Тензометрия – что это в медицине, тензометрическое оборудование, метод измерения деформаций

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Тензометрический метод предполагает непосредственное определение усилий, вызываемых весом нефтепродуктов. Первичным прибором в устройствах этого метода является электротенэометрический датчик.  [1]

Тензометрический метод позволяет определять напряжения на внутренних поверхностях и частях сосудов при нормальных температурах. Аналогичные тензорезисторы и аппаратура могут одновременно использоваться и для измерений на внешних поверхностях сосудов.  [2]

Тензометрический метод основан на непосредственном измерении деформаций на поверхности исследуемой модели или детали с помощью электрических, механических, оптических, зеркальных, струнных, пневматических и проволочных тензометров.  [3]

Тензометрический метод использует явление деформации вала под влиянием момента вращения. На вспомогательном валу, который присоединяется между фланцами спариваемых машин, наклеиваются тензометри-ческие датчики.

Четыре датчика попарно располагаются под углом 45 к оси вала и соединяются в мостиковую схему. Сигналы от тензодатчиков с помощью четырех скользящих контактов передаются на усилитель и затем осциллографируются.

Для получения удовлетворительных результатов особенно важно правильно расположить и тщательно приклеить датчики, обеспечить надежный скользящий контакт и, наконец, тщательно настроить всю установку. Важно правильно подобрать усилитель сигналов от тензодатчиков, устранить дрейф нуля.

Для обеспечения стабильности измерений требуется усилитель с постоянным коэффициентом усиления и линейной частотной характеристикой.  [4]

Тензометрический метод дает возможность непосредственно осциллографировать момент вращения как при работе двигателя вхолостую, так и при нагрузке, что является существенным его достоинством.  [5]

Тензометрический метод определения сил по сравнению с дренажным обладает гораздо большей мобильностью и, что особенно важно, позволяет получать информацию о нестационарных явлениях, которые характерны для критических режимов.  [6]

Сущностьтензометрического метода заключается в том, что в процессе нагружения детали измеряются деформации поверхностных волокон. По найденным деформациям на основе закона Гука вычисляются действительные напряжения. Таким образом, исходным является предположение, что материал детали упруг и изотропен.

Метод тензометрирования при экспериментальном исследовании деталей машин может быть применен не только в условиях, статических нагрузок, но и в условиях динамических нагрузок, большей частью соответствующих рабочим условиям. В ряде случаев является целесообразным при измерении значительных деформаций изготовлять модель детали в увеличенном масштабе.

В этом случае рассматриваемый метод обеспечивает большую точность, измерения.  [7]

Преимуществомтензометрического метода определения количества жидкости является простота, а основным недостатком – невысокая точность тензометров и как следствие – недостаточная точность измерения.  [8]

Более универсалентензометрический метод исследования на-груженности машин, обеспечивающий непрерывную запись напряженного состояния отдельных элементов механизмов и металлоконструкций на пленку ( бумажную ленту) осциллографа. Он позволяет регистрировать процессы изменения нагрузок, протекающие с большими скоростями и частотами.  [9]

Некоторой модификациейтензометрического метода является метод, основанный на определении объема жидкости, вылившейся после снятия давления опрессовки.

В качестве прогностических параметров используют такие характеристики, как скорость слива, его объем, вес и толщина трубы. Для определения прочности трубы проводят статистическую обработку.

Данная обработка позволяет получить многопараметровое уравнение корреляции при помощи ЭВМ.  [10]

Принципиальное отличиетензометрического метода измерения давления состоит в том, что мерой давления является не перемещение заданной точки УЧЭ в осевом направлении, а деформации поверхности УЧЭ или поверхности связанного с ним тела. Измерительный преобразователь, который преобразует деформации поверхности твердого тела в изменение его электросопротивления, называется тензорезистором.  [11]

При пользованиитензометрическим методом, который может быть приравнен к методу испытания свидетелей ( в данном случае – свидетель это тензодатчик), следует иметь в виду, что при каждом виде нагружения, форме образца ( или натурной детали) и частотах на-гружения необходимо иметь тарировочные кривые изменения электросопротивления тензодатчика и клеевого шва.  [12]

Наряду стензометрическим методом исследования напряжений в инженерной практике и а области научных исследований широкое применение находит также поляризационно-оптический метоД, иначе называемый методом фотоупругости.  [13]

В чем заключаетсятензометрический метод измерения магнитострикции.  [14]

Страницы:      1    2    3    4

Источник: http://www.ngpedia.ru/id149312p1.html

Тензометрические измерения ZETLAB

В любой задаче в области компьютерной автоматизации измерений, испытаний и управления технологическим производством самым главным моментом является выбор первичного преобразователя.

