"Ketepatan - kesopanan raja-raja!" Pada zaman kita, kaitan aforisme Perancis zaman pertengahan ini hanya berkembang. Untuk menjalankan pengiraan ukuran yang tepat dalam pengeluaran dan dalam kehidupan seharian, peranti berdasarkan tolok terikan semakin digunakan.
Kandungan
Apakah tolok terikan dan tolok terikan untuk apa?
Tensometri (dari bahasa Latin tensus - bertekanan) ialah kaedah dan teknik untuk mengukur keadaan terikan-tekanan bagi objek atau struktur yang diukur. Hakikatnya adalah mustahil untuk mengukur tegasan mekanikal secara langsung, jadi tugasnya adalah untuk mengukur ubah bentuk objek dan mengira tegasan menggunakan teknik khas yang mengambil kira sifat fizikal bahan.
Kerja tolok terikan adalah berdasarkan kesan terikan - ini adalah sifat bahan pepejal untuk menukar rintangannya dengan pelbagai ubah bentuk. Penderia tolok terikan ialah peranti yang mengukur ubah bentuk keanjalan badan pepejal dan menukar nilainya kepada isyarat elektrik. Proses ini berlaku apabila rintangan konduktor sensor berubah apabila ia diregangkan dan dimampatkan. Ia adalah elemen utama dalam instrumen untuk mengukur ubah bentuk pepejal (contohnya, bahagian mesin, struktur, bangunan).
Peranti dan prinsip operasi
Asas tolok terikan ialah tolok terikan yang dilengkapi dengan sesentuh khas yang dipasang pada bahagian hadapan panel pengukur. Semasa pengukuran, sesentuh sensitif panel bersentuhan dengan objek. Ubah bentuk mereka berlaku, yang diukur dan ditukar kepada isyarat elektrik yang dihantar kepada pemprosesan dan elemen paparan nilai terukur tolok terikan.
Bergantung pada skop penggunaan berfungsi, penderia berbeza dalam kedua-dua jenis dan jenis kuantiti yang diukur. Faktor penting ialah ketepatan ukuran yang diperlukan. Sebagai contoh, sel beban sel beban di pintu keluar dari kedai roti sama sekali tidak sesuai untuk skala farmaseutikal elektronik, di mana setiap perseratus gram adalah penting.
Mari kita pertimbangkan dengan lebih terperinci jenis dan jenis tolok terikan moden.
Penderia tork
Penderia tork direka untuk mengukur tork pada bahagian berputar sistem seperti aci engkol enjin atau lajur stereng.Tolok terikan tork boleh menentukan kedua-dua tork statik dan dinamik melalui kaedah sentuhan atau bukan sentuhan (telemetrik).
Rasuk, julur dan sel beban tepi
Jenis transduser ini biasanya dibuat berdasarkan reka bentuk selari dengan elemen lentur terbina dalam untuk kepekaan tinggi dan kelinearan pengukuran. Tolok terikan di dalamnya dipasang pada kawasan sensitif unsur elastik sensor dan disambungkan mengikut skema jambatan penuh.
Secara struktur, sel beban rasuk mempunyai lubang khas untuk pengagihan beban yang tidak sekata dan pengesanan ubah bentuk mampatan dan tegangan. Untuk mendapatkan kesan maksimum, tolok terikan diorientasikan dengan ketat oleh tanda khas pada permukaan rasuk pada titik paling nipisnya. Penderia yang sangat tepat dan boleh dipercayai jenis ini digunakan untuk mencipta sistem pengukur berbilang penderia dalam skala platform atau bunker. Mereka telah menemui aplikasi mereka dalam batchers penimbang, pembungkus produk longgar dan cecair, meter ketegangan kabel dan meter beban kuasa lain.
Sel Beban Tegangan dan Mampatan
Sel beban tegangan dan mampatan biasanya berbentuk S, diperbuat daripada aluminium dan keluli tahan karat aloi. Direka untuk penimbang bunker dan batchers dengan julat ukuran 0.2 hingga 20 tan. Sel beban tegangan dan mampatan berbentuk S boleh digunakan dalam kabel, fabrik dan mesin gentian untuk mengawal daya tegangan bahan-bahan ini.
Tolok terikan wayar dan foil
wayar tolok terikan dibuat dalam bentuk lingkaran dawai berdiameter kecil dan dipasang pada elemen atau bahagian elastik yang diuji dengan gam.Mereka dibezakan oleh:
- kemudahan pembuatan;
- pergantungan linear pada ketegangan;
- saiz kecil dan harga.
