Deformatsiya oʻlchagichlar qattiq jismning oʻlchangan elastik deformatsiyasini elektr signaliga aylantiruvchi qurilmalardir. Bu sensor o'tkazgichning geometrik o'lchamlari kuchlanish yoki siqilishdan o'zgarganda qarshiligining o'zgarishi tufayli sodir bo'ladi.
Tezlikometr: ishlash printsipi
Qurilmaning asosiy elementi elastik konstruksiyaga oʻrnatilgan deformatsiya oʻlchagichdir. Deformatsiya o'lchagichlar ma'lum bir ortib borayotgan kuch bilan bosqichma-bosqich yuklash va elektr qarshiligining kattaligini o'lchash yo'li bilan kalibrlanadi. Keyin uni o'zgartirish orqali qo'llaniladigan noma'lum yukning qiymatlarini va unga proportsional deformatsiyani aniqlash mumkin bo'ladi.
Datchiklar turiga qarab siz oʻlchashingiz mumkin:
- kuch;
- bosim;
- harakat;
- moment;
- tezlashtirish.
Tuzilishning eng murakkab yuklash sxemasi bilan ham harakat davom etadideformatsiya o'lchagich o'z panjarasini poydevor deb ataladigan uzun qism bo'ylab cho'zish yoki siqish uchun qisqartiriladi.
Qaysi deformatsiya o'lchagichlar ishlatiladi
Mexanik ta'sir ostida faol qarshilik o'zgarishiga ega bo'lgan tenzozometrlarning eng keng tarqalgan turlari - deformatsiya o'lchagichlar.
Sim kuchlanish o'lchagichlar
Eng oddiy misol - o'rganilayotgan qismga biriktirilgan ingichka simning tekis bo'lagi. Uning qarshiligi: r=pL/s, bu erda p - qarshilik, L - uzunlik, s - kesma maydoni.
Qism bilan birga yelimlangan sim elastik deformatsiyalanadi. Shu bilan birga, uning geometrik o'lchamlari o'zgaradi. Siqilganida o'tkazgichning kesimi ortadi, cho'zilganida esa kamayadi. Shuning uchun qarshilikning o'zgarishi deformatsiyaning yo'nalishiga qarab belgini o'zgartiradi. Xarakteristikasi chiziqli.
Tenzometrning past sezgirligi kichik o'lchov maydonida sim uzunligini oshirish zarurligiga olib keldi. Buning uchun u har ikki tomondan lak yoki qog'oz plyonkasidan izolyatsiyalash plitalari bilan yopishtirilgan spiral (panjara) shaklida amalga oshiriladi. Elektr zanjiriga ulanish uchun qurilma ikkita mis qo'rg'oshin simlari bilan jihozlangan. Ular o'ralgan simning uchlariga payvandlanadi yoki lehimlanadi va elektr zanjiriga ulanish uchun etarlicha kuchli. Deformatsiya o'lchagich elastik elementga yoki tekshirilayotgan qismga elim bilan biriktirilgan.
Simli yuk xujayralari quyidagi afzalliklarga ega:
- oddiy dizayn;
- deformatsiyaga chiziqli bog'liqlik;
- kichik o'lchamli;
- past narx.
Kamchiliklarga past sezuvchanlik, atrof-muhit haroratining ta'siri, namlikdan himoya qilish zarurati, faqat elastik deformatsiyalar sohasida foydalanish kiradi.
Agar elimning yopishish kuchi uni cho'zish uchun zarur bo'lgan kuchdan sezilarli darajada oshib ketganda, sim deformatsiyalanadi. Bog'lanish yuzasining tasavvurlar maydoniga nisbati 160 dan 200 gacha bo'lishi kerak, bu uning diametri 0,02-0,025 mm ga to'g'ri keladi. Uni 0,05 mm gacha oshirish mumkin. Keyin, deformatsiya o'lchagichning normal ishlashi vaqtida yopishqoq qatlam buzilmaydi. Bundan tashqari, sensor siqishda yaxshi ishlaydi, chunki sim simlari yopishtiruvchi plyonka va qism bilan ajralmasdir.
Folga yuk xujayralari
Folga yuk xujayrasi parametrlari va ishlash printsipi simniki bilan bir xil. Yagona material - nikrom, konstantan yoki titan-alyuminiy folga. Fotolitografiya ishlab chiqarish texnologiyasi murakkab panjara konfiguratsiyasini olish va jarayonni avtomatlashtirish imkonini beradi.
Simli deformatsiya oʻlchagichlar bilan solishtirganda, folga deformatsiya oʻlchagichlari sezgirroq, koʻproq oqim oʻtkazadi, kuchlanishni yaxshiroq uzatadi, kuchliroq uzatmalarga ega va murakkabroq naqshga ega.
Yarim o'tkazgich yuk xujayralari
Datchiklarning sezgirligi simlilardan taxminan 100 baravar yuqori, bu esa ularni kuchaytirgichlarsiz tez-tez ishlatish imkonini beradi. Kamchiliklari - mo'rtlik, atrof-muhit haroratiga yuqori bog'liqlik va sezilarliparametr tarqalishi.
Deformatsiya oʻlchagichning texnik xususiyatlari
- Asosiy - tarmoq o'tkazgich uzunligi (0,2-150 mm).
