Тензодатчик давления: принцип работы, устройство, типы, схемы подключения

Содержание

принцип работы, устройство, типы, схемы подключения

Системы контроля производят постоянное наблюдение за состоянием различных механизмов, положением рабочих органов и, в том числе, контролируют вес. Для измерения величины веса и дальнейшего применения данных в логических схемах устанавливается тензометрический датчик (тензодатчик). Что это такое и как он работает мы рассмотрим в данной статье.

Что такое тензодатчик?

Тензометрический датчик, в соответствии с п.2.1.2 ГОСТ 8.631-2013 представляет собой весоизмерительный элемент, который реагирует на изменение величины физического воздействия (усилия) и переводит его в электрический сигнал. Фактически это резистор, меняющий параметр омического сопротивления, по отношению к прилагаемой силе. На практике широко используются для измерения массы и нагрузки в весоизмерительных системах. В зависимости от сферы применения используются различные типы тензодатчиков, отличающихся как принципом действия, так и конструктивными особенностями.

Конструкция

В качестве примера рассмотрим наиболее простой вариант тензодатчика, где в роли чувствительного элемента выступает тензорезистор. Конструктивно его можно представить в виде тонкой упругой проволоки или пленки, распределенной по контролируемой поверхности. 

Работа тензорезистора основывается на законе Гука, гласящем, что изменение электрического сопротивления по отношению к исходному положению элемента пропорционально удлинению или сжатию сенсора. Руководствуясь данным принципом определяется коэффициент пропорциональности:

K = Δl / l = ΔR / R

Где:

  • K – коэффициент пропорциональности;
  • Δl – величина изменения длины в ходе деформации;
  • l – длина измеряемого элемента в состоянии покоя;
  • ΔR – изменение величины сопротивления при деформации;
  • R – значение сопротивления тензорезистора в нормальном положении.

На практике это реализуется следующим образом (рисунок 1):

Рис. 1. Устройство тензорезистора

При нахождении в состоянии покоя дорожки тензорезистора имеют определенное сечение и длину проводника. Сопротивление всего резистивного элемента тензодатчика будет определяться по формуле:

R = (ρ*l)/S , где

  • ρ – удельное сопротивление материала, как правило, в качестве металла с постоянным удельным сопротивлением используют константан; 
  • l – длина проводника тензодатчика;
  • S – поперечное сечение проводника тензодатчика.

Таким образом, в случае удлинения тензодатчика длина проводящих дорожек увеличивается, а поперечное сечение уменьшается. Как результат, омическое сопротивление тензорезистора будет повышаться. При сжатии произойдет обратный процесс – длина проводящих элементов уменьшиться, а их поперечное сечение увеличиться. В результате сжатия сопротивление тензодатчика уменьшиться, что и лежит в основе принципа его работы.

Принцип работы

В большинстве случаев тензодатчик функционирует не от одного тензорезистора, а включает в себя мостовую измерительную схему. Такой принцип получил название моста Уитстона и реализуется следующим образом (рисунок 2):

Рис. 2. Принцип действия тензодатчика

Как видите на рисунке, в плечи моста включены четыре тензорезистора, которые расположены на гибкой подложке, что обеспечивает им упругую деформацию в ходе измерений. Все резистивные элементы тензодатчика подбираются равнозначными, что обеспечивает на выходе в состоянии покоя нулевое значение разности потенциалов в точках + S и – S. Это обозначает, что в ненагруженном идеальном тензодатчике не будет протекать ток в выходной цепи измерительного прибора.  В реальном устройстве, все равно существует токовая нагрузка из-за конструктивных отличий резистивных деталей, температурных колебаний.

Как только к измерительному органу прибора будет приложена механическая нагрузка, гибкое основание деформируется, от чего изменятся рабочие параметры всех резисторов в цепи моста тензодатчика. В большинстве случаев попарно происходит сжатие и растяжение тензорезисторов (рисунок 3):

Рис. 3. Воздействие нагрузки на тензодатчик

Как видите, на рисунке два резистора сжимаются, а другие два растягиваются, в результате чего происходит искажение моста. Электрическая цепь выходит из равновесия и через выход тензодатчика начинает протекать электрический ток. О чем будет свидетельствовать отклонение стрелки гальванометра или дисплей оборудования, реагирующий на изменение разности потенциалов. Как только нагрузка перестанет воздействовать на тензодатчик, гибкая пластина вернется в исходное состояние, а измерительный мост снова перейдет в состояние равновесия.

На данном примере мы рассмотрели простейший вариант четырехпроводного тензометрического датчика. Но на практике также используются пяти и шестипроводные весоизмерительные сенсоры, что обусловлено типом конкретного устройства.

Типы

Сфера применения тензометрических датчиков охватывает ряд устройств самого различного назначения. Поэтому для измерения величины физического воздействия применяются тензодатчики разных типов. Разделение сенсоров по видам осуществляется на основании нескольких факторов.

Рис. 4. Типы датчиков по форме грузоприемного основания

Так, в зависимости от формы грузоприемного основания выделяют:

  • Консольные (балочные) – устанавливаются в некоторых типах весов, при взвешивании контейнеров и т.д.;
  • S-образные – применяются для измерения поднимаемых грузов;
  • Мембранные – используются в системах контроля, высокоточных измерителях и т.д.;
  • Колонные – монтируются в оборудовании с большой массой;

В зависимости от вида метода измерения все тензодатчики подразделяются на:

  • Резистивные – в основе работы лежит тензорезистор или мост из них, расположенный на гибком основании. Такой тензодатчик крепится к поверхности измерителя и реагирует на механические деформации. В соответствии с п.1.1 ГОСТ 21616-91 разделяются на проволочные и фольгированные. По количеству и форме разделяются на одиночные, розетки, цепочки, мембранные розетки.
  • Тактильные – состоят из двух проводников, между которыми расположена перфорированная пленка диэлектрика. При нажатии проводники продавливают мягкий диэлектрик и обеспечивают некую проводимость, чем изменяется величина сопротивления. По типу измерения бывают датчики касания, проскальзывания, усилия.
  • Пьезорезонансные
    – основаны на  полупроводниковых элементах, в таких тензодатчиках происходит сравнение реального сигнала с эталонным.
  • Пьезоэлектрические – основаны на собственном напряжении выхода электронов некоторых полупроводниковых кристаллов. При воздействии усилия на кристалл меняется и величина зарядов, что передается на измерительный орган тензодатчика.
  • Магнитные – используют свойство магнитных проводников изменять величину магнитной проницаемости в зависимости от физических параметров. При сжатии или растяжении сердечника, электромагнитный поток, формируемый катушкой, будет изменяться. В результате чего индуктивность тензодатчика также отклонится от образцового состояния.   
  • Емкостные – используют эффект переменного конденсатора, в котором с уменьшением расстояния между пластинами будет возрастать емкость. А при увеличении расстояния или уменьшении площади пластин емкость уменьшится.
Рис. 5. Принцип действия емкостного тензодатчика

В соответствии с п.1.2 ГОСТ 28836-90 по характеру прилагаемого усилия тензодатчики можно разделить на те, которые реагируют на сжатие, растяжение и универсальные.

Схемы подключения

На практике применяются различные способы подключения тензодатчика в общую цепь. Наиболее простой вариант –  схема четырехпроводного подключения, которая приведена на рисунке 6 ниже:

Рис. 6. Четырехпроводная схема подключения

В данном случае схема подключения подразумевает строгое соблюдение цветовой маркировки проводов: красного и белого для подачи напряжения питания, а черного и зеленого для съема получаемого сигнала. Пятый провод используется для заземления корпуса оборудования, в некоторых моделях используется экран для устранения помех. Такой вариант применяется для силовых датчиков, слаботочного оборудования, устанавливаемого непосредственно в месте измерения и фиксации результата. На практике может реализоваться следующим образом:

Рис. 7. Практическая реализация четырехпроводной схемы подключения

Когда весоизмерительный блок удален от контрольного блока, используется шестипроводная схема для исключения влияния омического сопротивления проводов питания на результат измерений.

Рис. 8. Шестипроводная схема с цепью обратной связи

Выводы + E и – E применяются для подачи напряжения питания на тензодатчик. С клемм + Sen и – Sen снимается падение напряжения на проводах, которое затем вычитается из результирующего сигнала.  Контакты + S и – S используются для съема показаний, функция вычитания реализуется следующим образом:

Рис. 9. Практическая реализация вычитания напряжения

Назначение

Тензодатчик устанавливается в различных приборах и приспособлениях для отслеживания реакции на физическое воздействие. На сегодняшний день сфера его применения охватывает самые различные отрасли промышленности и народного хозяйства, где он используется для:

  • Измерения веса – устанавливается в электронных весах различного типа.
  • Определения ускорения – применяется при испытании транспортных средств.
  • Измерения давления – распространено в сфере обработки поверхностей, при контроле прилагаемого усилия, в механических средствах и т.д.
  • Контроля перемещения – фиксируют перемещение строительных элементов, фундаментов, сейсмологических приспособлений и т.д.
  • Измерения крутящего момента – применяется в машиностроительной отрасли, для технического обслуживания и прочих.

Как выбрать?

При выборе модели для измерения какого-либо физического усилия или веса, необходимо руководствоваться основными параметрами сенсора. К таким характеристикам относятся:

  • Диапазон измерений – определяет границы весовой нагрузки, которую сможет фиксировать тензодатчик;
  • Класс точности – выбирается в зависимости от параметров оборудования и требований к точности измерений;
  • Схема подключения – по количеству подключаемых выводов  может использоваться четырех или шестипроводная схема;
  • Термокомпенсация  – для тензодатчиков, где необходима высокая точность измерений, важно учитывать влияние температуры окружающей среды, применяются термокомпенсирующие элементы;
  • Степень защиты – обозначается индексом  IP и определяет устойчивость к воздействию пыли и влаги на тензодатчик.

Список использованной литературы

  1. Клокова Н.П. «Тензорезисторы: Теория, методики расчета, разработки» 1990
  2. Фрайден Дж. «Современные датчики. Справочник» 2005
  3. Клокова Н.П. «Тензодатчики для измерений при повышенных температурах» 1965
  4. Пучкин Б.И. «Приклеиваемые тензодатчики сопротивления» 1966
  5. Ильинская Л.С., Подмарьков А. «Полупроводниковые тензодатчики» 1966

Тензометрический датчик: что это, подключение, проверка

В современном производстве достаточно часто возникают ситуации, когда требуется проведение точных замеров уровня деформации объекта, а также его выражение в понятных численных значениях на электроприборах. Разбираться с этой задачей поручено таким устройствам, как тензометрические датчики. Сегодня они представлены на рынке в различных разновидностях, что делает поиск подходящего трудоемкой задачей, требующей хорошего знания технических моментов этих датчиков.

Назначение и классификация

Что такое тензодатчик? Тензометрические датчики были разработаны для использования в составе высокоточного измерительного оборудования.

 В задачи тензодатчика входит выполнение функций преобразователя для переработки физической величины измеряемого веса в электрический сигнал. Позже этот сигнал также передается на последующее преобразование, которым может заниматься весовой индикатор или процессор. Основным предметом замеров тензометрического датчика является степень деформации объекта в момент, когда его структура нарушается и перестраивается для оказания сопротивления внешней силе, что влияет на него. Датчик улавливает колебания объекта от этого процесса и преобразует их в цифровые сигналы.

Таким образом, тензометрический датчик, применим для целого спектра измерительных задач:

  • Измерение веса.
  • Замеры степени ускорения
  • Контроль перемещения объекта.
  • Замеры крутящего момента.
  • Замеры давления.

Пригодность отдельно взятой модели замерочного устройства для какой-либо из перечисленных задач зависит от его архитектуры и назначения. По последним параметрам тензометрические датчики делятся на:

  • S-образные датчики получили свое название из-за формы корпуса. Их принцип действия включает в себя как реакцию на сжатие объекта измерения, так и на растяжение. В большинстве приборов этот тип тензодатчиков работает именно по последнему принципу.
  • Одноточечные виды в своей конструкции несут всего один датчик замер, который располагается строго по центру платформы. Это делает их одной из самых доступных разновидностей на рынке, встречающейся в торговых и вагонных весах, а также в дозаторах.
  • Колонные тензометрические датчики получили корпуса в виде колонн, которые позволяют им мониторить объект во время его сжатия. Наличие в их конструкции опорных поверхностей позволяет изделию самостоятельно возвращаться в исходное положение после проведения замер. Отличаются применением на весах с высокой грузоподъемностью, позволяя замерять вес крупных транспортных средств.
  • Цилиндрические используются для измерения реакции объекта на сжатие. Не самый богатый функционал этого типа объясняется отсутствием степеней свободы качения. Цилиндрические датчики полезны в вагоноизмерительных весах, т. к. могут работать с большими массами.
  • Мостовые представлены в виде статично закрепленной балки, на центр которой вешается груз. Встретить такие датчики можно в весах для небольших транспортных средств.
  • Балочные. Подобно мостовым, конструкция тензодатчика представлена балкой на неподвижной опоре. Однако, в отличие от аналога, в балонных устройствах основная нагрузка приходится на конец балки.
  • Миниатюрные тензодатчики разработаны для использования в условиях ограниченного пространства и являются самой мобильной разновидностью. Часто применяются в лабораторных условиях и на испытательных стендах.

Технические особенности

Даже при внушительном разнообразии различных моделей тензометрических датчиков, у них есть технические особенности, объединяющие между собой все разновидности устройств. В первую очередь речь о погрешности результатов замер, которая в той или иной степени присуща любому типу весовых тензодатчиков. Тем не менее, в самых современных устройствах для измерения веса устанавливаются электронные модели, которые отличаются повышенной точностью замер степени деформации. Такие устройства относятся к классу С3, который предлагает возможность проведения измерения с погрешностью всего в 0.02 %. Ещё одной интересной деталью функционала тензометрических датчиков является возможность измерительного устройства с несколькими датчиками сохранять свою работоспособность, если один из них выйдет из строя.

Отдельно стоит подчеркнуть и материалы, из которых выполнены компоненты тензодатчиков. Чаще всего в эксплуатации встречаются изделия на основе легированной стали или алюминия, благодаря которым датчики обладают отличной долговечностью. Для весов, используемых в пищевой промышленности, принято применять датчики из нержавеющей стали, которые отличаются высокой устойчивостью к коррозии и защитой от влаги уровня IP68.

Устройство и принцип работы тензодатчика

Изгиб и форма корпуса играют большую роль в том, как работает тензодатчик. Принцип действия может быть ориентированным на изгиб моста при замере, его сжатие или растяжение. Наполнение корпуса зависит от типа датчика и может включать в себя множество других блоков, включая преобразователи, форматирователи питания и так далее. Например, в каждом цифровом устройстве должен быть преобразователь аналогового сигнала, которые будет производить перевод механических импульсов в электросигналы.

Еще одним важным нюансом остается то, является ли датчик резистивным или пленочным, что отражается на принципе его работы. Первый представлен в виде подложки, которая покрытия резистивным слоем. В случае, если речь идет про пленочный датчик, то в качестве покрытия будет использована тонкая и не плотная фольга. На проволочных устройствах именно проволока намотана на ее гибкой поверхности.

Работа измерительных приборов заключается в том, что подложка с датчиками оказывается платформой весов, на которые устанавливается предмет измерения. В зависимости от типа считывающего устройства, обложка либо сгибается, либо растягивается, что в любом случае передает механический импульс, который в электронных моделях преображается в цифровой сигнал и отправляется на дисплей. Как только предмет убирают с весов, обложка возвращается в изначальное положение и импульсы перестают поступать.