Первичные преобразователи сигналов внешнего воздействия в электрический сигнал основаны на различных физических эффектах и бывают различного типа и вида.

Рассмотрим один из распространенных видов преобразователей — резистивных.

Резистивные датчики широко используются в тензометрии. Тензометрия (от лат. tensus — напряжённый, натянутый и греч.

metréō — измеряю) — экспериментальное определение напряжённого состояния конструкций, основанное на измерении местных деформаций. При механической деформации материала его электрическое сопротивление изменяется.

Этот эффект называется тензорезистивным эффектом. На основе этого эффекта реализованы тензодатчики, реагирующие на механическое напряжение σ:

где E — модуль Юнга материала, F — приложенная сила, dl/l = e — относительная деформация материала.

Тензометрические измерения производятся при помощи измерительных модулей ZET 7010 Tensometer-485, ZET 7110 Tensometer-CAN, ZET 7111 Tensometer-CAN; или тензостанции ZET 017-Т8 и программы «Тензодатчик». В качестве чувствительных элементов могут быть использованы тензодатчики или тензорезисторы в различных исполнениях.

Тензорезистивный эффект применяется для измерения различных физических величин: веса, давления, механического напряжения и т.п. На рисунке 1, например, показаны формы измерительных решеток тензорезисторов фирмы «Месстехник-HBM». На рисунке 2 представлен внешний вид типичного датчика давления производства ООО «Метроник».

Рисунок 1

Рисунок 2

При построении многоканальных контрольно-измерительных систем автоматизации технологических процессов используются несколько тензостанций ZET 017-Т8: в этом случае количество измерительных каналов может достигать 128.

Для подключения такого количества датчиков используются клеммные модули (рисунки 3 и 4). Для интеграции тензоизмерительной системы в уже существующий процесс возможна установка модулей на DIN-рейку.

Для построения распределенной системы тензоизмерений используются модули ZET 7010 Tensometer-485, ZET 7110 Tensometer-CAN, ZET 7111 Tensometer-CAN.

Рисунок 3

Рисунок 4

Для контроля и управления процессами используется цифровой вход/выход тензостанции ZET 017-Т8 или управляющий модуль ZET 7060 Digital-485 или ZET 7160 Digital-CAN.

Например, при превышении давления в контролируемой точке исследуемого объекта, с цифрового выхода на исполнительный механизм подается сигнал, что приводит к его срабатыванию и, например, к открытию спускового клапана.

При нормализации давления сигнал с цифрового выхода выключается и продолжается нормальное функционирование системы. Пороги (уставки) срабатывания цифрового входа/выхода устанавливаются оператором. Контроль измеряемых параметров и алгоритмы срабатывания уставок могут быть различными.

Весь процесс измерения параметров, срабатывания уставок и возникновение нештатных ситуаций отображается на экране в реальном времени и протоколируется для дальнейшего анализа и хранения.

Источник: https://zetlab.com/tenzometricheskie-izmereniya/

Тензометрический метод

Тензочувствительные преобразователи– принцип действия основан на тензоэффекте, то есть изменении сопротивления проводника при его механической деформации. Относительное изменение сопротивления:

S – коэффициент тензочувствительности. Обычно применяются материалы с низким коэффициентом температурного расширения (константан, манганин). Эти датчики изготавливаются из проволоки диаметром 0.02…0.05 мм, фольги или напылением в вакууме. Деформация:

По формулам сопромата напряжение равно:.

Так как напряжение можно определить через нагрузку P и площадь поперечного сечения F:

где P – нагрузка, F – площадь поперечного сечения, E – модуль упругости материала, из этого следует, что тензорезисторы применяются для измерений усилий, механических напряжений, давлений.

Проволочный тензорезистор представляет собой уложенную зигзагообразно между двумя электроизоляционными подложками тонкую тензочувствительную проволоку 1.

