I olika moderna sfärer av mänsklig aktivitet finns det ett behov av att kontrollera olika strukturer genom att mäta parametrarna och det aktuella tillståndet för detta element. Töjningsgivare är oumbärliga assistenter i denna fråga.
Ledande tekniker använder i allt större utsträckning elektroniska töjningsmätare, bland vilka töjningsmotståndskraftiga enheter används mest. Töjningsmätarelement kan mäta vikt, kraft, tryck, rörelse, etc.
Töjningsmätare används i stor utsträckning för vågar, industrimaskiner, olika motorer, som används inom byggindustrin och många andra områden.
Typer av sensorer
I olika branscher används ett stort utbud av töjningsgivare. Det finns följande typer av enheter:
- kraftmätningsverktyg - sensorer söker efter förändringar i kraft- och belastningsparametrar;
- enheter för att mäta accelerationsprojektion - accelerometrar;
- mätningsmedel för att flytta testmaterial;
- töjningsmätare tryckenheter – kännetecknas av kontroll av tryckparametrar för olika element i olikamiljöer;
- töjningsmomentgivare.
För vågar är lastceller det mest typiska strukturelementet. Beroende på tillämpningen av strukturen på den lastmottagande ytan, används följande typer av sensorer:
- enheter av konsoltyp;
- mätinstrument i form av den latinska bokstaven S;
- puckformade lastceller;
- Mätanordningar som vagt liknar formen på en tunna.
Det finns en klassificering av mättöjningsgivare, beroende på designegenskaperna - känslighetselementet. Källmaterialet definierar följande modeller:
- tråd - skapat i form av en tråd, materialet är tvåkomponents nikrom, elementär sammansättning fechral, thermostabil legeringskonstantan;
- töjningsmätare - använd tunna remsor av folie;
- halvledarsensorer - tillverkade av kemiska element som kisel, gallium, germanium.
Driftsprincip
Principen för enheten är baserad på tensoreffekten. Dess kärna ligger i att ändra arbetsmotståndet hos halvledande element under deras spänning eller kompression - mekanisk deformation.
Töjningsmätare är en konstruktiv uppsättning töjningsgivare som har en kommunikativ punkt på panelen. Den senare är kopplad till materialet för mätning. Funktionsdiagram över drifttöjningsmätare är att det finns en påverkan på känslighetselementet. Enheten är ansluten till en strömkälla med eluttag som är i kontakt med den känsliga plattan.
Kontaktpunkter kännetecknas av närvaron av konstant spänning. Lastcellen tar över delen genom ett speciellt substrat. Massan av material avbryter kretsen på grund av deformationsförvrängningar. Den resulterande processen omvandlas till en elektrisk strömsignal.
Töjningsgivarens trycksensor används ofta med AC-töjningsmätare. I detta system utförs amplitudmodulering av spänningen, som matas direkt till givarsensorerna.
Ladda mobilenhet
Töjningsmätningsinstrument består av:
- elastiskt element;
- töjningsmätare;
- enhetsfodral;
- förseglad kontakt.
Under det elastiska elementet menas en kropp som tar på sig belastningen. Den är huvudsakligen gjord av speciella stålsorter som har värmebehandlats i förväg. Detta har en inverkan på att få stabila avläsningar. Tillverkningsformen presenteras i form av en stav, ring eller konsol. Barstrukturen är mer efterfrågad och utbredd.
En töjningsmätare är en tråd- eller foliemotståndsenhet som är limmad på en stång. Denna del av töjningsgivaren ändrar sitt motstånd i förhållande till stavens deformation, och deformationsförvrängningen är i sin tur proportionell motladda.
Mätanordningens kropp skyddar den inre strukturen från alla typer av mekaniska skador, inklusive de negativa effekterna av miljön. Huset överensstämmer med den internationella standarden och har olika former.
Den hermetiskt tillslutna kontakten krävs för att kommunicera sensorn med extra utrustning (vågar, förstärkare, etc.) via en kabel. Det finns olika anslutningsscheman. Designfunktioner hos vissa lastceller möjliggör kabelbyte.
Kraftmätningssensorer
Töjningskraftssensorer har ett annat vanligt namn - dynamometrar. Dessa mätinstrument är en integrerad del av vägningsutrustningen. Deras behov kan knappast överskattas, eftersom de fungerar i alla automatiserade tekniska system i vilken produktion som helst. De har använts inom jordbruk, medicin, metallurgi, bilindustri, etc.
I denna mätmetod förekommer många manipulationer, och i enlighet med detta särskiljs flera typer av lastceller:
- taktil - uppdelad i givare för ansträngning, glidning och beröring;
- resistiv - använd en töjningsmätare och ha en linjär utsignal;
- piezoresonant - kännetecknas av direkt och omvänd effekt, vilket ger en speciell sensor - resonator;
- piezoelektrisk - resistent mot omgivningstemperatur, hög hållfasthet, använder en direkt piezoeffekt;
- magnetisk –arbeta på fenomenet magnetostriktion, som ändrar dimensionernas geometri i det magnetiska området;
- kapacitiv - mätinstrument av parametrisk typ, som är en kondensator.
Viktmätningssensorer
Töjningslastceller består av tre element:
- töjningsmätare.
- Böj balk.
- Kabel.
Sensorer används i industriell och personlig vägningsutrustning. Dessa mätinstrument är mer populära inom tillverkningsområden och har följande typer:
- konsolenheter - ämnen av aluminium eller stål. Stål kan tillverkas i form av en tunna eller en bricka, har en hög täthet;
- balkenheter - mät belastningar på plattformar och brokonstruktioner.
Fördelar med lastceller
De är:
- Högprecisionsmätningar av parametrar.
- Tillåt inte förvrängning av information.
- Kompatibelt med spänningsmätningar.
- Kompakta övergripande mått.
Nackdelen kan anses vara en förlust av känslighet hos fungerande element under kritiska temperaturförändringar.