Выбрать тензометрический датчик

Как и у любого другого точного прибора, у тензодатчиков веса есть ряд важных технических и пользовательских критериев, которые должны соблюдаться покупателем, который хочет правильно подобрать себе это устройство:

  • Материал. Основная роль материала, из которого изготовлен корпус и компоненты датчика, сводится к его долговечности и способности выдерживать механические нагрузки. Большинство разновидностей устройств сделано из стали, будь то легированной или нержавеющей. Исключение составляют недорогие одноточечные классы тензодатчиков, которые производятся из алюминия, что не убавляет их технических качеств. Тем не менее, тот или иной вид материала имеет влияние на итоговую стоимость устройства.
  • Схема подключения тензометрического датчика. Тут выбирать придется между четырех- и шестижильной схема подключения датчика. Как правило, последняя требуется в случае, если установка устройства происходит на измерительный прибор с большим количество смежных датчиков, чей уровень сопротивления заметно отличается от устанавливаемой модели.
  • Наибольший предел измерения. Самое важное, что нужно знать об этом критерии — он определяет механическую прочность и грузоподъемность весов под управлением тензометрического датчика. Если замеряемый груз серьезно превышает НПИ, есть риск порчи и деформации самого датчика. Потому следует учитывать то, для каких целей собираются конкретные весы и какие предметы будут проходить замеры на них.
  • Класс точности измерения. Этот параметр обозначается буквами латинского алфавита и цифрами от D1 до С6. Большинство востребованных тензодатчиков обладают погрешностью в пределах указанных классов. При этом, самым распространенным классом является С3, в который входит большинство доступных измерительных устройств.
  • Способ закрепления. По этому критерию выбор довольно разнообразен и должен опираться на удобство пользователя. Среди вариантов есть датчики с фланцевым, линейным и боковым фиксациями. Также возможна установка тензодатчиков через внутреннюю или внешнюю резьбу, в зависимости от того, что позволяет конструкция устройства, в которому он крепится.
  • Тип защиты корпуса от вредных воздействий окружающей среды. Если измерительному прибору предстоит работать в экстремальных условиях или в иной среде, наполненной агрессивными факторами, стоит позаботиться о наличии соответствующей защиты на тензодатчике. Например, подбирать устройство с устойчивостью к химическому воздействию, перепаду температур, грязи и пыли, электромагнитного воздействия и так далее.
  • Номинальный выходной сигнал выражается в mV/V. Именно этот сигнал посылается и преобразуется тензодатчиком в момент, когда происходят замеры груза и его деформации.
  • Гистерезис является максимальным показателем разницы между значениями измерения одной нагрузки при ее увеличении с нуля и отклонении от номинального уровня.

Таким образом, выбор тензодатчика веса требует тщательного изучения его технических параметров и понимания принципов работы устройства, чтобы иметь представления о том, какие показатели обладают наибольшей важностью и при отборе.

Как подключить

Подключение тензодатчика легко выполняется своими руками в соответствии с простой инструкцией. Важную роль в процессе играет длина кабеля подключения, которую нужно учитывать ещё на стадии подбора датчика. Может потребоваться усилитель в виде контроллера SE 01, который уменьшит погрешность измерений в случае, если потребуется увеличивать размеры контакта для подключения. Провода самих датчиков должны быть заземлены с помощью блока для разветвления, устанавливаемого в одной точке, где они все пересекаются. Данная мера обязательна для предотвращения возможного замыкания.

Схема для подключения тензодатчика достаточно проста и подразумевает соединение контактов устройства с измерительным прибором в соответствии с их значениями, описанными на рисунке выше. Кабель, которым монтируется прибор, также нуждается в обязательном экранировании.

После подключения останется провести проверку и калибровку тензометрического датчика. Последняя выполняется одним из двух методов — стандартным или электронным. При первом пользователь записывает значения датчика при нулевой загрузке, после чего устанавливает на весы предмет с эталонным весом, который также вписывается в качестве штатного показателя. Электронный вариант подразумевает ручной ввод минимального и максимального допустимого веса.

Проверка тензодатчика

Проверка весовых тензодатчиков является обязательным этапом подготовки измерительного прибора к работе и проводится сразу после подключения всех контактов устройства. Исправность изделия проверяется тремя способами:

  • Диагностика тензометрического моста-Уитстона осуществляется замерами с помощью омметра сопротивления на его входе и выходе.
  • Проверка в нагруженном состоянии производится милливольтметром, когда датчик подключен к стабильному источнику питания с напряжением от 5 до 12 V.
  • Испытание при нулевой нагрузке проводится с помощью вольтметра при отсутствии нагрузки. Если такового под рукой нет, подойдет хороший мультиметр. В процессе потребуется подключить замерное устройство и подать сигнал, чтобы проверить его значение на выходе. Оно должно соответствовать значениям в паспорте датчика.

Видео по теме

Хорошая реклама

 

тензодатчики и узлы встройки, тензорезисторы, датчики давления, автодиагностические стенды, термоголовки, Датчики давления

Параметры датчика Единицы измерения Значения параметров
Наибольший предел измерения (НПИ)

 т

 3

Класс точности по ГОСТ30129 (МОЗМ Р60)  

 C1

Число поверочных интервалов  

 1000

Минимальный поверочный интервал  

 НПИ/5000

Рабочий коэффициент передачи (РКП)

 мВ/В

 2±0,010

Начальный коэффициент передачи (НКП)

% от РКП

 < 3

Комбинированная погрешность

% от РКП

 < ±0,040

Ползучесть (30 мин. )

% от РКП

 < ±0,049

Изменение НКП от температуры

% от РКП/°С

 < ±0,0028

Изменение РКП от температуры

% от РКП/°С

 < ±0,0022

Наибольшее напряжение питания постоянного тока

В

 12

Сопротивление входное

Ом

 750±15

Сопротивление выходное

Ом

 700±1

Сопротивление изоляции

ГОм

 ≥ 5

Диапазон термокомпенсации

°С

 -10... +40

Рабочий диапазон температур

°С

 -30. .. +50

Диапазон температур хранения

°С

 -40... +50

Степень защиты по ГОСТ 14254  

 IP68

Допустимая перегрузка в течение не более 1 часа

% от НПИ

 25

Разрушающая нагрузка

% от НПИ

 300

Материал датчика  

Нержавеющая сталь

Тензодатчики: виды, устройство и применение

Тензодатчики – это силоизмерительные приборы, которые предлагают относительно недорогое, прочное и простое в установке решение практически для любых нужд измерения нагрузки.

Тензодатчики на протяжении десятилетий обеспечивают качественные измерения в аэрокосмической промышленности, сельском хозяйстве, медицине, промышленном взвешивании и многих других областях применения. Постоянные достижения в области развития технологии тензодатчиков еще больше расширили их использование.

Широкий выбор различных тензодатчиков можно приобрести на сайте: https://mashintertorg.ru/goods

В этой статье мы объясним их основную функцию, различные типы существующих тензодатчиков и то, какие типы лучше всего подходят для различных общих целей.

Что такое тензодатчик?

Тензодатчик – это датчик, который преобразует кинетическую энергию силы (которую невозможно измерить без этого преобразования) в поддающийся количественному измерению выходной электрический сигнал.

Каждый тип тензодатчиков использует некоторые физические свойства своих компонентных материалов для создания этого измеримого результата. Сила выхода пропорциональна силе (сжатие, растяжение, давление и т. д.) приложенный к ячейке загрузки. Эти выходные данные могут быть затем отображены, сохранены или использованы для управления сложными системами.

Где используют тензодатчики?