К концам проволоки присоединены (пайкой или сваркой) выводные концы 3. Для упрочнения места закрепления выводных концов сверху и снизу тензорезистора приклеивают полоски бумаги 2 и делают разгрузочную петлю 4.

Электроизоляционные подложки выполняют из папиросной бумаги, лаковой пленки или цемента.

Читайте также:  Коронки на зубы: какие лучше, цена, стоимость установки на один зуб, какие ставить на жевательные зубы, фото

Фольговый тензорезистор – тонкая лаковая плёнка, на которую нанесена фольговая тензочувствительная решётка (1) из константана толщиной 4…12 мм. Решётка наносится на основание 2, выполненное из бумаги, плёнки или синтетического материала.

Напряжения, деформации.

Для измерения напряжений и деформаций тензометрические чувствительные элементы, подключаются по мостовой схеме.

Схемы подключения тензорезисторов.Примеры мостовых схем. Подключены два ортогонально расположенных активных тензорезистора.

Выходные напряжения определяются по формуле

где ε – деформация, μ – коэффициент Пуассона, G – тензометрический коэффициент Rg – сопротивление тензорезистора R – постоянное сопротивление

Подключены два тензорезистора по оппозитной схеме. Деформация изгиба исключена подключением в противоположных направлениях.

В схеме:

Тензорезисторы R1 R3 , сжимаются, а R2 R4 – растягиваются пропорционально коэффициенту Пуассона по формуле (См. рис):

Следовательно, сопротивления датчиков меняются так:

Силы.

Для измерения силы применяются электронные динамометры на растяжение, сжатие и универсальные типа ТМ (далее -динамометры) предназначены для измерений статической силы растяжения и сжатия. Динамометры применяются на предприятиях различных отраслей промышленности для измерений силы, при калибровке и поверке в качестве эталонных средств измерений силы.

Под действием приложенной на­грузки происходит деформация упругого элемента, которая вызывает разбаланс тензорезисторного моста. Электри­ческий сигнал разбаланса моста поступает на вторичный измерительный преобразователь для аналого-цифрового преобразования, обработки и индикации результатов измерений.

Чувствительный элемент динамометра – тензорезисторный датчик. Кроме него в измерительную систему входит вторичный преобразователь с цифровым отсчетным устрой­ством и соединительный кабель.

Универсальные динамометры типа ТМУ имеют диапазоны измерений от 1 кН (наименьший) до 300 кН (наибольший), классы точности: 00; 0,5; 1; 2. Универсальные динамометры предназначены для измерений, как на сжатие, так и на растяжение.

Классы точности динамометров электронных растяжения, сжатия и универсальных (АЦДР, АЦДС и АЦДУ)

Класс точности по ISO 376 Соответствие разрядам по ГОСТ 9500 Пределы относительной допускаемой суммарной погрешности, %
±0,06
0,5 1-й ±0,12
3-й ±0.24
±0.45

Дата добавления: 2016-06-15; просмотров: 1120;

Источник: https://poznayka.org/s15343t1.html

Тензометрические системы

Тензометрия – способ экспериментальной оценки напряженно-деформированного состояния конструкции. Используется для измерения фактических значений напряжений в конструкции и автоматизации процесса идентификации вида дефекта по данным акустико-эмиссионного контроля и других методов контроля, применяемых в системе диагностического мониторинга.

«НПП «МИКС Инжиниринг» предлагает следующие решения в области тензометрии:

Датчиками деформации и смещения в классическом виде называются датчики, фиксирующие микродеформации и смещения в  диапазоне 0,01-10 мкм., которые возникают в различных материалах, деталях машин, элементах конструкций и т.п.

, при воздействии на них различных физических факторов (давления, силы, температуры и т.п.). Регистрируя микродеформации, можно косвенно судить о физическом воздействии на объект исследования.

 На этом принципе строятся датчики силы, давления, ускорения, моментов, сейсмодатчики и т.п.

По принципу действия датчики деформации можно классифицировать следующим образом:

  • тензодатчики;
  • пьезодатчики;
  • микромеханические датчики;
  • интерферометрические датчики;

В свою очередь тензометрические датчики можно разделить на металлические тензодатчики (к которым относятся проволочные тензодатчики, фольговые тензодатчики, пленочные тензодатчики) и полупроводниковые тензодатчики.

