Sa iba't ibang modernong larangan ng aktibidad ng tao, kailangang kontrolin ang iba't ibang istruktura sa pamamagitan ng pagsukat sa mga parameter at kasalukuyang estado ng elementong ito. Ang mga sensor ng strain gauge ay kailangang-kailangan na mga katulong sa bagay na ito.
Ang mga nangungunang teknolohiya ay lalong gumagamit ng mga electronic strain gauge, kung saan ang mga modelo ng strain-resistive na device ang pinakamalawak na ginagamit. Maaaring sukatin ng mga elemento ng strain gauge ang bigat, puwersa, presyon, paggalaw, atbp.
Ang mga strain gauge ay malawakang ginagamit para sa mga timbangan, pang-industriya na makina, iba't ibang makina, na ginagamit sa industriya ng konstruksiyon at marami pang ibang lugar.
Mga uri ng sensor
Sa iba't ibang industriya, maraming uri ng strain gauge transducers ang ginagamit. Mayroong mga sumusunod na uri ng mga device:
- force measurement tool - ini-scan ng mga sensor para sa mga pagbabago sa force at load parameters;
- device para sa pagsukat ng acceleration projection - accelerometers;
- paraan ng pagsukat para sa paglipat ng mga materyales sa pagsubok;
- strain gauge pressure device – nailalarawan sa pamamagitan ng kontrol ng mga parameter ng presyon ng iba't ibang elemento sa iba't ibangkapaligiran;
- strain torque transducers.
Para sa mga kaliskis, ang mga load cell ang pinakakaraniwang elemento ng istruktura. Depende sa application ng istraktura ng cargo receiving surface, ang mga sumusunod na uri ng sensor ay ginagamit:
- console type na device;
- mga instrumento sa pagsukat sa anyo ng Latin na titik S;
- mga load cell na hugis pak;
- Pagsusukat ng mga device na malabo na kahawig ng hugis ng bariles.
May klasipikasyon ng pagsukat ng mga strain gauge, depende sa mga feature ng disenyo - ang sensitivity element. Tinutukoy ng pinagmulang materyal ang mga sumusunod na modelo:
- wire - nilikha sa anyo ng wire, ang materyal ay two-component nichrome, elemental compound fechral, thermotable alloy constantan;
- foil strain gauge - gumamit ng manipis na piraso ng foil;
- semiconductor sensor - gawa sa mga kemikal na elemento gaya ng silicon, gallium, germanium.
Prinsipyo sa pagpapatakbo
Ang prinsipyo ng device ay nakabatay sa tensor effect. Ang kakanyahan nito ay nakasalalay sa pagbabago ng gumaganang resistensya ng mga semi-conductive na elemento sa panahon ng kanilang pag-igting o compression - mekanikal na pagpapapangit.
Ang mga strain gauge ay isang nakabubuo na hanay ng strain gauge, na may communicative point sa panel. Ang huli ay konektado sa materyal para sa pagsukat. Functional na diagram ng operasyonstrain gauge ay mayroong epekto sa sensitivity element. Nakakonekta ang device sa pinagmumulan ng kuryente gamit ang mga saksakan ng kuryente na nakakabit sa sensitibong plate.
Ang mga contact point ay nailalarawan sa pagkakaroon ng pare-parehong boltahe. Kinukuha ng load cell ang bahagi sa pamamagitan ng isang espesyal na substrate. Ang masa ng materyal ay nakakaabala sa circuit dahil sa mga deformational distortion. Ang resultang proseso ay binago sa isang electrical current signal.
Ang strain gauge pressure sensor ay kadalasang ginagamit kasama ng AC strain gauge. Sa system na ito, isinasagawa ang amplitude modulation ng boltahe, na direktang ipinapasok sa mga transducer sensor.
Load cell device
Ang instrumento sa pagsukat ng strain ay binubuo ng:
- nababanat na elemento;
- strain gauge;
- case ng device;
- sealed connector.
Sa ilalim ng nababanat na elemento ay nangangahulugang isang katawan na kumukuha ng karga. Ito ay pangunahing ginawa mula sa mga espesyal na grado ng bakal na na-heat treated nang maaga. Ito ay may epekto sa pagkuha ng matatag na pagbabasa. Ang form ng pagmamanupaktura ay ipinakita sa anyo ng isang baras, singsing o console. Ang istraktura ng bar ay higit na hinihiling at laganap.
Ang strain gauge ay isang wire o foil resistor assembly na nakadikit sa isang rod. Ang bahaging ito ng strain gauge sensor ay nagbabago ng resistensya nito kaugnay sa deformation ng rod, at ang deformation distortion, naman, ay proporsyonal saload.
Pinoprotektahan ng katawan ng aparatong pangsukat ang panloob na istraktura mula sa lahat ng uri ng mekanikal na pinsala, kabilang ang mga negatibong epekto ng kapaligiran. Ang pabahay ay umaayon sa internasyonal na pamantayan at may iba't ibang hugis.
Kinakailangan ang hermetically sealed connector para ipaalam sa sensor ang mga karagdagang kagamitan (mga balanse, amplifier, atbp.) sa pamamagitan ng cable. Mayroong iba't ibang mga scheme ng koneksyon. Nagbibigay ang mga feature ng disenyo ng ilang load cell para sa pagpapalit ng cable.
Force Measurement Sensor
Ang mga strain force sensor ay may isa pang karaniwang pangalan - mga dynamometer. Ang mga instrumentong ito sa pagsukat ay isang mahalagang bahagi ng kagamitan sa pagtimbang. Ang kanilang pangangailangan ay halos hindi ma-overestimated, dahil gumagana ang mga ito sa lahat ng mga awtomatikong teknolohikal na sistema ng anumang produksyon. Ginamit ang mga ito sa agrikultura, medisina, metalurhiya, industriya ng sasakyan, atbp.
Sa ganitong paraan ng pagsukat, maraming manipulasyon ang nagaganap, at alinsunod dito, ilang uri ng load cell ang nakikilala:
- tactile - nahahati sa mga transducers ng effort, slippage at touch;
- resistive - gumamit ng strain gauge at magkaroon ng linear output signal;
- piezoresonant - nailalarawan sa pamamagitan ng direkta at reverse effect, na nagbibigay ng espesyal na sensor - resonator;
- piezoelectric - lumalaban sa ambient temperature, mataas na lakas, gumagamit ng direktang piezo effect;
- magnetic –gumana sa phenomenon ng magnetostriction, na nagbabago sa geometry ng mga dimensyon sa magnetic region;
- capacitive - parametric type na mga instrumento sa pagsukat, na isang capacitor.
Mga sensor sa pagsukat ng timbang
Ang mga strain load cell ay binubuo ng tatlong elemento:
- Srain gauge.
- Bend beam.
- Cable.
Ang mga sensor ay ginagamit sa pang-industriya at personal na kagamitan sa pagtimbang. Ang mga panukat na instrumento na ito ay mas sikat sa mga lugar ng pagmamanupaktura at may mga sumusunod na uri:
- console device - mga billet ng aluminum o bakal. Maaaring gawin ang bakal sa anyo ng bariles o washer, may mataas na higpit;
- beam device - sukatin ang mga load sa mga istruktura ng platform at tulay.
Mga pakinabang ng load cell
Sila ay:
- High-precision measurements ng mga parameter.
- Huwag payagan ang pagbaluktot ng impormasyon.
- Katugma sa mga sukat ng boltahe.
- Compact na pangkalahatang dimensyon.
Ang kawalan ay maaaring ituring na pagkawala ng sensitivity ng mga gumaganang elemento sa panahon ng kritikal na pagbabago ng temperatura.