Тензодатчики чаще всего используются в промышленных весовых системах. Поскольку тензодатчики могут преобразовывать силу в электрические сигналы, они также часто используются в системах управления, где сила, действующая на систему, влияет на ее поведение. Например, тензодатчик может измерять натяжение на машине, которая наматывает кабель на катушку, чтобы гарантировать, что система использует постоянное натяжение на протяжении всего процесса.

По сути, тензодатчики находятся в системах, которые тестируют, контролируют и управляют промышленным оборудованием, медицинскими приборами, самолетными нагрузками и многими другими приложениями.

Типы тензодатчиков

Существует несколько типов тензодатчиков для различных применений:

  • Тензометрические тензодатчики
  • Гидравлические тензодатчики
  • Пневматические тензодатчики
  • Емкостные тензодатчики
  • Пьезоэлектрические преобразователи

Принцип работы тензометрических тензодатчиков

Тензометрические тензодатчики являются наиболее распространенными. В отличие от гидравлических и пневматических конструкций, которые преобразуют перепады давления в измерения, тензометрический тензодатчик работает за счет изменения электрического сопротивления.

Внутри каждого тензометрического тензодатчика находится по меньшей мере одно тензометрическое устройство. Тензометрический датчик – это в основном тонкая проволока на непроводящем материале подложки с разъемами на каждом конце провода. Тензометрический датчик действует на упругие свойства проволоки, то есть при растяжении проволоки ее длина увеличивается, а поперечное сечение уменьшается, а при сжатии происходит обратное. В случае натяжения сопротивление проволоки будет увеличиваться, в то время как в случае сжатия сопротивление проволоки будет уменьшаться. Тензометрические тензодатчики преобразуют это изменение сопротивления в измерение нагрузки.

Система, использующая эти типы тензодатчиков, сконструирована таким образом, что измеряемая сила вызывает отклонение (растяжение или сжатие) в тензометрических датчиках.

Гидравлические тензодатчики

Гидравлические тензодатчики преобразуют нагрузку в гидравлическое давление. Измеренная нагрузка прилагается к грузовой платформе, прикрепленной к поршню. Поршень находится в закрытой камере, заполненной жидкостью. При приложении нагрузки действие поршня на диафрагму создает давление в жидкости. Изменение давления жидкости прямо пропорционально силе, прилагаемой к нагрузке. Затем давление жидкости снимается с помощью манометра с трубкой Бурдона.

Пневматические тензодатчики

Пневматические тензодатчики работают аналогично их гидравлическим аналогам: они преобразуют давление жидкости в измерение нагрузки. Однако вместо жидкости под давлением в пневматическом датчике нагрузки находится газ, часто воздух.

Измеряемая сила прикладывается к загрузочной платформе на одной стороне диафрагмы, а регулятор подачи давления вводит сжатый газ в камеру на противоположной стороне диафрагмы для уравновешивания силы. Сопло, подсоединенное к манометру, позволяет некоторой части сжатого газа выходить из камеры.  Измеряется давление газа, протекающего через это сопло. Это давление пропорционально приложенной силе.

Емкостные тензодатчики

Емкостные тензодатчики работают благодаря способности материала или системы накапливать заряд. Они состоят из двух параллельных пластин с зазором между ними. Электрический ток подается на пластины до тех пор, пока на каждой из них не образуется стабильный заряд: одна с положительным зарядом, а другая с отрицательным. Когда к одной из пластин прикладывается нагрузка, зазор сужается, вызывая накопленный заряд (или емкость) между пластинами. Этот заряд создает выходной сигнал тензодатчика, который затем преобразуется в измерение нагрузки.

Пьезоэлектрические преобразователи

Пьезоэлектрические датчики работают на основе пьезоэлектрического эффекта. Пьезоэлектрический эффект – естественное свойство таких материалов, как кристалл кварца и других керамических материалов.

Пьезоэлектричество возникает, когда поляризованный кристаллический материал подвергается напряжению или деформации.  Затем напряжение вызывает сдвиг ориентации внутренних диполей материала. Это похоже на диэлектричество, которое возникает в результате смещения электронов в изоляторе. 

Пьезоэлектрические датчики могут определять силу, давление и смещение. Металлические электроды, прикрепленные к поверхности материала, образуют измеряемый чистый заряд. Для правильного функционирования конструкция должна располагать эти электроды перпендикулярно приложенной силе.

Сила сжатия и растяжения создают этот пьезоэлектрический эффект: полярность, противоположную силам натяжения. Выходное напряжение прямо пропорционально приложенной силе.

Тензометрический датчик — Википедия. Что такое Тензометрический датчик


Материал из Википедии — свободной энциклопедии Механический тензометрический датчик для измерения деформации стены

Тензометрический датчик (тензодатчик; от лат. tensus — напряжённый) — датчик, преобразующий величину деформации в удобный для измерения сигнал (обычно электрический), основной компонент тензометра (прибора для измерения деформаций). Существует множество способов измерения деформаций: тензорезистивный[1], пьезоэлектрический[2], оптико-поляризационный[3], пьезорезистивный, волоконно-оптический[4], или простым считыванием показаний с линейки механического тензодатчика. Среди электронных тензодатчиков наибольшее распространение получили тензорезистивные датчики.

Конструкция

Тензорезистивный датчик обычно представляет собой специальную упругую конструкцию с закреплённым на ней тензорезистором и другими вспомогательными деталями. После калибровки, по изменению сопротивления тензорезистора можно вычислить степень деформации, которая будет пропорциональна силе, приложенной к конструкции.

Существуют разные типы датчиков:

  • датчики силы (измеряет усилия и нагрузки)
  • датчики давления (измерение давления в различных средах)
  • акселерометры (датчик ускорения)
  • датчики перемещения
  • датчики крутящего момента

Наиболее типичным применением тензодатчиков являются весы. В зависимости от конструкции грузоприёмной платформы, применяются тензодатчики различного типа:

  • консольные
  • s-образные
  • «шайба»
  • «бочка»

Конструкция резистивного тензодатчика[5] представляет собой упругий элемент, на котором зафиксирован тензорезистор. Под действием силы (веса груза) происходит деформация упругого элемента вместе с тензорезистором. В результате изменения сопротивления тензорезистора, можно судить о силе воздействия на датчик, а, следовательно, и о весе груза. Принцип измерения веса при помощи тензодатчиков основан на уравновешивании массы взвешиваемого груза с упругой механической силой тензодатчиков и последующего преобразования этой силы в электрический сигнал для последующей обработки. Для характеристики защиты тензодатчика от воды и пыли используется IP-рейтинг[6].

Примечания

Литература

  • Политехнический словарь / А. Ю. Ишлинский и др.. — 3 изд., перераб. и доп.. — М. : Советская энциклопедия, 1989. — С. 523. — 656 с. — ISBN 5-85270-003-7.

Ссылки

Преобразователи силы сжатия - КИП-Е (Екатеринбург)

Характеристики прибора Модель Типовой лист

Гидравлический преобразователь силы сжатия. Тестовый прибор для измерения силы закрытия до 36 кН

  • Диапазоны измерения от 0 ... 100 Н до 0 ... 36 кН
  • Относительная ошибка линеаризации ±1,0 ... 1,6 % Fnom с аналоговым манометром, ±0,5 % Fnom с цифровым манометром или тензодатчиком
  • Ход поршня ≤ 0,5 мм
  • Не требуется источник электропитания
  • Гарантия герметичности 5 лет
F1101

Гидравлический преобразователь силы сжатия. Тестовый прибор для сварочных клещей до 36 кН

  • Диапазоны измерения от 0 . .. 100 Н до 0 ... 36 кН
  • Относительная ошибка линеаризации ±1,0 ... 1,6 % Fnom с аналоговым манометром, ±0,5 % Fnom с цифровым манометром или тензодатчиком
  • Ход поршня ≤ 0,5 мм
  • Не требуется источник электропитания
  • Гарантия герметичности 5 лет
F1102

Гидравлический преобразователь силы сжатия. Номинальный размер 3 x 6, тестовый прибор для измерения сжимающего усилия 3-кулачкового патрона до 180 кН

