در حوزه های مختلف مدرن فعالیت های انسانی، نیاز به کنترل ساختارهای مختلف با اندازه گیری پارامترها و وضعیت فعلی این عنصر وجود دارد. حسگرهای استرین گیج دستیاران ضروری در این مورد هستند.
فناوری های پیشرو به طور فزاینده ای از کرنش سنج های الکترونیکی استفاده می کنند، که در میان آنها مدل های دستگاه های مقاوم در برابر کرنش بیشترین استفاده را دارند. عناصر کرنش سنج می توانند وزن، نیرو، فشار، حرکت و غیره را اندازه گیری کنند.
کرنش سنج به طور گسترده ای برای ترازو، ماشین های صنعتی، موتورهای مختلف، در صنعت ساختمان و بسیاری از مناطق دیگر استفاده می شود.
انواع حسگر
در صنایع مختلف، تنوع بسیار زیادی از مبدل های فشار سنج استفاده می شود. انواع دستگاه های زیر وجود دارد:
- ابزارهای اندازه گیری نیرو - سنسورها تغییرات پارامترهای نیرو و بار را اسکن می کنند؛
- دستگاه های اندازه گیری برآمدگی شتاب - شتاب سنج؛
- وسایل اندازه گیری برای جابجایی مواد آزمایشی؛
- دستگاه های فشار سنج- با کنترل پارامترهای فشار عناصر مختلف در موارد مختلف مشخص می شود.محیط‌ها؛
- ترانسدیوسرهای گشتاور کرنش.
برای ترازوها، لودسل ها معمولی ترین عنصر ساختاری هستند. بسته به کاربرد ساختار سطح دریافت محموله، از انواع سنسورهای زیر استفاده می شود:
- دستگاه های نوع کنسول؛
- ابزار اندازه گیری به شکل حرف لاتین S;
- لودسل های پوک شکل؛
- دستگاه های اندازه گیری که به طور مبهم به شکل بشکه شباهت دارند.
بسته به ویژگی های طراحی - عنصر حساسیت - طبقه بندی برای اندازه گیری فشار سنج وجود دارد. ماده منبع مدل های زیر را تعریف می کند:
- سیم- به شکل سیم ایجاد می شود، ماده آن نیکروم دو جزئی، ترکیب عنصری فکرال، آلیاژ پایدار در برابر حرارت است؛
- فشار سنج فویل - از نوارهای نازک فویل استفاده کنید؛
- حسگرهای نیمه هادی - ساخته شده از عناصر شیمیایی مانند سیلیکون، گالیوم، ژرمانیوم.
اصل عملیات
اصل دستگاه بر اساس اثر تانسور است. ماهیت آن در تغییر مقاومت کاری عناصر نیمه رسانا در طول کشش یا فشار آنها - تغییر شکل مکانیکی نهفته است.
کرنش سنج ها مجموعه ای سازنده از کرنش سنج هستند که یک نقطه ارتباطی روی پانل دارند. دومی برای اندازه گیری به مواد متصل می شود. نمودار عملکردی عملکردکرنش سنج این است که بر عنصر حساسیت تأثیر می گذارد. دستگاه با استفاده از پریزهای برقی که با صفحه حساس در تماس هستند به منبع برق متصل می شود.
نقاط تماسبا وجود ولتاژ ثابت مشخص می شوند. لودسل قطعه را از طریق یک بستر مخصوص تحویل می گیرد. جرم مواد مدار را به دلیل اعوجاج تغییر شکل قطع می کند. فرآیند حاصل به سیگنال جریان الکتریکی تبدیل می شود.
سنسور فشار سنج کرنش اغلب با کرنش سنج های AC استفاده می شود. در این سیستم مدولاسیون دامنه ولتاژ انجام می شود که مستقیماً به سنسورهای مبدل تغذیه می شود.
بار دستگاه سلولی
ابزار اندازه گیری کرنش شامل:
- عنصر الاستیک؛
- کرنش سنج;
- قاب دستگاه؛
- کانکتور مهر و موم شده.
زیر عنصر الاستیک بدنه ای است که بار را بر عهده می گیرد. این عمدتاً از گریدهای فولادی ویژه ساخته شده است که از قبل تحت عملیات حرارتی قرار گرفته اند. این در بدست آوردن قرائت های پایدار تأثیر دارد. فرم ساخت به صورت میله، حلقه یا کنسول ارائه می شود. ساختار نوار در تقاضا و گسترده تر است.
کرنش سنج یک مجموعه مقاومت سیم یا فویل است که به یک میله چسبانده شده است. این قسمت از سنسور کرنش سنج مقاومت خود را نسبت به تغییر شکل میله تغییر می دهد و اعوجاج تغییر شکل نیز به نوبه خود متناسب بابارگیری.
بدنه دستگاه اندازه گیری از ساختار داخلی در برابر انواع آسیب های مکانیکی از جمله اثرات منفی محیط محافظت می کند. مسکن مطابق با استاندارد بین المللی است و اشکال مختلفی دارد.
برای ارتباط سنسور با تجهیزات اضافی (بالانس، تقویت کننده و غیره) از طریق یک کابل، به کانکتور مهر و موم شده هرمتیک نیاز است. طرح های اتصال مختلفی وجود دارد. ویژگی های طراحی برخی لودسل ها برای جایگزینی کابل فراهم می شود.
سنسورهای اندازه‌گیری نیرو
سنسورهای نیروی کرنش نام مشترک دیگری دارند - دینامومتر. این ابزار اندازه گیری جزء جدایی ناپذیر تجهیزات توزین هستند. نیاز آنها را به سختی می توان بیش از حد برآورد کرد، زیرا آنها در تمام سیستم های فن آوری خودکار هر تولیدی کار می کنند. آنها در کشاورزی، پزشکی، متالورژی، صنعت خودرو و غیره استفاده شده اند.
در این روش اندازه گیری دستکاری های زیادی رخ می دهد و بر این اساس چندین نوع لودسل از هم متمایز می شوند:
- لمسی - به مبدل های تلاش، لغزش و لمس تقسیم می شود؛
- مقاومتی - از یک استرین گیج استفاده کنید و یک سیگنال خروجی خطی داشته باشید؛
- piezoresonant - با اثر مستقیم و معکوس مشخص می شود که حسگر ویژه - تشدید کننده را ارائه می دهد؛
- پیزوالکتریک - مقاوم در برابر دمای محیط، استحکام بالا، استفاده از اثر مستقیم پیزو؛
- مغناطیسی -عمل بر روی پدیده مغناطیسی، که هندسه ابعاد در ناحیه مغناطیسی را تغییر می دهد؛
- خازنی - ابزارهای اندازه گیری از نوع پارامتریک که خازن هستند.
سنسورهای اندازه گیری وزن
بار سلول های کرنش از سه عنصر تشکیل شده است:
- کرنش سنج.
- تیر خم.
- کابل.
سنسورهای در تجهیزات توزین صنعتی و شخصی استفاده می شود. این ابزارهای اندازه گیری در مناطق تولیدی محبوبیت بیشتری دارند و انواع زیر را دارند:
- دستگاه های کنسول - بیلت های آلومینیومی یا فولادی. فولاد را می توان به شکل بشکه یا واشر ساخت، سفتی بالایی دارد؛
- دستگاه های تیر - اندازه گیری بار روی سکوها و سازه های پل.
مزایای لودسل
آنها عبارتند از:
- اندازه گیری پارامترها با دقت بالا.
- اجازه تحریف اطلاعات را ندهید.
- سازگار با اندازه گیری ولتاژ.
- ابعاد کلی فشرده.
عیب را می توان از دست دادن حساسیت عناصر عملکردی در طول تغییرات بحرانی دما در نظر گرفت.