Наиболее чувствительными, сложными и дорогими являются интерферометрические датчики деформаций.

Наиболее распространенными, благодаря малым габаритам, массе и низкой стоимости, являются металлические  и полупроводниковые тензодатчики и пъезодатчики.

Металлические тензодатчики

Работа металлических тензодатчиков основана на изменении сопротивлении материала проводника при деформации под действием прикладываемой нагрузки (тензоэффекте).

В простейшем случае тензорезистор представляет собой тонкий металлический проводник (кусок проволоки) жестко закрепленный на деформируемой детали.

Деформация детали ведет к деформации проволоки, изменяется ее длина, сечение и удельное электрическое сопротивление, что в конечном счете ведет к изменению электрического сопротивления всего учатка проволоки.

Сопротивление металлического проводника:

Не будем углубляться в рассмотрение зависимостей относительного изменения удельного сопротивления материала под действием деформаций, запишим конечную формулу

Где КТ  — коэффициент тензочувствительности (для большинства металлических материалов 2÷2,5, для сплава «пермаллой-вольфрам» — 4,1).

Таким образом, изменение сопротивления металлических проводников в пределах упругих деформаций пропорционально продольной деформации.

Линейность приведенного соотношения сохраняется  при

Рассмотрим проволочный и фольговый вариант исполнения тензодатчиков.

В проволочном тензодатчике для большей продольной чувствительности проволока диаметром 20-50 мкм. выполняется в виде меандра (10-20 звеньев) и наклеивается на тонкую (до 0,1мм) подложку из специального материала.

Фольговые и пленочные тензодатчики выполняются с использованием методов фотолитографии и напыления. Для уменьшения поперечной тензочувствительности в топологии фольговых тензодатчиков делаются утолщения. при этом обычно поперечная чувствительность не превышает 0,1-0,2% от продольной.

Фольговые тензодатчики выполняются с высокой точностью и могут быть оптимизированы для решения задач определенного типа. Например, могут применяться тензодатчики с решетками, оси чувствительности которых ортогональны друг другу, что позволяет путем анализа соотношения изменения сопротивлений решеток судить о деформации плоскости образца в любом направлении.

Тензодатчики и датчики, построенные на использования тензометрического принципа действия могут быть использованы как для решения статических, так и для динамических задач.

При этом при выборе размера тензодатчика l0 исходят из того, что датчик должен иметь размер точечного зонда, чтобы регистрировать информацию в локальной точке образца. Следовательно его размеры должны быть меньше, чем деформационная волна в контролируемом образце:

, где    — длина деформационной волны, V — скорость распространения ультразвука, f — частота колебаний. Для металла V составляет порядка  5 000 м/с, f max примем равным 50кГц, следовательно l0 должно быть меньше либо равно 10 мм.

При динамических деформациях величины продольных деформаций должны быть существенно ниже, чем при статических измерениях, исходя из соображений усталостной прочности материала.

На тензодатчики, и соответственно на точность измерений, проводимых с их использованием, существенное влияние оказывает температура.

Это обусловлено следующими факторами:

  • зависимостью удельного сопротивления материала тензодатчика от температуры;
  • зависимостью коэффициента объемного расширения материала от температуры;
  • разностью коэффициентов температурного расширения датчика, подложки, материала исследуемого образца.

Таким образом, сопротивление тензодатчика изменяется с изменением температуры даже при отсутствии воздействия сил на исследуемый образец.

Для решения задачи защиты от температурного воздействия используются различные методы термокомпенсации.

При изготовлении тензорезистров, фирмы производители используют специальные сплавы, минимизирующие влияние температурных воздействий в заданных интервалах температур.

Еще одним фактором, существенно влияющем на точность измерений в тензометрии, является способ крепления тензодатчика на образце. В настоящее время широкое распространение получила наклейка тензорезисторов.

Для наклейки тензорезисторов используются специальные безусадочные клеи: циакрин, из отечественных — ВН-15Т, В-58Т, зарубежные фирмы предлагают специальные клеи для решения самого широкого спектра задач все они обладают хорошей адгезией в широком диапазоне температур.

В настоящее время также используются привариваемые тензорезисторы (в основном высокотемпературные), с использованием точечной сварки.