  • Диапазоны измерения от 0 ... 1,1 до 0 ... 180 кН
  • Относительная ошибка линеаризации ±1,0 ... 1,6 % Fnom с аналоговым манометром, ±0,5 % Fnom с цифровым манометром или тензодатчиком
  • Ход поршня ≤ 0,5 мм, приложенная сила равна суммарной силе сжатия
  • Не требуется источник электропитания
  • Гарантия герметичности 5 лет
F1103

Гидравлический преобразователь силы сжатия.  Компактная версия до 60 кН

  • Диапазоны измерения от 0 ... 160 Н до 0 ... 60 кН
  • Относительная ошибка линеаризации ±1,0 ... 1,6 % с аналоговым манометром, ±0,5 % с цифровым манометром или тензодатчиком
  • Ход поршня ≤ 0,5 мм
  • Не требуется источник электропитания
  • Гарантия герметичности 5 лет
F1106

Гидравлический преобразователь силы сжатия. Номинальный размер 3 x 16, тестовый прибор для измерения сжимающего усилия 3-кулачкового патрона до 470 кН

  • Диапазоны измерения от 0 ... 2,5 до 0 ... 470 кН
  • Относительная ошибка линеаризации ±1,0 ... 1,6 % Fnom с аналоговым манометром, ±0,5 % Fnom с цифровым манометром или тензодатчиком
  • Ход поршня ≤ 0,5 мм, приложенная сила равна суммарной силе сжатия
  • Не требуется источник электропитания
  • Гарантия герметичности 5 лет
F1112

Гидравлический преобразователь силы сжатия.  Компактная версия до 120 кН

  • Диапазоны измерения от 0 ... 320 Н до 0 ... 120 кН
  • Относительная ошибка линеаризации ±1,0 ... 1,6 % Fnom с аналоговым манометром, ±0,5 % Fnom с цифровым манометром или тензодатчиком
  • Ход поршня ≤ 0,5 мм
  • Не требуется источник электропитания
  • Гарантия герметичности 5 лет
F1115

Гидравлический преобразователь силы сжатия. Тестовый динамометр для определения сжимающего усилия до 120 кН

  • Диапазоны измерения от 0 ... 320 Н до 0 ... 120 кН
  • Плоский корпус для получения стабильных результатов измерений
  • Относительная ошибка линеаризации ±1,0 ... 1,6 % Fном с аналоговым манометром, ±0,5 % Fном с цифровым манометром или датчиком давления
  • Не требуется источник питания
  • 5-летняя гарантия на герметичность
F1119

Гидравлический преобразователь силы сжатия.  Номинальный размер 3 x 33, тестовый прибор для измерения сжимающего усилия 3-кулачкового патрона до 1000 кН

  • Диапазоны измерения от 0 ... 6 до 0 ... 1000 кН
  • Относительная ошибка линеаризации ±1,0 ... 1,6 % Fnom с аналоговым манометром, ±0,5 % Fnom с цифровым манометром или тензодатчиком
  • Ход поршня ≤ 0,5 мм, приложенная сила равна суммарной силе сжатия
  • Не требуется источник электропитания
  • Гарантия герметичности 5 лет
F1122

Гидравлический преобразователь силы сжатия. Версия для суровых условий эксплуатации до 400 кН

  • Диапазоны измерения от 0 ... 4 до 0 ... 400 кН
  • Относительная ошибка линеаризации ±1,0 ... 1,6 % с аналоговым манометром, ±0,5 % с цифровым манометром или тензодатчиком
  • Ход поршня ≤ 0,8 мм
  • Не требуется источник электропитания
  • Гарантия герметичности 5 лет
F1125

Гидравлический преобразователь силы сжатия.  Компактная версия до 480 кН

  • Диапазоны измерения от 0 ... 2 до 0 ... 480 кН
  • Относительная ошибка линеаризации ±1,0 ... 1,6 % с аналоговым манометром, ±0,5 % с цифровым манометром или тензодатчиком
  • Ход поршня ≤ 0,5 мм
  • Не требуется источник электропитания
  • Гарантия герметичности 5 лет
F1135

Гидравлический преобразователь силы сжатия. Тестовый динамометр для определения сжимающего усилия до 500 кН

  • Диапазоны измерения 0 ... 1,2 кН до 0 ... 500 кН
  • Плоский корпус для получения стабильных результатов измерений
  • Относительная ошибка линеаризации ±1,0 ... 1,6 % Fном с аналоговым манометром, ±0,5 % Fном с цифровым манометром или датчиком давления
  • Работает без источника питания
  • 5-летняя гарантия на герметичность
F1136

Гидравлический преобразователь силы сжатия.  Компактная версия до 850 кН

  • Диапазоны измерения от 0 ... 6 до 0 ... 850 кН
  • Относительная ошибка линеаризации ±1,0 ... 1,6 % с аналоговым манометром, ±0,5 % с цифровым манометром или тензодатчиком
  • Ход поршня ≤ 0,5 мм
  • Не требуется источник электропитания
  • Гарантия герметичности 5 лет
F1145

Тензодатчик сжатия до 1 000 кН

  • Диапазоны измерения от 0 ... 1 кН до 0 ... 1000 кН
  • Для измерения силы сжатия
  • Легкость приложения нагрузки, простота установки
  • Класс пылевлагозащиты IP67
  • Относительная ошибка линеаризации 0,3 % Fnom (опционально 0,1 % Fnom)
F1211

Миниатюрный тензометрический датчик сжатия от 0,5 Н

  • Для измерения силы сжатия
  • Легкость приложения силы, простота установки
  • Компактная конструкция с малыми габаритными размерами, №№небольшая высота установки
  • Пылевлагозащита IP65
  • Нелинейность 1% от полной шкалы
F1222

Миниатюрный тензодатчик сжатия, от 1 кН

  • Для измерения силы сжатия
  • Легкость приложения нагрузки
  • Компактная конструкция, имеющая небольшие габаритные размеры
  • Пылевлагозащита IP65
  • Суммарная погрешность 1 % от полной шкалы
F1224

Тензодатчик сжатия.  Компактная конструкция до 225 кН

  • Диапазоны измерения от 0 ... 25 Н до 0 ... 225 кН [от 0 ... 5 до 0 ... 50000 фунтов]
  • Относительная ошибка линеаризации 0,25 % Fном
  • Простое приложение силы
  • Компактная, низкопрофильная конструкция
  • Пылевлагозащита IP67
F1226

Тензодатчик сжатия. До 2200 кН

  • Диапазоны измерения от 0 ... 0,02 до 0 ... 2200 кН (от 0 ... 5 до 0 ... 500000 фунтов)
  • Прочная конструкция
  • Материал: нержавеющая сталь
  • Пылевлагозащита IP66
  • Относительная ошибка линеаризации 0,1 % Fном
F1227

Преобразователь силы опоры. С использованием тонкопленочной технологии, до 2060 кН

  • Диапазоны измерения от 0 ... 280 до 0 ... 2060 кН
  • Отсутствие чувствительности к боковым силами
  • Версия из нержавеющей стали (коррозионностойкая)
  • Встроенный усилитель
  • Высокая долговременная стабильность, виброустойчивость и ударопрочность, высокая воспроизводимость
F1305

Тензодатчик сжатия.  Стандартное исполнение до 300 кН

  • Диапазоны измерения от 0 ... 2,5 до 0... 300 кН
  • Относительная ошибка линеаризации 0,1 % Fном
  • Исполнение из нержавеющей стали, полностью сварная конструкция
  • Небольшая монтажная высота, легкость установки
  • IP67
F1811

Тензодатчик сжатия. Миниатюрная конструкция до1000 Н

  • Диапазоны измерения от 0 ... 30 Н до 0 ... 1000 Н
  • Относительная ошибка линеаризации 1 % Fном
  • Исполнение из нержавеющей стали или алюминия
  • IP65
  • Небольшая монтажная высота, легкость установки
F1814