Antara kelemahan, kepekaan rendah, pengaruh suhu dan kelembapan persekitaran pada ralat pengukuran, kemungkinan menggunakan hanya dalam bidang ubah bentuk elastik diperhatikan.
kerajang tolok terikan pada masa ini merupakan jenis tolok terikan yang paling biasa kerana kualiti metrologi dan kebolehkilangannya yang tinggi. Ini menjadi tersedia terima kasih kepada teknologi fotolitografi pembuatan mereka. Teknologi canggih memungkinkan untuk mendapatkan tolok terikan tunggal dengan asas 0.3 mm, soket tolok terikan khusus dan rantai tolok terikan dengan julat suhu operasi yang luas dari -240 hingga +1100 ºС, bergantung pada sifat bahan grid pengukur.
Kebaikan dan keburukan tolok terikan
Tolok terikan digunakan secara meluas kerana sifatnya:
- kemungkinan sambungan monolitik tolok terikan dengan bahagian yang dikaji;
- ketebalan kecil elemen pengukur, yang memastikan ketepatan pengukuran yang tinggi dengan ralat 1-3%;
- kemudahan pengikat, kedua-duanya pada permukaan rata dan melengkung;
- keupayaan untuk mengukur ubah bentuk dinamik yang berubah dengan frekuensi sehingga 50,000 Hz;
- kemungkinan melakukan pengukuran dalam keadaan persekitaran yang sukar dalam julat suhu dari -240 hingga +1100˚С;
- kemungkinan mengukur parameter secara serentak di banyak titik bahagian;
- kemungkinan mengukur ubah bentuk objek yang terletak pada jarak yang jauh dari sistem tolok terikan;
- keupayaan untuk mengukur ubah bentuk pada bahagian yang bergerak (berputar).
Daripada kekurangan, perlu diperhatikan:
- pengaruh keadaan cuaca (suhu dan kelembapan) pada sensitiviti sensor;
- perubahan yang tidak ketara dalam rintangan unsur pengukur (kira-kira 1%) memerlukan penggunaan penguat isyarat.
- apabila tolok terikan beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi atau agresif, langkah khas diperlukan untuk melindunginya.
Gambar rajah pendawaian asas
Mari kita pertimbangkan ini menggunakan contoh menyambungkan tolok terikan ke skala isi rumah atau industri. Sel beban standard untuk skala mempunyai empat wayar berbilang warna: dua input ialah bekalan kuasa (+Ex, -Ex), dua lagi adalah output mengukur (+Sig, -Sig). Terdapat juga pilihan dengan lima wayar, di mana wayar tambahan berfungsi sebagai skrin untuk semua wayar lain. Intipati kerja sensor pengukur berat jenis rasuk agak mudah. Kuasa dibekalkan kepada input, dan voltan dikeluarkan daripada output. Nilai voltan bergantung pada beban yang dikenakan pada sensor pengukur.
Jika panjang wayar dari sel beban berat ke unit ADC adalah ketara, maka rintangan wayar itu sendiri akan menjejaskan bacaan skala. Dalam kes ini, adalah dinasihatkan untuk menambah litar maklum balas yang mengimbangi penurunan voltan dengan membetulkan ralat daripada rintangan wayar yang dimasukkan ke dalam litar pengukur. Dalam kes ini, rajah sambungan akan mempunyai tiga pasang wayar: kuasa, ukuran dan pampasan kerugian.
Contoh aplikasi untuk tolok terikan
- elemen penimbang.
- pengukuran daya terikan dalam pemprosesan logam dengan tekanan pada mesin pengecap dan kilang gelek.
- pemantauan keadaan terikan-tekanan struktur dan struktur bangunan semasa pendirian dan operasinya.
- penderia suhu tinggi yang diperbuat daripada keluli aloi tahan haba untuk perusahaan metalurgi.
- dengan unsur elastik keluli tahan karat untuk pengukuran dalam persekitaran yang agresif secara kimia.
- untuk pengukuran tekanan dalam saluran paip minyak dan gas.
Kesederhanaan, kemudahan dan kebolehkilangan tolok terikan adalah faktor utama untuk pelaksanaan aktif selanjutnya, baik dalam proses metrologi dan dalam kehidupan seharian sebagai elemen pengukur perkakas rumah.
Artikel yang serupa:
