Адам қызметінің әртүрлі заманауи салаларында осы элементтің параметрлері мен ағымдағы күйін өлшеу арқылы әртүрлі құрылымдарды басқару қажеттілігі туындайды. Деформация датчиктері бұл мәселеде таптырмас көмекші болып табылады.
Жетекші технологиялар электронды тензометрлерді көбірек пайдаланады, олардың ішінде деформацияға төзімді құрылғы үлгілері кеңінен қолданылады. Тез өлшеуіш элементтері салмақты, күшті, қысымды, қозғалысты, т.б. өлшей алады.
Тензометрлер таразылар, өнеркәсіптік машиналар, әртүрлі қозғалтқыштар үшін кеңінен қолданылады, құрылыс индустриясында және басқа да көптеген салаларда қолданылады.
Сенсорлар түрлері
Өнеркәсіптің әртүрлі салаларында тензөлшегіш түрлендіргіштердің алуан түрі қолданылады. Құрылғылардың келесі түрлері бар:
- күшті өлшеу құралдары - сенсорлар күш пен жүктеме параметрлеріндегі өзгерістерді іздейді;
- үдеу проекциясын өлшеуге арналған құрылғылар - акселерометрлер;
- сынақ материалдарын жылжытуға арналған өлшеу құралдары;
- тензөлшегіш қысым құрылғылары – әртүрлі элементтердің қысым параметрлерін әртүрлі элементтерде бақылаумен сипатталадыорталар;
- кернеу моменті түрлендіргіштері.
Таразы үшін жүктеме ұяшықтары ең типтік құрылымдық элемент болып табылады. Жүкті қабылдау бетінің құрылымының қолданылуына байланысты сенсорлардың келесі түрлері қолданылады:
- консоль түріндегі құрылғылар;
- латын S әрпі түріндегі өлшеу құралдары;
- шайба тәрізді жүктеме ұяшықтары;
- Бөшке пішініне шамалы ұқсайтын өлшеу құрылғылары.
Конструкциялық ерекшеліктеріне - сезімталдық элементіне байланысты тензометрлерді өлшеу классификациясы бар. Бастапқы материал келесі үлгілерді анықтайды:
- сым - сым түрінде жасалған, материалы екі компонентті нихром, элементтік қосылыс фехраль, термотұрақты қорытпа константан;
- фольга тензометрлері - жұқа фольга жолақтарын пайдаланыңыз;
- жартылай өткізгіш сенсорлар - кремний, галлий, германий сияқты химиялық элементтерден жасалған.
Жұмыс принципі
Құрылғы принципі тензорлық әсерге негізделген. Оның мәні жартылай өткізгіш элементтердің керілуі немесе қысылуы – механикалық деформация кезінде олардың жұмыс кедергісін өзгертуде жатыр.
Тензомометрлер – панельде коммуникативті нүктесі бар тензометрдің конструктивті жиынтығы. Соңғысы өлшеуге арналған материалға қосылады. Жұмыстың функционалдық диаграммасытензометр - сезімталдық элементіне әсер ету. Құрылғы қуат көзіне сезімтал тақтаға тиіп тұрған электр розеткалары арқылы қосылған.
Байланыс нүктелері тұрақты кернеудің болуымен сипатталады. Жүктеме ұяшығы бөлікті арнайы субстрат арқылы қабылдайды. Материалдың массасы деформациялық бұрмалануларға байланысты тізбекті үзеді. Алынған процесс электр тогының сигналына айналады.
Тензөлшегіш қысым сенсоры жиі айнымалы ток тензометрлерімен бірге пайдаланылады. Бұл жүйеде кернеудің амплитудалық модуляциясы орындалады, ол тікелей түрлендіргіш сенсорларына беріледі.
Ұяшық құрылғысын жүктеу
Шрене өлшейтін құрал мыналардан тұрады:
- серпімді элемент;
- тензометр;
- құрылғы корпусы;
- тұйықталған қосқыш.
