Мерач соја измислили су Едвард Е. Симмонс и Артхур Ц. Руге, 1938. Овај проналазак довео је до мерења значајне количине напрезања на различитим структурама. Манометар је а врста сензора користи се у широком спектру апликација за мерење напрезања предмета. То је суштинско геотехничко средство које одређује напрезање у низу структура као што су тунели, подземне шупљине, зграде, мостови, бетони, зидане бране, уграђивање у тло / бетон итд. Ево свега што читалац може знати о мерачу напона, укључујући принцип рада, карактеристике и примене.
Шта је мерач напрезања?
Дефиниција: Манометар је један од императивних уређаја који се користе у пољу геотехничког инжењерства за мерење напрезања на различитим структурама. Применом спољне силе дошло би до промене отпора мерача напона.
тензометра
Основна конструкција мерила има изолациону флексибилну подлогу која подупире металну структуру фолије. Ова метална завојница је залепљена на танку подлогу која се назива носач, а целокупна поставка је причвршћена на предмет помоћу одговарајућег лепка. Како се предмет деформише услед силе, притиска, тежине, напетости итд електрична отпорност промена фолије. А. Вхеатстоне бридге мери промену отпорности која је повезана са деформацијом кроз величину познату као фактор мерача.
дијаграм деформационог узорка
Мале промене у отпору мерача мере се помоћу концепта Вхеатстоне моста. Доња слика илуструје општи Вхеатстонеов мост, који има четири отпорна крака и побудни напон, ВБИВШИ.
Вхеатстоне-бридге
Мост Вхеатстоне има две паралеле делилац напона кола. Р1 и Р2 формирају једно делилно коло са једним напоном, Р3 и Р4 чине друго коло за поделу напона. Излазни напон ВО дат је са:
Во = [Р3 / (Р3 + Р4) -Р2 / (Р1 + 2)] * В.БИВШИ
Ако је Р1 / Р2 = Р4 / Р3, тада је излазни напон нула и мост се каже као уравнотежени мост.
Мала промена отпора доводи до излазног напона који није нула. Ако се ’Р4’ замени деформатором и било какве промене у отпору деформационог мера, одвешће мост и произвешће нулти нулти напон.
Фактор манометра деформационог мерача
Фактор мерача ГФ дат је као
ГФ = (∆Р⁄РГ) / ∈
Где,
„ΔР“ је промена отпора услед деформације
„РГ“ је отпор недеформисаног мерача
‘Ε’ је сој
Фактор мера уобичајених металних фолија је око 2. Излазни напон сензора СВ моста Вхеатстоне дат је са,
СВ = ЕВ (ГФ.∈) / 4
Где је ЕВ напон побуде моста
Делатник за мерење напрезања
Функционисање деформатора у потпуности зависи од електричне отпорности предмета / проводника. Када се предмет развуче у границама еластичности и не сломи се или не извије трајно, постаје тањи и дужи што резултира великим електричним отпором. Ако се предмет стисне и не деформише, али се шири и скраћује, резултира смањеним електричним отпором. Вредности добијене након мерења електричног отпора мерача помажу у разумевању количине стреса изазваног.
Напон побуде примењује се на улазним стезаљкама мерне мреже, док се излаз очитава на излазним стезаљкама. Обично су повезани са теретом и вероватно ће остати стабилни дужи период, понекад и деценије. Лепак који се користи за мерила зависи од трајања мерног система - цијаноакрилатни лепак је погодан за краткотрајна мерења, а епоксидни лепак за дугорочна мерења.
Принцип рада мерача напона
Као што знамо да је отпор у директној зависности од дужине и површине попречног пресека проводника, што је дато са Р = Л / А
Где,
‘Р’ = Отпор
„Л“ = дужина
„А“ = површина попречног пресека
Јасно је да се дужина проводника мења променом величине и облика проводника, евентуално, променом површине попречног пресека и отпора.
Сваки нормални мерач има проводљиву траку која је дуга и танка, постављена цик-цак паралелно. Сврха овог цик-цак поравнања је разрадити малу количину напрезања која се јавља између паралелних линија са великом тачношћу. Стрес се дефинише као сила отпора објекта.
Росетте са мерним механизмом
Два или више мерача постављених уско у структури сличној розети за мерење броја компонената за процену прецизног напрезања на површини познате су као розетне мерача деформација. Илустрација је приказана на доњој слици.
сонде-гауге-розете
Челичне мерне станице оптерећења
Ове мерне ћелије се најчешће налазе у индустријској примени. Веома је прецизан и економичан. У основи, мерна ћелија се састоји од металног тела на које су причвршћени мерни инструменти. Да би метално тело било чврсто и мање еластично, за дизајн се користе легирани челик, алуминијум или нерђајући челик.
Када се на мерну ћелију примени спољна сила, теретна ћелија је мало деформисана, а ако није преоптерећена, враћа се у свој првобитни облик.
Ако се мерна ћелија деформише, мерач се мења у облику, узрокујући промену електричног отпора мерача, који заузврат мери напон.
Постоје уобичајене врсте мерних ћелија оптерећења, које укључују гред за савијање, палачинку, теретну ћелију са једноструком шарком, двоструки смицни сноп, стезаљке од жичаних ужади итд.
Карактеристике мерних уређаја
Важне карактеристике тензометра су:
- Они су прикладни за дужи период уз одређене мере предострожности
- Дају прецизне вредности са променом температуре и другим факторима
- Једноставне су за производњу због једноставних компоненти
- Једноставни су за одржавање и имају дуг радни век
- Ово је потпуно затворено како би се заштитило од оштећења попут руковања и уградње
Примене деформационог мерача
Изузетне карактеристике омогућавају да се ови мерни уређаји користе у пољу геотехничког инжењеринга за стално надгледање грађевина попут брана, тунела итд. И да се избегну незгоде знатно унапред. Неке од примена тензометра укључују -
- Надгледање пруга
- Кабловски мостови
- Ваздухопловство
- Нуклеарне електране
ФАК
1). Која је осетљивост деформатора?
Напон протока се разликује у односу на брзину деформације. Такође, стопа напрезања ослања се на величину зрна предмета или радног материјала. Дефинисан је као однос промене напрезања протока према промени деформације.
2). Која је јединица деформације?
Сој је бездимензионална величина. Међутим, брзина напрезања је реципрочна времену, а СИ јединица је реципрочна у секундама (с-1).
3). Како да одаберем мерни уређај?
Ово се бира на основу врсте апликација и других сродних елемената. Као такав -
- На основу дужине мерача и отпора
- На основу трошкова уштеде рада
- На основу материјала и мерног окружења
4). Зашто се Вхеатстонеов мост користи за мерач напона?
Вхеатстоне мост је способан да мери излазне напоне у милливолтима. Код везаног мерача напрезања, промена отпора може се мерити када је повезан на електрични круг (Вхеатстонеов мост) који мери минутну промену отпора. Како излазни напон на Вхеатстоне мосту постаје нула, круг губи равнотежу и помаже у одређивању напрезања на објекту.
5). Како инсталирате мерне инструменте?
Ево корака за постављање деформатора
Дакле, ан опширан опис деформационог мерача , принцип рада, фактор мерача, карактеристике и примене дати су у овом чланку. Поред тога, дигитална корелација слике (ДИЦ) је техника која се данас користи за мерење напрезања. Користи се у многим индустријама због тачности и као замена за конвенционалне типове сензора попут акцелерометара, лонаца са жицама, ЛВДТ и многих других. Ево питања за вас, која је главна функција деформатора?