Тензорезисторы могут также заливаться в образец (в строительстве тензорезисторы могут заливаться в бетонные конструкции).

В целом, следует отметить, что сегодня тензометрия является высокоточной и высокотехнологичной областью измерений, нашедшей свое применение во многих областях науки и экспериментальной механики.

Грамотное построение тензометрического измерительного комплекса требует сегодня не только поверхностных знаний основных принципов действия датчиков и измерительных усилителей, но и опыта в их использовании.

Читайте также:  Прямой прикус у человека: что это такое, такой ли он правильный, фото пациентов

Источник: http://www.mix-eng.ru/razrabotka/izmeritelnye-sistemy/tenzometricheskie-sistemy/

Тензометрия

26025

Тензометрия

Лекция

Производство и промышленные технологии

Тензометрия (от лат tensus — напряжённый и греч. metron — мера) — способ измерения напряжённо-деформированного состояния конструкции. Базируется на определении напряжений и деформаций в наружных слоях детали. Прибор для измерения этих параметров называется тензометром; обычно основным элементом такого прибора является тензодатчик

Русский

2014-10-16

246 KB

45 чел.

Лекция 17

Тензометрия.

1.1. Тензометр. 1.2. Электрические схемы. 1.3. Преобразователи перемещений и деформации. 1.4. Применение.

Тензометрия (от лат tensus — напряжённый и греч. metron — мера) — способ измерения напряжённо-деформированного состояния конструкции. Базируется на определении напряжений и деформаций в наружных слоях детали.

Прибор для измерения этих параметров называется тензометром; обычно основным элементом такого прибора является тензодатчик, преобразующий измеряемые величины в электрический сигнал, который затем передаётся регистрирующей аппаратуре.

Распространённая конструкция тензодатчика представляет собой резистор, сопротивление которого изменяется при деформации. Его приклеивают к поверхности тестируемой детали, так, чтобы он деформировался вместе с ней. Используются одиночные тензорезисторы или блоки тензорезисторов, соединённые по схеме моста или полумоста.

Регистрирующая аппаратура называется тензостанцией. До 1980-х годов она представляла собой комплекс самописцев, регистрирующих значения сигналов датчиков на бумаге.

Развитие компьютерной техники и АЦП изменило облик этой аппаратуры.

Стала возможна не только регистрация сигналов тензодатчиков, но и их компьютерный анализ в реальном времени и автоматическая выдача управляющих сигналов для изменения режима работы тестируемой конструкции.

Тензометрия широко используется для измерения веса.

Принцип действия

Тензодатчик включается в измерительный мост в качестве одного из сопротивлений (например, R2 на рис. 1). Если все сопротивления, составляющие мост, равны между собой, то при любых значениях напряжения между точками А и D токи через все резисторы по закону Ома будут равны между собой. Следовательно, напряжение между точками С и B будет равно нулю.

Но если какое-либо сопротивление будет отличаться от трёх других, то между точками C и B появится разность потенциалов (напряжение). Если же это сопротивление будет менять своё значение под воздействием какого-либо внешнего физического фактора (изменения температуры, светового потока извне и т. д.

), то напряжение между точками C и B будет менять своё значение в соответствии с изменением параметров внешнего физического фактора. Таким образом, внешний физический фактор является входным сигналом, а напряжение между точками C и B — выходным сигналом.

Далее выходной сигнал можно подавать на анализирующее устройство (например, на персональный компьютер), где специальные программы могут его обрабатывать.

В качестве резистора с переменным значением может использоваться тензодатчик — это такой «резистор», который может изменять своё сопротивление при изменении его длины или иной деформации.

Если один конец тензодатчика закрепить на одной поверхности (назовём её Х), а другой конец тензодатчика закрепить на другой поверхности (назовём её Y), то с изменением расстояния между поверхностями Х и Y будет изменяться длина тензодатчика, а значит и его сопротивление, меняя напряжение между точками C и D. Таким образом, на анализирующем устройстве (например, на экране монитора компьютера) можно получить кривую, с большой точностью соответствующую колебаниям расстояния между поверхностями X и Y. Эту кривую и соответствующий ей сигнал можно анализировать. Такой способ измерения получил назваание тензометрии. Чувствительность тензометрических измерений расстояний между поверхностями Х и Y достигает долей микрометра.