Эластикалық элементтің астында жүкті қабылдайтын денені айтады. Ол негізінен алдын ала термиялық өңдеуден өткен арнайы болат маркаларынан жасалған. Бұл тұрақты көрсеткіштерді алуға әсер етеді. Өндірістік пішін өзек, сақина немесе консоль түрінде ұсынылған. Жолақ құрылымы сұранысқа ие және кең таралған.
Тензомер – өзекшеге желімделген сым немесе фольга резистор жинағы. Тез датчиктің бұл бөлігі өзекшенің деформациясына қатысты кедергісін өзгертеді, ал деформацияның бұрмалануы, өз кезегінде, пропорционал.жүктеу.
Өлшеу құрылғысының корпусы ішкі құрылымды барлық механикалық зақымдардан, соның ішінде қоршаған ортаның жағымсыз әсерінен қорғайды. Корпус халықаралық стандартқа сай және әртүрлі пішіндері бар.
Герметикалық жабылған қосқыш сенсорды кабель арқылы қосымша жабдықпен (баланстармен, күшейткіштермен және т.б.) байланыстыру үшін қажет. Әртүрлі қосылу схемалары бар. Кейбір жүктеме жасушаларының дизайн мүмкіндіктері кабельді ауыстыруды қамтамасыз етеді.
Күшті өлшеу сенсорлары
Тернеу күші сенсорларының тағы бір жалпы атауы бар - динамометрлер. Бұл өлшеу құралдары таразы жабдығының құрамдас бөлігі болып табылады. Олардың қажеттілігін асыра бағалау мүмкін емес, өйткені олар кез келген өндірістің барлық автоматтандырылған технологиялық жүйелерінде жұмыс істейді. Олар ауыл шаруашылығында, медицинада, металлургияда, автомобиль өнеркәсібінде және т.б. қолданылған.
Өлшеудің бұл әдісінде көптеген манипуляциялар орын алады және осыған сәйкес жүктеме жасушаларының бірнеше түрі бөлінеді:
- тактильді - күш, сырғанау және жанасу түрлендіргіштеріне бөлінеді;
- резистивті - тензометрді пайдаланыңыз және сызықтық шығыс сигналына ие болыңыз;
- пьезорезонантты – тікелей және кері әсермен сипатталады, ол арнайы сенсор – резонаторды қамтамасыз етеді;
- пьезоэлектрлік - қоршаған орта температурасына төзімді, жоғары беріктік, тікелей пьезоэффектіні пайдаланады;
- магниттік –магниттік аймақтағы өлшемдердің геометриясын өзгертетін магнитострикция құбылысына әрекет ету;
- сыйымдылық - конденсатор болып табылатын параметрлік типті өлшеу құралдары.
Салмақ өлшеу сенсорлары
Тренингтік жүктеме ұяшықтары үш элементтен тұрады:
- Тренометр.
- Бүгілген арқалық.
- Кабель.
Сенсорлар өнеркәсіптік және жеке салмақ өлшеу жабдықтарында қолданылады. Бұл өлшеу құралдары өндіріс салаларында көбірек танымал және келесі түрлері бар:
- консоль құрылғылары - алюминийден немесе болаттан жасалған дайындамалар. Болат бөшке немесе шайба түрінде жасалуы мүмкін, тығыздығы жоғары;
- арқалық құрылғылар - платформа мен көпір құрылымдарындағы жүктемелерді өлшеу.
Жүктеме жасушаларының артықшылықтары
Олар:
- Параметрлердің жоғары дәлдіктегі өлшемдері.
- Ақпаратты бұрмалауға жол бермеңіз.
- Кернеу өлшемдерімен үйлесімді.
- Шағын жалпы өлшемдер.
Кемшілігі температураның күрт өзгеруі кезінде жұмыс істейтін элементтердің сезімталдығының жоғалуы деп санауға болады.
