A törzsmérőt Edward E. Simmons és Arthur C. Ruge találta ki 1938-ban. Ez a találmány jelentős mennyiségű igénybevétel méréséhez vezetett különböző struktúrákon. A nyúlásmérő a érzékelő típusa sokféle alkalmazásban használják egy tárgy igénybevételének mérésére. Ez egy elengedhetetlen geotechnikai eszköz, amely meghatározza a megerőltetést számos szerkezetben, például alagutakban, földalatti üregekben, épületekben, hidakban, betonokban, falazó gátakban, talajba / betonba való beágyazódásban stb. működési elv, jellemzők és alkalmazások.
Mi az a feszültségmérő?
Meghatározás: A nyúlásmérő az egyik elengedhetetlen eszköz, amelyet a geotechnikai tervezés területén használnak a különböző szerkezetek megterhelésének mérésére. Külső erő alkalmazásával megváltozik a nyúlásmérő ellenállása.
feszültségmérő
A szelvény alapszerkezete rendelkezik egy szigetelő, rugalmas hátlappal, amely alátámasztja a fémes fóliaszerkezetet. Ezt a fémes tekercset egy vékony hátlapra ragasztják, amelyet hordozónak neveznek, és a teljes elrendezést megfelelő ragasztóval egy tárgyhoz rögzítik. Mivel az objektum erő, nyomás, súly, feszültség stb. Miatt deformálódik, a elektromos ellenállás fóliaváltások. A Wheatstone híd méri az ellenállás változását, amely összefügg a megterheléssel, a Gauge Factor néven ismert mennyiségen keresztül.
nyúlásmérő-minta-diagram
A nyomtáv ellenállásának kismértékű változásait a Wheatstone-híd koncepciójával mérik. Az alábbi ábra szemlélteti az általános Wheatstone hidat, amelynek négy ellenállókarja van és gerjesztő feszültsége VKORÁBBI.
Wheatstone-híd
A Wheatstone hídnak két párhuzama van feszültségosztó áramkörök. R1 és R2 egy feszültségosztó áramkört, R3 és R4 pedig második feszültségosztó áramkört képez. A VO kimeneti feszültséget az alábbiak adják meg:
Vo = [R3 / (R3 + R4) -R2 / (R1 + 2)] * VKORÁBBI
Ha R1 / R2 = R4 / R3, akkor a kimeneti feszültség nulla, és a hídról azt mondják, hogy kiegyensúlyozott híd.
Az ellenállás kicsi változása nem nulla kimeneti feszültséghez vezet. Ha az „R4” -t feszültségmérővel helyettesítik, és a nyúlásmérő ellenállásának bármilyen változása kiegyensúlyozatlanná teszi a hidat és nem nulla feszültséget eredményez.
Nyúlásmérő tényezője
A GF szelvénytényezőt megadjuk
GF = (∆R⁄RG) / ∈
Hol,
’ΔR’ az ellenállás változása a törzs hatására
Az „RG” a deformálatlan nyomtáv ellenállása
’Ε’ a törzs
A közönséges fémfóliák mérési tényezője 2 körül van. A Wheatstone híd SV kimeneti érzékelőjének feszültségét a
SV = EV (GF.∈) / 4
Ahol az EV a híd gerjesztési feszültsége
Nyúlásmérő működik
A nyúlásmérő működése teljes mértékben egy tárgy / vezető elektromos ellenállásától függ. Amikor egy tárgy a rugalmassági határain belül megnyúlik, és nem szakad meg vagy csatolódik végleg, akkor vékonyabbá és hosszabbá válik, ami nagy elektromos ellenállást eredményez. Ha egy tárgy összenyomódik és nem deformálódik, hanem kiszélesedik és lerövidül, csökken az elektromos ellenállás. A mérőeszköz elektromos ellenállásának mérése után kapott értékek segítenek megérteni a stressz okozta mennyiséget.
A gerjesztési feszültséget egy nyomtávú hálózat bemeneti kapcsainál alkalmazzák, míg a kimenetet a kimeneti kapcsokon olvassák fel. Normális esetben ezek terheléshez vannak kötve, és valószínűleg hosszabb ideig, néha évtizedekig stabilak maradnak. A mérőkhöz használt ragasztó a mérőrendszer időtartamától függ - a cianoakrilát ragasztó rövid távú mérésekhez, az epoxi ragasztó pedig hosszú távú mérésekhez alkalmas.
Nyúlásmérő működési elve
Mint tudjuk, hogy az ellenállás közvetlenül függ egy vezető hosszától és keresztmetszetétől, amelyet az ad meg R = L / A
Hol,
’R’ = Ellenállás
’L’ = hossz
’A’ = keresztmetszeti terület
Nyilvánvaló, hogy a vezető hossza megváltozik a vezető méretének és alakjának változásával, végül megváltoztatja a keresztmetszeti területet és az ellenállást.