Тензодатчик сжатия. Компактная конструкция до 20 кН

  • Диапазоны измерения от 0 ... 50 Н до 0 ... 20 кН
  • Относительная ошибка линеаризации 0,5 % Fном
  • Материал: нержавеющая сталь
  • Пылевлагозащита IP65
  • Небольшая монтажная высота, легкость установки
F1818

Тензодатчик сжатия.  Стандартное исполнение до 100 кН

  • Диапазоны измерения от 0 ... 200 Н до 0 ... 100 кН
  • Относительная ошибка линеаризации 0,5 % Fном
  • Материал: нержавеющая сталь, IP66
  • Низкопрофильная конструкция, легкость монтажа
  • Для жестких условий окружающей среды
F1821

Преобразователь силы сжатия. С двухсторонним сферическим приложением силы до 50 т

  • Диапазоны измерения от 0 ... 10 до 0 ... 50 т
  • Относительная ошибка линеаризации 0,03 % Fном
  • Материал: исполнение из нержавеющей стали, IP67
  • Самоцентрирующиеся монтажные устройства с двойным сферическим приложением силы
  • Имеются переходные панели
F1861

Датчик избыточного давления Stran - Рабочий, конструкция, схемы

Тензорезисторы

могут использоваться в качестве вторичного элемента при измерении давления . Их можно соединить с сильфоном и диафрагмой для эффективного измерения давления. На рисунках ниже представлена ​​схема измерения перепада давления.

Для получения информации о тензодатчиках щелкните здесь: Тензодатчики

На рисунке ниже показано расположение тензодатчиков, установленных на консольной пружине, которая приводится в действие парой противоположных сильфонов.Размер кантилевера выбран правильно для компенсации изменения модуля Юнга из-за изменений температуры.

Измерение давления с тензометрическим датчиком на сильфоне

На рисунке ниже показано расположение тензодатчиков на плоской диафрагме. Обычно устанавливаются четыре манометра, как показано, и они подключаются по мостовой схеме, как показано на рисунке. В мембранных манометрах возникают радиальные и касательные напряжения, что затрудняет измерение истинного давления.

Измерение давления с тензодатчиками на диафрагме

В последние годы происходит миниатюризация, когда дискретные датчики заменяются розеткой, доступной в различных размерах. Розетки могут быть сконфигурированы так, чтобы радиальные деформации на краю диафрагмы и тангенциальные деформации вблизи центра легко воспринимались, в то время как точки пайки / выступы располагались в области с низкой деформацией.

Неограниченные тензодатчики также могут использоваться для измерения деформации и, как следствие, давления с диафрагмой.Простая схема такого измерения давления показана на рисунке ниже. Во всех вышеперечисленных случаях всегда предпочтительна импульсная калибровка.

Измерение давления с помощью тензодатчиков без склеивания
Похожие сообщения

Оставить комментарий

Принцип

, типы, особенности и применение - Encardio Rite

Тензодатчики

- важные геотехнические инструменты, которые измеряют деформацию в подземных полостях, туннелях, зданиях, бетоне, каменных дамбах, мостах, заделках в почве / бетоне.и т. д. Основная цель тензодатчика - косвенно количественно определять напряжение и его изменение во времени. Изменение напряжения определяется путем умножения измеренной деформации на модуль упругости.

Что ж, если вы не уверены в тензодатчиках, вот все, что вам нужно об этом знать. Мы рассмотрели его принципы работы, характеристики, особенности, а также области применения.

Что такое тензодатчик?

Прежде чем мы перейдем к более технической части прибора, давайте сначала четко определим тензодатчик.

ТензомерStrain Gage измеряет деформацию (степень сжатия, а также расширение, вызванное внешними силами) любого объекта. Тензодатчик был изобретен в 1938 году Эдвардом Э. Симмонсом и Артуром Руге.

Любой базовый тензодатчик состоит из изолирующей гибкой основы, которая поддерживает узор из металлической фольги. Датчик прикрепляется к объекту, находящемуся под напряжением, с помощью клея. Деформация объекта также вызывает искажение фольги, что в конечном итоге изменяет удельное электрическое сопротивление фольги.

Это изменение удельного сопротивления измеряется мостом Уитстона, который связан с деформацией величиной, называемой калибровочным фактором.

Типы тензодатчиков

- модели Encardio-rite

Если вам интересно, какие бывают типы тензодатчиков, у нас есть для вас ответ. Encardio-rite в первую очередь имеет дело с пятью различными типами тензодатчиков. Давайте рассмотрим их подробнее.

Модель EDS-11V / Герметичный тензодатчик с вибрирующим проводом

Тензомер модели EDS-11V подходит для заделки в грунт или бетон или для поверхностного монтажа путем сварки на стальных конструкциях.Он предоставляет важные количественные данные о величине и распределении деформации сжатия и растяжения, а также ее изменения во времени.

Тензометр Encardio-rite включает новейшую технологию вибрирующей проволоки для дистанционного цифрового считывания деформации сжатия и растяжения в плотинах, мостах, подземных полостях, туннелях, шахтах, стальных конструкциях и других областях применения тензодатчиков, где требуется измерение деформации. .

Долговременная стабильность достигается за счет циклического изменения температуры и нагрузки, уникального метода зажима проволоки путем создания вакуума 1/1000 Торр внутри датчика посредством электронно-лучевой сварки. Это приводит к тому, что эффект окисления, влаги, условий окружающей среды и любого проникновения воды полностью устраняется.

Принцип работы тензодатчика
(герметичная вибрирующая проволока)

Измеритель деформации вибрирующей проволоки Encardio-rite в основном состоит из магнитной натянутой проволоки с высокой прочностью на разрыв, один конец которой закреплен, а другой конец смещен пропорционально изменению деформации.

Любое изменение деформации напрямую влияет на натяжение проволоки, что приводит к соответствующему изменению частоты вибрации проволоки.Резонансная частота, с которой вибрирует провод, считывается блоком считывания. Напряжение пропорционально квадрату частоты, и устройство считывания может отображать это непосредственно в деформациях.

Характеристики герметичного тензодатчика с вибрирующей проволокой
  1. Тензодатчик точный, прочный и недорогой
  2. Обеспечивает долгосрочную стабильность и высокую надежность.
  3. Герметично закрывается под вакуумом 0,001 торр.
  4. Тензодатчик изготовлен из нержавеющей стали
  5. Не требует специального монтажа и обслуживания
  6. Вместе с тензодатчиком доступен широкий выбор принадлежностей
  7. Термистор доступен для температурной коррекции
  8. Дистанционное цифровое считывание для измерения деформации
  9. Простота регистрации данных
Применение герметичных тензодатчиков с вибрирующей проволокой

Существует общий вопрос о том, для чего используются тензодатчики, и вот ответ для вас.

Это основная область применения тензодатчика:

  1. Измерение и контроль деформации в бетонных, каменных и стальных конструкциях
  2. Исследование распределения напряжений в опорных ребрах подземных полостей и тоннелей
  3. Определение и мониторинг распределения напряжений в бетонных и каменных плотинах Испытания звеньев
  4. Контроль напряжений в напорных валах

Модель EDS-12V / Измеритель деформации стержня с вибрирующей проволокой

Encardio-rite models EDS-12V / EDS-12V-EX тензометры с вибрирующими проволочными стержнями специально разработаны для встраивания в бетонные конструкции. Они идеально подходят для измерения деформации в бетонных конструкциях, таких как сваи, мембранные / гидроизоляционные стены, опоры мостов, футеровка туннелей, плотины, фундаменты и т. Д.