- Nominal qarshilik R - faol qarshilik qiymati (10-1000 Ohm).
- Ishchi ta'minot oqimi Ip - kuchlanish o'lchagich sezilarli darajada qizib ketmaydigan oqim. Haddan tashqari qizib ketganda, sezgir element, taglik va yopishtiruvchi qatlam materiallarining xususiyatlari o'zgaradi, bu ko'rsatkichlarni buzadi.
- Stress omili: s=(∆R/R)/(∆L/L), bu yerda R va L mos ravishda elektr qarshiligi va yuklanmagan datchikning uzunligi; ∆R va ∆L - tashqi kuchdan qarshilik va deformatsiyaning o'zgarishi. Turli materiallar uchun u ijobiy bo'lishi mumkin (R kuchlanish bilan ortadi) va salbiy (R siqish bilan ortadi). Turli metallar uchun s qiymati -12,6 dan +6 gacha o'zgarib turadi.
Tenzometrlarni yoqish sxemalari
Kichik elektr signallarini o'lchash uchun eng yaxshi variant ko'prikli ulanish bo'lib, uning markazida voltmetr joylashgan. Eng oddiy misol kuchlanish o'lchagich bo'lishi mumkin, uning sxemasi elektr ko'prigi printsipi bo'yicha yig'iladi, uning qo'llaridan biriga ulanadi. Uning yuklanmagan qarshiligi qolgan rezistorlar bilan bir xil bo'ladi. Bunday holda, qurilma nol kuchlanishni ko'rsatadi.
Tenzoometrning ishlash printsipi kuchlarning siqish yoki tortish kuchiga qarab qarshilik qiymatini oshirish yoki kamaytirishdan iborat.
Tenzoometrning harorati ko'rsatkichlarning aniqligiga sezilarli ta'sir qiladi. Agar shunga o'xshash kuchlanish qarshiligi ko'prikning yuklanmaydigan boshqa qo'liga kiritilgan bo'lsa, u termal effektlarni qoplash funktsiyasini bajaradi.
O'lchov pallasida rezistorga ulangan simlarning elektr qarshiligi qiymatlarini ham hisobga olish kerak. Ularning ta'siri kuchlanish o'lchagich va voltmetrning pinlaridan biriga ulangan boshqa simni qo'shish orqali kamayadi.
Agar ikkala datchik ham elastik elementga ularning yuklari bir-biridan farq qiladigan tarzda yopishtirilsa, signal 2 marta kuchayadi. Yuqoridagi diagrammada o'qlar bilan ko'rsatilgan yuklar bilan sxemada to'rtta sensor mavjud bo'lsa, sezgirlik sezilarli darajada oshadi. Tel yoki folga kuchlanish o'lchagichlarining bunday ulanishi bilan an'anaviy mikroampermetr elektr signal kuchaytirgichisiz ko'rsatkichlarni beradi. Multimetr yordamida qarshilik qiymatlarini elektr ko'prigining har bir qo'lida bir-biriga teng bo'lishi uchun to'g'ri tanlash muhimdir.
Tenzometrlarning texnikada qoʻllanilishi
- Tarozilar dizaynining bir qismi: tortish paytida datchik korpusi elastik deformatsiyalanadi va u bilan zanjirga ulangan tenzometrlar unga yopishtiriladi. Elektr signali hisoblagichga uzatiladi.
- Qurilish konstruksiyalari va muhandislik inshootlarini qurish va ishlatish jarayonida ularning kuchlanish-deformatsiya holatini monitoring qilish.
- Mexanik ishlov berish paytida deformatsiya kuchlarini o'lchash uchun deformatsiya o'lchagichlarprokat tegirmonlari va shtamplash presslarida metall bosimi.
- Poʻlat va boshqa sohalar uchun yuqori harorat sensorlari.
- Kimyoviy agressiv muhitda ishlash uchun zanglamaydigan po'latdan yasalgan elastik elementli o'lchash datchiklari.
Standart tenzzolyatorlar rondelalar, ustunlar, oddiy yoki ikki tomonlama to'sinlar, S-shaklida ishlab chiqariladi. Barcha tuzilmalar uchun kuchning bir yo'nalishda qo'llanilishi muhim: yuqoridan pastgacha yoki aksincha. Jiddiy ish sharoitida maxsus dizaynlar parazit kuchlarning ta'sirini bartaraf etishga imkon beradi. Ularning narxi asosan bunga bog'liq.
Tenzoometrlar uchun narx yuzlab rubldan yuz minglab rublgacha. Ko'p narsa ishlab chiqaruvchiga, dizaynga, materiallarga, ishlab chiqarish texnologiyasiga, o'lchangan parametrlarning qiymatlariga, qo'shimcha elektron jihozlarga bog'liq. Aksariyat hollarda ular har xil turdagi tarozilarning tarkibiy qismlari hisoblanadi.
Xulosa
Barcha tenzometrlarning ishlash printsipi elastik elementning deformatsiyasini elektr signaliga aylantirishga asoslangan. Turli maqsadlar uchun turli xil sensorli dizaynlar mavjud. Deformatsiya o'lchagichlarni tanlashda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan harorat ko'rsatkichlari va parazitar mexanik ta'sirlar uchun kompensatsiyaga ega yoki yo'qligini aniqlash kerak.