Bármely normál mérőeszköznek van egy hosszú és vékony vezetőszalagja, amelyet párhuzamos vonalak cikk-cakk formában helyeznek el. Ennek a cikk-cakk összehangolásnak az a célja, hogy nagy pontossággal részletezze a párhuzamos vonalak között fellépő kis feszültséget. A feszültséget egy tárgy ellenálló erejeként határozzuk meg.
Törzsmérő rozetták
Két vagy több, a rozettaszerű struktúrában szorosan elhelyezett mérőeszköz a felület pontos megterhelésének értékelésére szolgáló alkatrészek számának mérésére törzsmérő rozettaként ismert. Az ábrát az alábbi ábra mutatja.
törzsmérő-rozetták
Nyúlásmérő terhelő cellák
Ezek a mérőcellák leggyakrabban ipari alkalmazásokban találhatók. Nagyon pontos és gazdaságos. Alapvetően a terhelésmérő cella egy fém testből áll, amelyre feszültségmérők vannak rögzítve. Annak érdekében, hogy a fém test szilárd és kevésbé rugalmas legyen, ötvözött acélt, alumíniumot vagy rozsdamentes acélt alkalmaznak a tervezéshez.
Ha egy külső erőt fejtünk ki egy mérőcellára, akkor a mérőcella kissé deformálódik, és ha nincs túlterhelve, akkor visszatér eredeti alakjához.
Ha a mérőcella deformálódik, a szelvény alakja megváltozik, ami a szelvény elektromos ellenállásának változását okozza, ami viszont a feszültséget méri.
Vannak általános típusú feszültségmérő terhelésmérő cellák, amelyek magukban foglalják a hajlító gerendát, a palacsintát, az egypontos nyírónyaláb-terhelő cellát, a kétvégű nyírógerendát, a drótkötél bilincseit stb.
A nyúlásmérők jellemzői
A nyúlásmérők fontos jellemzői:
- Ezek bizonyos óvintézkedésekkel hosszabb ideig megfelelőek
- Pontos értékeket adnak a hőmérséklet és egyéb tényezők változásával
- Ezeket az egyszerű alkatrészek miatt könnyű gyártani
- Könnyen karbantarthatóak és hosszú élettartammal rendelkeznek
- Ez teljesen be van zárva, hogy megvédje a sérülésektől, mint például a kezelés és a telepítés
A törzsmérő alkalmazásai
A kivételes tulajdonságok lehetővé teszik ezeknek a mérőeszközöknek a geotechnikai mérnöki területen történő használatát az olyan szerkezetek folyamatos figyelemmel kísérésére, mint a gátak, az alagutak stb., És a balesetek megelőzésére. A nyúlásmérők alkalmazásai közé tartozik:
- Vasúti megfigyelés
- Kábelhidak
- Repülés
- Atomerőművek
GYIK
1). Mekkora a feszültségmérő érzékenysége?
Az áramlási feszültség különbözik a nyúlási sebességtől. Ezenkívül a deformációs sebesség egy tárgy vagy egy munkaanyag szemcseméretén múlik. Ez az áramlási feszültség és a törzs változásának aránya.
2). Mi a megterhelés mértéke?
A törzs dimenzió nélküli mennyiség. A feszültség azonban az idő reciproka, az SI egység pedig a másodperceké (s-1).
3). Hogyan válasszam a nyúlásmérőt?
Ezt az alkalmazások típusa és más kapcsolódó elemek alapján választják ki. Mint például -
- A nyomtáv hossza és ellenállása alapján
- A munkaerő-megtakarítási költségek alapján
- Anyag és mérési környezet alapján
4). Miért használják a Wheatstone hidat a nyúlásmérőkhöz?
A Wheatstone híd képes mérni a kimeneti feszültségeket millivoltban kifejezve. Ragasztott feszültségmérő esetén az ellenállás változása mérhető, ha egy elektromos áramkörhöz (Wheatstone híd) csatlakozik, amely méri az ellenállás percnyi változását. Amint a Wheatstone híd kimeneti feszültsége nulla lesz, az áramkör elveszíti egyensúlyát, és segít meghatározni az objektum terhelését.
5.) Hogyan kell felszerelni a feszültségmérőket?
A feszültségmérő felszerelésének lépései:
Így egy a nyúlásmérő átfogó leírása , a működés elvét, a mérőtényezőt, a jellemzőket és az alkalmazásokat ebben a cikkben közöljük. Emellett a digitális képkorreláció (DIC) napjainkban alkalmazott módszer a megterhelés mérésére. Számos iparágban használják a pontosság miatt, és a hagyományos típusú érzékelők helyettesítésére, például gyorsulásmérők, húrcserepek, LVDT és még sok más. Itt egy kérdés az Ön számára, mi a törzsmérő fő funkciója?
