În diverse sfere moderne ale activității umane, este nevoie de a controla diferite structuri prin măsurarea parametrilor și a stării curente a acestui element. Senzorii tensiometru sunt asistenți indispensabili în această problemă.
Tehnologiile de vârf folosesc din ce în ce mai mult extensometre electronice, printre care modelele de dispozitive rezistente la deformare sunt cele mai utilizate pe scară largă. Elementele tensometrului pot măsura greutatea, forța, presiunea, mișcarea etc.
Extensometrele sunt utilizate pe scară largă pentru cântare, mașini industriale, diverse motoare, utilizate în industria construcțiilor și în multe alte domenii.
Tipuri de senzori
În diverse industrii, se utilizează o mare varietate de traductoare de tensiometru. Există următoarele tipuri de dispozitive:
- instrumente de măsurare a forței - senzorii scanează pentru modificări ale parametrilor de forță și de sarcină;
- dispozitive pentru măsurarea proiecției accelerației - accelerometre;
- mijloace de măsurare pentru mutarea materialelor de testare;
- dispozitive de presiune extensometrice – caracterizate prin controlul parametrilor de presiune ai diferitelor elemente în diferitemedii;
- traductoare de cuplu de deformare.
Pentru cântare, celulele de sarcină sunt cel mai tipic element structural. În funcție de aplicarea structurii suprafeței de primire a încărcăturii, se folosesc următoarele tipuri de senzori:
- dispozitive tip consolă;
- instrumente de măsurare sub forma literei latine S;
- celule de sarcină în formă de puc;
- Dispozitive de măsurare care seamănă vag cu forma unui butoi.
Există o clasificare a măsurătorilor tensometrelor, în funcție de caracteristicile de proiectare - elementul de sensibilitate. Materialul sursă definește următoarele modele:
- sârmă - creat sub formă de sârmă, materialul este nicrom bicomponent, compus elementar fechral, aliaj termostabil constantan;
- extensometre cu folie - utilizați benzi subțiri de folie;
- senzori cu semiconductor - fabricați din elemente chimice precum siliciu, galiu, germaniu.
Principiul de funcționare
Principiul dispozitivului se bazează pe efectul tensor. Esența sa constă în modificarea rezistenței de lucru a elementelor semiconductoare în timpul tensiunii sau compresiunii lor - deformare mecanică.
Extensometrele sunt un set constructiv de extensometre, care are un punct comunicativ pe panou. Acesta din urmă este conectat la material pentru măsurare. Schema funcțională de funcționareextensometrul este că există un impact asupra elementului de sensibilitate. Dispozitivul este conectat la o sursă de alimentare folosind prize electrice care sunt în contact cu placa sensibilă.
Punctele de contact se caracterizează prin prezența tensiunii constante. Celula de sarcină preia piesa printr-un substrat special. Masa materialului întrerupe circuitul din cauza distorsiunilor deformaționale. Procesul rezultat este transformat într-un semnal de curent electric.
Senzorul de presiune al manometrelor tensometrice este adesea folosit cu manometrele tensiometrice AC. În acest sistem se realizează modularea în amplitudine a tensiunii, care este alimentată direct la senzorii traductorului.
Dispozitiv cu celulă de încărcare
Instrumentul de măsurare a deformarii constă din:
- element elastic;
- tensometru;
- carcasa dispozitivului;
- conector sigilat.
Sub elementul elastic se înțelege un corp care preia sarcina. Este fabricat în principal din clase speciale de oțel care au fost tratate termic în prealabil. Acest lucru are un impact asupra obținerii unor citiri stabile. Forma de fabricație este prezentată sub formă de tijă, inel sau consolă. Structura barului este mai solicitată și răspândită.
Un tensiometru este un ansamblu de rezistență de sârmă sau folie care este lipit de o tijă. Această parte a senzorului de extensometru își modifică rezistența în raport cu deformarea tijei, iar distorsiunea de deformare, la rândul ei, este proporțională cuîncărcați.
Corpul aparatului de măsurare protejează structura internă de tot felul de deteriorări mecanice, inclusiv de efectele negative ale mediului. Carcasa este conformă cu standardul internațional și are diferite forme.
Conectorul închis ermetic este necesar pentru a comunica senzorul cu echipamente suplimentare (balanțe, amplificatoare etc.) printr-un cablu. Există diverse scheme de conectare. Caracteristicile de design ale unor celule de sarcină asigură înlocuirea cablului.
Senzori de măsurare a forței
Senzorii de forță de deformare au un alt nume comun - dinamometre. Aceste instrumente de măsurare fac parte integrantă din echipamentul de cântărire. Nevoia lor poate fi cu greu supraestimată, deoarece funcționează în toate sistemele tehnologice automatizate de orice producție. Au fost folosite în agricultură, medicină, metalurgie, industria auto etc.
În această metodă de măsurare apar multe manipulări și, în conformitate cu aceasta, se disting mai multe tipuri de celule de sarcină:
- tactil - subdivizat în traductoare de efort, alunecare și atingere;
- rezistiv - utilizați un tensiometru și aveți un semnal de ieșire liniar;
- piezorezonant - caracterizat prin efect direct și invers, care oferă un senzor special - rezonator;
- piezoelectric - rezistent la temperatura ambientală, rezistență ridicată, folosește un efect piezo direct;
- magnetic –operați asupra fenomenului de magnetostricție, care modifică geometria dimensiunilor în regiunea magnetică;
- capacitive - instrumente de măsurare de tip parametric, care sunt un condensator.
Senzori de măsurare a greutății
Celele de sarcină de deformare constau din trei elemente:
- Extensometru.
- Bnd grindă.
- Cablu.
Senzorii sunt utilizați în echipamentele de cântărire industriale și personale. Aceste instrumente de măsurare sunt mai populare în zonele de producție și au următoarele tipuri:
- dispozitive console - tăgle din aluminiu sau oțel. Oțelul poate fi realizat sub formă de butoi sau șaibă, are o etanșeitate ridicată;
- dispozitive cu grinda - măsurați sarcinile pe structurile de platformă și pod.
Beneficiile celulelor de sarcină
Acestea sunt:
- Măsurări de în altă precizie ale parametrilor.
- Nu permiteți denaturarea informațiilor.
- Compatibil cu măsurătorile de tensiune.
- Dimensiuni generale compacte.
Dezavantajul poate fi considerat o pierdere a sensibilității elementelor funcționale în timpul schimbărilor critice de temperatură.