Помимо тензодатчиков, для измерения колебаний расстояния между двумя поверхностями часто используют пьезоэлектрические датчики. Последние во многих сферах вытеснили тензодатчики благодаря лучшим техническим и эксплуатационным характеристикам.

Рис. 1. Измерительный мост с вольтметром

Тензодатчик (тензорезисторный датчик) – преобразователь силы, измеряющий массу методом преобразования измеряемой величины (массы) в другую измеряемую величину (выходной сигнал) с учетом влияния силы тяжести и выталкивающей силы воздуха, действующих на взвешиваемый объект.

Тензодатчик состоит из:

  1.  Упругий элемент – тело воспринимающее нагрузку, изготавливается преимущественно из легированных углеродистых сталей предварительно термообработанные, для получения стабильных характеристик. Конструктивно может быть изготовлен в виде стержня, кольца, тел вращения, консоли. Широкое распространение получили конструкции в виде стержня (или нескольких стержней);
  2.  Тензорезистор – фольговый или проволочный резистор, приклеенный к упругому элементу (стержень), изменяющий свое сопротивление пропорционально деформации упругого элемента, которая в свою очередь пропорциональна нагрузке;
  3.  Корпус датчика – предназначен для защиты упругого элемента и тензорезистора от механических повреждений и влияния окружающей среды. Имеет различное исполнение IP (Ingress Protection Rating) в соответствии с международным стандартом IEC 60529 (DIN 40050, ГОСТ 14254-96);
  4.  Герметичный ввод (кабельный разъем) – предназначен для подключения тензодатчика ко вторичному прибору (весовой индикатор, электронный усилитель, АЦП) при помощи кабеля. Возможны варианты подключения по 6-ти и 4-х проводной схеме. Тензодатчики комплектуются, кабелями различной длинны, существуют конструкции с возможностью замены кабеля;

На Рисунке 2 отображена конструкция тензодатчика с упругим элементом в виде кольца поз.1.

Для правильно функционирования весов, важно соблюдать характер приложения нагрузки.

Вектор силы, воздействующий на датчик, должен быть строго в направлении оси датчика (упругий элемент тензодатчика стержень, кольцо).

Для исключения бокового влияния нагрузки, применяют самоустанавливающиеся (самоцентрирующиеся) конструкции. Поверхность опор таких тензодатчиков имеет сферическую выпуклую форму.

Принцип действия тензодатчика основан на измерении изменения сопротивления тензорезисторов наклееных на упругое тело, которое под действием силы (вес груза), деформируется и деформирует размещенные на нем тензорезисторы.

Конструкция тензорезистора представляет собой (Рисунок 3):

  1.  Проволочная или фольговая решетка – изготавливается из металлической нити диаметром 20-25 мкм из константана, манганина;
  2.  Подложка – основание, на которое наносится решетка тензорезистора, выполнено из бумаги, пленки, синтетического материала стойкого к деформациям;

Электрическое соединение тензорезисторов:

Широкое применение получила мостовая схема включения тензорезисторов – мост Уитстона. Схема представляет собой 4 тензорезистора, соединенные в электрический мост – Рисунок 4.

рис4

Uпит – напряжение питания измерительного моста, как правило в интервалах 3-30В напряжения переменного или постоянного тока, Uсигн – напряжение измерительной диагонали моста, R1, R2, R3, R4 – сопротивления плеч измерительного моста, Rк – добавочное сопротивление, необходимое для компенсации изменения температуры окружающей среды и выравнивания чувствительности.

Чувствительность – это отношение выходного напряжение сигнала Uсигн [мВ (милиВольт)] к входному напряжению питания тензометрического моста Uпит [В (Вольт)].

Как правило, в паспортных данных к тензодатчику чувствительность (номинальная) обозначается Cn.

К примеру, если указано Cn=2мВ/В и номинальная нагрузка Emax=10т (тонн), то следует понимать, что при Uпит=10В и воздействии груза массой 1 т., Uсигн=2мВ.

Читайте также:  Герпес во рту у ребенка: фото пузырьков на десне, как и чем лечить, советы комаровского

В настоящее время существует множество наработок в области тензометрии, технологиях изготовления тензорезисторов и тензодатчиков.