Характеристики тензометрического измерителя сестринского стержня с вибрирующей проволокой
  1. Подходит для длительного монтажа
  2. Простота установки и водонепроницаемость
  3. Возможны надежные и точные измерения
  4. Полностью герметизирован для защиты от повреждений при транспортировке и установке
  5. Прочная конструкция
Применения тензометрического измерителя с вибрирующей проволокой
  1. Подходит для измерения деформации в железобетонных конструкциях
  2. Измерение деформации бетонных свай и бетонных свай.
  3. Измерение деформации в стенках суспензии диафрагмы
  4. Датчик деформации модели EDS-12V используется в футеровке туннелей, плотинах и опорах мостов.
  5. Обеспечивает надежные показания с высоким разрешением

Модель EDS-20V-Series / Тензорезистор с вибропроводом

Тензорезистор

включает в себя три различные модели:

EDS-20V-AW / Дуговой тензодатчик

Модель EDS-20V-AW в основном состоит из двух концевых частей, соединенных трубкой, в которой находится отрезок магнитной натянутой проволоки с высокой прочностью на растяжение. Проволока запаяна в трубке с помощью набора двойных уплотнительных колец, закрепленных на каждом конце. Двойные кольцевые уплотнения обеспечивают надежную защиту тензодатчика от проникновения воды. Дополнительная гидроизоляция тензорезистора обеспечивается термоусаживаемой трубкой для предотвращения проникновения воды.

Трубка плоская посередине для размещения узла датчика в сужении. Датчик является неотъемлемой частью тензодатчика. Тензодатчик лучше подходит для мест, подверженных воздействию капель или проточной воды или которые могут погружаться в воду.

Для установки тензодатчика два кольцевых монтажных блока точно позиционируются и выравниваются с помощью монтажного приспособления и манекена и привариваются к конструкции. Затем фиктивный манометр заменяется настоящим тензодатчиком и фиксируется парой установочных винтов на каждом блоке.

Предлагаются кольцевые монтажные блоки из армированных стержней, предназначенные для поверхностного монтажа тензодатчика на бетонную конструкцию.

EDS-20V-E / Тензодатчик

Вибропроволочный тензодатчик

модели ЭДС-20В-Э предназначен для измерения деформаций в подземных полостях, туннелях, зданиях, бетонных и каменных дамбах и т. Д.Тензодатчик подходит для заделки в грунт или бетон.

Встраиваемый тензодатчик похож на тензодатчик, свариваемый дуговой сваркой, за исключением того, что монтажные блоки заменены фланцами из нержавеющей стали.

EDS-20V-SW / Точечный тензодатчик

Итак, как работает тензодатчик?

Язычок из фольги из нержавеющей стали, прикрепленный к каждому торцевому блоку, позволяет приваривать манометр или закреплять на месте эпоксидной смолой. Датчик предварительно натянут небольшой пружиной сжатия.Начальное натяжение может быть установлено во время установки, обеспечивая максимальный диапазон растяжения или сжатия по мере необходимости. Гараж предназначен для использования только на ровных поверхностях.

Как работает тензодатчик?

Тензодатчик зависит от удельного электрического сопротивления любого проводника. Сопротивление любого проводящего устройства зависит от его длины, а также от площади поперечного сечения.

Всякий раз, когда внешняя сила изменяет физические параметры объекта, его удельное электрическое сопротивление также изменяется.Датчик деформации измеряет эту деформацию с помощью формулы калибровочного фактора.

Вот как работает тензодатчик!

Каков принцип работы тензодатчика?

Всякий раз, когда внешняя сила сжатия или расширения на каком-либо объекте увеличивается или уменьшается, его удельное электрическое сопротивление также увеличивается или уменьшается пропорционально.

Фактор тензодатчика - это коэффициент чувствительности тензодатчиков, который определяется по формуле:

GF = [ΔR / (RG * ε)]

где,

ΔR = Изменение сопротивления, вызванное деформацией

RG = сопротивление недеформированного датчика

ε = деформация

Толщина обычной металлической фольги обычно немного больше 2. Выходное напряжение моста Уитстона SV определяется по формуле:

SV = {EV x [(GF x ε) / 4]}

где,

EV - напряжение возбуждения моста.

Характеристики тензометрического датчика

Вот все характеристики тензодатчика, которые необходимы для точного функционирования прибора.

Длина колеи

Невозможно измерить нелинейные поля деформации без некоторой ошибки, потому что деформации не могут быть измерены в точке с помощью любого типа датчика.

В таких случаях погрешность зависит от длины колеи и ширины колеи. Размер датчика механического тензодатчика рассчитывается по расстоянию между двумя лезвиями, контактирующими с образцом, и по ширине подвижного лезвия.

Чувствительность датчика

Чувствительность можно определить как наименьшее значение деформации, считываемое на шкале тензодатчика.

Выбор датчика во многом зависит от требуемой степени чувствительности, и довольно часто выбор датчика с очень высокой чувствительностью увеличивает сложность метода измерения.

Диапазон

Следующая характеристика тензодатчика - это диапазон. Диапазон представляет собой максимальную деформацию, которую можно зарегистрировать без сброса или замены тензодатчиков.

Кроме того, диапазон и чувствительность взаимосвязаны, поскольку высокочувствительный датчик реагирует на небольшие деформации отклонениями индикатора, а диапазон обычно ограничивается полным отклонением индикатора.

Точность

В механическом тензодатчиках неточности могут быть результатом потери хода, например люфта зубчатой ​​передачи, трения, изменений температуры и износа механизма, проскальзывания, изгиба или прогиба компонентов.

Применение тензодатчика в реальных условиях

Область применения тензодатчиков в реальной жизни безгранична. Его можно использовать для проверки деформации различных конструкций, таких как высотные здания, подземные коридоры метро, ​​мосты, плотины, глубокие коттеджи, железнодорожные пути и т. Д.

Вот некоторые практические применения тензодатчиков:

Аэрокосмическая промышленность

Давайте поговорим о применении тензодатчиков в авиакосмической отрасли.

Тензодатчики прикреплены к несущим конструктивным элементам для измерения напряжений вдоль путей нагружения при прогибе или деформации крыла в самолете.

Тензодатчики подключаются к цепям моста Уитстона, и их области применения включают бортовые блоки формирования сигналов, источники питания возбуждения и телеметрию, необходимую для считывания измерений на месте.

Кабельные мосты

Контрольно-измерительные приборы мостов выполняются для проверки проектных параметров, оценки эффективности новых технологий, используемых при строительстве мостов, для проверки и контроля процесса строительства и для последующего мониторинга производительности.

Хорошо оборудованные мосты могут предупреждать ответственные органы о приближающемся отказе, чтобы предпринять превентивные меры. Выбор подходящих типов датчиков, технологии, диапазона измерения и их расположения на мосту очень важен для оптимизации затрат и получения всех преимуществ от измерительных приборов.

Становится необходимым регулярно контролировать мосты на предмет деформации любого вида, так как это может привести к несчастным случаям со смертельным исходом. Это требует применения тензодатчиков в инженерной сфере.

Технология тензодатчиков

используется для мониторинга огромных мостов в реальном времени, что обеспечивает точность контроля.

Например, мост Ямуна в Аллахабад-Найни - это 630-метровый вантовый мост через реку Ямуна. Мост оборудован множеством измерительных каналов, которые определяют скорость ветра и натяжение кабелей.

Мониторинг рельсов

Тензодатчики

имеют долгую историю обеспечения безопасности рельсов. Он используется для измерения напряжения и деформации рельсов. Тензодатчики измеряют осевое растяжение или сжатие без воздействия на рельсы.В случае возникновения чрезвычайной ситуации тензодатчики могут выдавать предупреждение, поэтому обслуживание может быть выполнено как можно раньше, чтобы минимизировать влияние на железнодорожное движение.

Измерение крутящего момента и мощности вращающегося оборудования

Тензодатчики

могут измерять крутящий момент, прилагаемый двигателем, турбиной или двигателем к вентиляторам, генераторам, колесам или гребным винтам. Вы найдете такое оборудование на электростанциях, кораблях, нефтеперерабатывающих заводах, автомобилях и в промышленности.

Ограничения тензодатчика

Тензодатчики

- довольно надежные и широко используемые чувствительные элементы, применяемые в области геотехнического приборостроения.Однако есть очень незначительные ограничения, о которых вы можете упомянуть, говоря о недостатках.

Каждая модель тензодатчика имеет ограничения в отношении усталости, температуры, величины деформации и среды измерения. Тем не менее, с полным ассортиментом Encardio-rite вы можете легко изучить характеристики и характеристики тензодатчика и использовать его в соответствии с вашими предпочтениями.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли использовать тензодатчики многоразового использования?

Основными преимуществами механических тензодатчиков являются простота использования, их относительно низкая стоимость и возможность многократного использования. Тензодатчики электрического сопротивления преодолевают большинство недостатков механических датчиков.

Почему для измерения деформации используется мост Уитстона?

Не всегда необходимо использовать схему моста Уитстона для измерения электрического сопротивления. Основным преимуществом четырехпроводной схемы с сопротивлением Ом является то, что выводные провода не влияют на значения, поскольку напряжение измеряется непосредственно на элементе тензодатчика.

Какие бывают типы тензодатчиков?

Encardio-rite предлагает множество марок и моделей тензодатчиков, в том числе:

Герметичный тензодатчик с вибрирующей проволокой, модель EDS-11V

Измеритель деформации стержня с вибрирующей проволокой EDS-12V модели

Модель EDS-20V-AW Тензомер с вибрирующей проволокой для дуговой сварки

Модель EDS-20V-E Тензодатчик с вибрирующей проволокой

Тензодатчик модели EDS-20V SW с вибрирующей проволокой для точечной сварки

Датчик деформации бетонной заливки модели EDS-21V

В каких единицах измеряется деформация?

Единица измерения деформации в СИ (Système International) - «единица» i. е. 1 ε = 1 = 1 м / м. На практике «единица» деформации называется «деформацией» и используется символ e.

Что такое стресс?

Это мера внутреннего давления на объект, когда на него действует внешняя сила. Чем больше сила или меньше площадь, на которую она действует, тем больше вероятность деформации материала.

Деформация является безразмерной величиной, поскольку значения в числителе и знаменателе всегда имеют одни и те же единицы.

S = Δx / X

Где,

S = деформация (без единицы измерения)

Δx = изменение размера (м для продольной деформации или деформации сдвига, м3 для объемной деформации)

X = исходный размер (м для продольной деформации или деформации сдвига, м3 для объемной деформации)

Что такое штамм?

Степень деформации объекта называется деформацией.Штаммы могут быть разные.

Определяется как изменение длины, создаваемое силой, деленное на исходную длину материала.

Напряжение обозначено σ. Он представлен как Н / м2.

Формула напряжения сформулирована как

σ = F / A

Где,

F = приложенная сила

A = Площадь, на которую действует сила

Речь идет о тензодатчиках, и, если у вас возникнут дополнительные вопросы, сообщите нам об этом в комментариях ниже.

Лучший тензометрический датчик давления - Отличные предложения по тензометрическому датчику давления от мировых продавцов тензометрических датчиков

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для измерения давления тензодатчика. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях.Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот тензодатчик в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что у вас есть тензометрический датчик на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в тензодатчиках и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести датчик давления деформации по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Лучшая цена тензометрический датчик давления тензодатчик - Отличные предложения по тензометрическому датчику давления тензодатчик от глобальных продавцов тензодатчика давления датчика веса

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для тензодатчика датчика давления.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот датчик нагрузки с датчиком давления верхнего уровня должен стать одним из самых востребованных бестселлеров в кратчайшие сроки. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели тензодатчик с датчиком давления на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в тензодатчиках датчика давления и думаете о выборе аналогичного продукта, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести тензодатчик с датчиком давления по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Vishay Тензометрический датчик

Тензомер

Тензодатчик - это устройство, используемое для измерения деформации объекта. Изобретенный Эдвардом Э. Симмонсом и Артуром Руге в 1938 году, самый распространенный тип тензодатчика состоит из изолирующей гибкой основы, которая поддерживает узор из металлической фольги.Датчик прикрепляется к объекту подходящим клеем, например цианоакрилатом. [1] При деформации объекта фольга деформируется, что приводит к изменению ее электрического сопротивления. Это изменение сопротивления, обычно измеряемое с помощью моста Уитстона, связано с деформацией величиной, известной как калибровочный коэффициент.

Vishay Тензодатчик на основе микро измерений

Для каждой из этих геометрических форм сетки те шаблоны, которые наиболее часто используются нашими клиентами, перечислены первыми с полными спецификациями.Для менее часто используемых шаблонов следуют дополнительные списки с частичными спецификациями. В обоих списках шаблоны размеров отображаются в буквенно-цифровом порядке, увеличиваясь от наименьшей длины сетки до наибольшей.

Некоторые редко, если вообще когда-либо, упорядоченные шаблоны, перечисленные в предыдущих версиях этого справочника, были опущены. Мы, конечно же, продолжим предоставлять эти шаблоны по запросу для клиентов, которые в настоящее время их используют. За подробностями обращайтесь в отдел разработки приложений в нашем ближайшем к вам офисе.

Тензометрические датчики и датчики специального назначения представлены в отдельных списках:

Vishay Усовершенствованные датчики манометров

Клиентам, для которых требуются измерительные приборы для производства прецизионных промышленных преобразователей, настоятельно рекомендуется обращаться в наш отдел разработки приложений. Они могут оказать помощь в выборе подходящего усовершенствованного датчика для вашего конкретного применения.

Vishay Индивидуальные тензодатчики

Micro-Measurements поддерживает самый широкий ассортимент тензометрических датчиков, доступных на сегодняшний день.Будь то анализ напряжений, изготовление преобразователей или специальные приложения, у нас есть не только широкий выбор, но и большой и разнообразный инвентарь, который легко доступен для немедленной доставки.

Однако для многих наших клиентов требуются приборы, изготовленные по их индивидуальным спецификациям. Хотя мы считаем, что наш широкий ассортимент стандартных каталожных датчиков удовлетворит большинству требований, мы осознаем потребность в продукции по индивидуальному заказу и стремимся к ее качественному обслуживанию.

Вишайский стресс Тензодатчики для анализа

Micro-Measurements поддерживает опытные и хорошо обученные приложения инженерный состав. Наши инженеры-прикладники так близки как ваш телефон, и мы настоятельно рекомендуем вам позвонить им для получения рекомендаций в выборе тензодатчика для соответствия вашему конкретному тесту требования.

<< Учиться Более >> ​​

штамм Vishay Техническая информация о манометре

Подробную техническую информацию о выборе и применении тензодатчиков можно найти в специальной серии технических примечаний, технических советов и бюллетеней с инструкциями по технологии тензодатчиков.Тщательное знакомство с этими публикациями поможет обеспечить стабильный успех в использовании тензодатчиков для микроизмерительных измерений.

штамм Vishay Принадлежности для манометров и приборы

В дополнение к обширному выбору тензодатчиков, микро-измерения предлагает полный спектр дополнительных товаров. Штамм Принадлежности для манометров включают материалы для подготовки поверхности, клеи, инструменты для установки, защитные покрытия, вывод и хост других прикладных инструментов, оборудования и расходных материалов.Инструменты диапазон от портативных цифровых индикаторов деформации до сложных компьютерные системы для сбора, хранения, и сокращение тестовых данных. Статические и динамические измерения доступны инструменты, каждый из которых уникально разработан для обеспечения стабильное, точное и надежное измерение деформации.

<< Учиться Более >> ​​

штамм Vishay Программы обучения манометров

Обучение клиентов правильному использованию методов измерения деформации является важной частью философии Micro-Measurements.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *