

Typ I i ​​typ II měří pouze ohybové namáhání. U typu I R.1a R. 3 (aktivní tenzometrické prvky měří tlakové napětí) Rdvaa R. 4 (aktivní tenzometrický prvek měří tahovou deformaci). U typu II R.1(aktivní tenzometrické prvky měří tlakový Poissonův efekt) Rdva (aktivní tenzometrické prvky měří Poissonův efekt v tahu) R3 (aktivní tenzometrický prvek měří tlakové napětí) a R4 (aktivní prvky tenzometru měří tahové napětí)

Tenzometr s plným můstkem typu I a typu II

Plný most typu III

Plný můstek typu III odmítá namáhání v ohybu, měří pouze axiální přetvoření. Kde R1a R. 3 (aktivní tenzometrické prvky měří tlakový Poissonův efekt) Rdvaa R. 4 (aktivní tenzometrické prvky měří tahové napětí). Celkový počet aktivních prvků tenzometru typu III jsou čtyři, přičemž dva prvky aktivního tenzometru jsou namontovány v axiálním směru tahu (jeden je namontován nahoře a druhý dole) a další dva prvky fungují jako Poissonův manometr.

Axiální přetvoření typu Full Bridge typu III, deformace v ohybu a obvodové schéma

Výrobky pro měření tahu

Některé typy tenzometrických produktů s rozsahem měření, značkou a cenou jsou uvedeny v následující tabulce.

Vlastnosti

Vlastnosti tenzometrů jsou

• Tenzometry jsou vysoce přesné
• Pro komunikaci na velké vzdálenosti jsou ideální
• Vyžadují snadnou údržbu
• Mají dlouhou životnost
• Pro dlouhodobou instalaci jsou vhodné tenzometry

Aplikace

Aplikace tenzometru jsou

• Letectví a kosmonautika
• Kabelové mosty
• Monitorování železniční dopravy
• Řízení točivého momentu a výkonu v rotujících zařízeních
• Zbytkový stres
• Měření vibrací a točivého momentu
• Měření ohybů a průhybů
• Měření napětí, přetvoření a komprese

Výhody

Výhody tenzometru jsou

• Levný
• Cenově dostupné
• Přesný

Časté dotazy

1). Jaký je rozsah délky měřidla?

Rozsah měřicí délky je pro běžné aplikace od 3 do 6 mm.

2). Co jsou úvahy o výběru tenzometru?

Při výběru tenzometru se berou v úvahu délka a šířka měřidel, konfigurace pájecího jazýčku, dostupnost, materiál nosiče, počet měřidel a uspořádání měřidel podle vzoru měřidla.

3). Jaký je rozsah tenzometrického odporu?

Rozsah odporu tenzometru je od 30 do 3 k ohmů.

4). Co je mladý modul?

Youngův modul je definován jako poměr napětí v tahu a prodloužení.

5). Jaké jsou typy kmene?

Axiální deformace, deformace v ohybu, torzní deformace, smyková deformace a tlaková deformace představují pět typů deformace.

V tomto článku typy tenzometru a jejich aplikace Jsou diskutovány výhody tenzometru, některé produkty tenzometru s měřicím rozsahem a modelem, charakteristiky, základy tenzometru a různé typy tenzometrů s diagramy. Zde je otázka, jaké jsou vlastnosti tenzometru?