Нормирующим документом для производителя тензодатчиков является Рекомендации МОЗМ (OIML) Р60 (R60).

Производители весового оборудования применяют в конструкциях своих весов различные типы тензодатчиков, в зависимости от предназначения и условий эксплуатации весового оборудования.

От выбора типа тензодатчика, узла встройки, конструкции платформы, качества фундамента (основания) весов зависит надежность и качественная работа, которая невозможна без вторичных преобразователей сигнала или весовых индикаторов (терминалов).

Пьезоэлектри́ческий эффе́кт — эффект возникновения поляризации диэлектрика под действием механических напряжений (прямой пьезоэлектрический эффект). Существует и обратный пьезоэлектрический эффект — возникновение механических деформаций под действием электрического поля.

Прямой и обратный пьезоэлектрический эффекты наблюдаются в одних и тех же кристаллах — пьезоэлектриках. Прямой эффект открыт братьями Жаком и Пьером Кюри в 1880 г. Обратный эффект был предугадан в 1881 г. Липпманом на основе термодинамических соображений и в том же году экспериментально подтверждён братьями Кюри.

Источник: http://5fan.ru/wievjob.php?id=26025

Тензометрический метод

Неприемлем данный метод при регистрации нагрузок неустановившихся, динамичных режимов ПТМ.

Визуальный метод.

Методы измерения нагрузок

Расчетным путем точная оценка нагрузок затруднена из-за сложного характера нагруженности ПТ и ДСМ.

Экспериментальное получение достоверной информации в условиях эксплуатации пока еще остается более эффективным способом.

Методы экспериментального определœения нагрузок:

Наиболее простой, регистрирует значение самой нагрузки по стрелочным приборам (к примеру, масса поднимаемого груза).

Результаты измерений удовлетворительны при следующих условиях:

– дискретность нагружения;

– плавное изменение нагрузок (к примеру при установившейся работе машин непрерывного транспорта).

Более универсальный метод исследования нагруженности машин, обеспечивающий непрерывную запись напряженного состояния отдельных элементов механизмов и металлоконструкций.

Тензометрические датчики (коротко – тензодатчики) позволяют регистрировать процессы изменения нагрузок (механические напряжения, деформации, вибра­ции и т.д.), как дискретных и медленных процессов, так и протекающих с большими скоростями и частотами.

Тензодатчики (их называют месдозы) состоят из:

– корпуса с деформируемым элементом;

– тензорезистора, наклеенного на деформируемый элемент.

ИНФОРМАЦИЯ: Месдоза (реже ʼʼмессдозаʼʼ, от нем. Meßdose – дословно ʼʼизмерительная банкаʼʼ) вид динамометра, силоизмерительное устройство, как правило, основанное на использовании тензометрических или манометрических датчиков.

Тензорезистор – резистор, сопротивление которого изменяется исходя из его деформации. Он является основной составной частью тензодатчиков.

Конструкция тензорезистора.

Решетка проволочного тензорезистора может состоять из параллельных петель ʼʼаʼʼ, витков плоской катушки ʼʼбʼʼ, параллельных нитей с перемычками из более толстого провода ʼʼсʼʼ. Материал – проволока или фольга.

Диаметр провода решетки 0,015—0,05 мм, минимальная база датчика S = 2 мм, предел измеряемых деформаций 1%, номинальное сопротивление 50—1000 Ом.

а б в

Решетки проволочных тензодатчиков: а – петлевая; б – витковая; в – с перемычками.S – база датчика; 1 – решетка датчика; 2 – выводные проводники, 3 – перемычки

Примеры фольгового тензорезистора (в н.вр.

используется наиболее широко):

Пример устройства месдозы RT:

Тензодатчик серии RT, делается из специального

алюминиевого сплава и для увеличения

устойчивости в промышленных условиях и защиты

от коррозии покрывается анодированным слоем,

реагирует на “сжатие” или “сжатие и растяжение”

по методу “балка изгиба”.

В основном используется в упаковочных машинах,

магазинных весах, платформенных весах и

в конвейерном взвешивании.

Производится в максимально допустимых нагрузках:

100, 300, 600 кᴦ.

Примеры использования:

А. Вагонные весы – производят взвешивание вагона в покое или в движении за один раз – целиком, или потелœежечно, или поосно:

В.Автомобильные весы – переход от рычажных к электронным:

Источник: http://referatwork.ru/category/metally-svarka/view/183428_tenzometricheskiy_metod

Метод натурных тензометрических исследований энергетического оборудования

ПРОБЛЕМЫ НАДЕЖНОСТИ И РЕСУРСА в МАШИНОСТРОЕНИИ

Разработанный метод применяется для определения напряженно-дефор­мированного состояния в точках внутренней и наружной поверхностей корпусных деталей энергетического оборудования на стадиях стендовых заводских испытаний, при проведении пусконаладочных испытаний на объектах и в процессе эксплуатации при воздействии на элементы тензо – измерительной системы высоких температур (до 550° С) и давления (до 25 МПа) и при нестационарных условиях протекания рабочих процессов.

Применяются разработанные в Институте машиноведения высоко-тем­пературные привариваемые тензорезисторы, схемная компенсация темпе­ратурного приращения сопротивления тензорезисторов и свободно дефор­мируемые тензорезисторы—’’свидетели”.

Для резко нестационарных про­цессов, особенно на внутренних поверхностях корпусов, в потоке паро­водяного и жидкометаллического теплоносителя разработаны и применяют­ся малоинерционные гермотензодатчики.

Для проведения измерений и оперативной обработки результатов в процессе осуществления режимов на натурных объектах используется передвижной информационно-измери­тельный комплекс, включающий тензометрическую аппаратуру и ЭВМ.

Исследования на стадиях создания и эксплуатации энергетического обо­рудования позволяют проводить оптимизацию рабочих режимов для сни­жения уровня напряжений и решать задачи повышения прочности и ресурса оборудования.

Метод определения градиентов напряжений в зонах концентрации пред­назначен для определения относительного градиента первого главного напряжения по порядкам полос интерференции, получаемым на плоских или объемных моделях поляризационно-оптического метода.

Определение градиентов главных напряжений основано на использовании соотношений, которые были составлены на основании уравнений равно­весия деформируемого тела.

Для наиболее нагруженной точки в зоне концентрации на ненагруженном участке поверхности объемной детали относительный градиент первого главного напряжения находится по зави­симости, в которую входят значения радиусов кривизны поверхности детали, а также значения и разности главных напряжений в рассматривае­мой точке (определяются непосредственно по данным с помощью поляри­зационно-оптического метода). Указанные значения главных напряжений и разности главных напряжений определяют по порядкам полос интерфе­ренции, получаемым при прямом просвечивании в полярископе соответ­ствующих срезов замороженной модели.

Относительный градиент напряжений используют при расчете усталост­ной прочности детали.

Метод определения напряженного состояния в деталях машин и конст­рукциях по ограниченной экспериментальной информации. Применяется для определения упругих, термоупругих и тепловых полей в недоступных для измерений зонах натурных объектов или их моделей и определения их нагруженности.

Метод ориентарован на применение ЭВМ и характеризуется многократ­ным решением однотипных задач, что соответствует специфике использо­вания ЭВМ. Исходными данными в зависимости от типа задачи и применяе­мого экспериментального метода являются эпюры распределения напряже­ний или перемещений и температур, построенные в сечении или на участке поверхности на основе измеренных величин.

Названные методы предназначены для регламентации периодичности профилактического обслуживания и ремонта из условия уменьшения простоев (в том числе аварийных), повышения производительности, сниже­ния трудоемкости и расходов на ремонт оборудования в условиях авто­матизированного …

СРЕДСТВА ИСПЫТАНИЙ И ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Разработка и внедрение средств контроля и диагностирования техни­ческого состояния машин и механизмов является одним из важнейших факторов повышения экономической эффективности использования механического оборудования в народном хозяйстве; происходит улучше­ние качества производства, …

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Проведение испытаний и диагностирование робототехнических систем возможно лишь на основе системного подхода, предусматривающего единство методики, рациональное распределение экспериментальных работ по времени и месту проведения (лабораторные, стендовые и эксплуатацион­ные), организацию обмена …

Источник: https://msd.com.ua/problemy-nadezhnosti-i-resursa-v-mashinostroenii/metod-naturnyx-tenzometricheskix-issledovanij-energeticheskogo-oborudovaniya/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector