А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Електричний тензометр

Електричні тензометри мають ряд переваг. Вони порівняно нескладні, придатні для виміру великих і малих деформацій, дозволяє організувати безперервний дистанційний контроль за процесом повзучості і повністю автоматизувати випробування. Кінцеві деформації заміряють за допомогою індуктивних або ємнісних датчиків, а малі - датчиками опору. Зазвичай застосовуються два датчика опору, складові разом з вимірювальним приладом бруківку схему.

Електричні тензометри можуть бути сконструйовані, виходячи з будь-якого принципу перетворення механічної величини в електричну (див. Гл. Електричні тензометри мають особливе значення при дослідженні динамічних навантажень, оскільки електричні тензометри значно легше виконати малоінерційними, ніж тензометри механічні або оптико-механічні. Однак і для статичних вимірювань електричні тензометри знаходять широке застосування.

Електричні тензометри можуть бути сконструйовані на будь-якому з принципів перетворення механічної величини в електричну, описаних в першій частині книги.

Пристрій для виміру деформації зразка. Електричні тензометри мають ряд переваг. Вони порівняно нескладні, придатні для виміру великих і малих деформацій, дозволяють організувати безперервний дистанційний контроль за процесом повзучості і повністю автоматизувати випробування. великі деформації заміряють за допомогою індуктивних або ємнісних датчиків, а малі - датчиками опору, які по можливості наклеюють прямо на розтягується зразок. Зазвичай застосовують два датчика, що становлять разом з вимірювальним приладом бруківку схему. Сегменти V-подібної плоскою пружини, виконаної з фосфористої бронзи, укріплені зажимами на розтягується зразку. На радіальному вигині пружини приклеєні два тензометріче-ських датчика, пов'язаних через контактний блок з вимірювальним мостом.

Електричні тензометри опору широко застосовуються для статичного тензометрирования.

З електричних тензометрів найбільшим поширенням користаються установки з дротяними датчиками провідникові.

З електричних тензометрів найбільшим поширенням користаються установки з дротяними датчиками провідникові. Основними достоїнствами електротензометрічеських установок є висока точність вимірювань, можливість передачі показників датчиків на відстань, застосовність до вимірювання деформацій на поверхнях деталей складної конфігурації, можливість за допомогою однієї установки проводити виміри деформацій в ряді точок деталі, нарешті, можливість виміру деформацій на поверхнях деталей, що знаходяться в русі.

Пневматичний тензометр. | Струнний тензометр. В основу роботи електричних тензометрів покладено принцип вимірювання зміни параметрів електричного кола, наприклад опору, індуктивності або ємності.

Точність передачі деформації електричними тензометрами опору з дротяними датчиками залежить у великій мірі від застосовуваних ізоляційних покриттів і клеїв. Покриття та клеї повинні мати такі основні властивості: а) достатню механічну міцність; б) високий модуль пружності; в) мінімальну пластичну деформацію; г) легкість нанесення і порівняно швидке затвердіння; д) здатність до зчеплення з дротом і поверхнями виробів, на які встановлюються датчики; е) стійкість до впливу води та інших середовищ; ж) хімічну інертність до тензометричної дроті і матеріалу виробів; і) високий електричний опір. Властивості клейових плівок повинні по можливості мало змінюватися як при зберіганні тензодатчиков, так і при їх роботі в широкому інтервалі температур.

Конструктивна схема наклеюваного тензодатчика. Тензодатчик є складовою частиною електричного тензометра - приладу для вимірювання в твердих тілах деформацій, що виникають під впливом навантажень. Для вимірювання деформацій датчики включаються в мостові або потенціометричні схеми. Тензодатчики дозволяють вимірювати як статичні, так і динамічні деформації. При необхідності реєстрації складних деформацій застосовують харчування вимірювальних мостів напругою високої частоти; реєстрація при цьому виробляється, наприклад, на осцилографі, що робить установку значно складніше.

напруги заміряються механічними або електричними тензометрами.

При випробуваннях циклічними навантаженнями використовують головним чином електричні тензометри, що складаються з дротяних датчиків провідникові, підсилювальної апаратури і шлейфового осцилографа. Найбільш поширеними тензометрами в лабораторній практиці є наступні.

Блок-схема виміру характеристик мікродвигунів. Для вимірювання обертового моменту електродвигуна можна використовувати електричний тензометр, який дає можливість визначити момент безпосередньо по величині напруги, створюваного при скручуванні вала двигуна.

Найбільш широке застосування в даний час отримали електричні тензометри опору, які мають досить лінійною залежністю електроопору від ступеня деформації, високою тензочутливість, малою довжиною контакту з деталлю або зразком і малою масою.

Залишкові деформації заміряють за допомогою механічних або електричних тензометрів.

Електричні тензометри мають особливе значення при дослідженні динамічних навантажень, оскільки електричні тензометри значно легше виконати малоінерційними, ніж тензометри механічні або оптико-механічні. Однак і для статичних вимірювань електричні тензометри знаходять широке застосування.

Найбільш універсальним тензометром, що забезпечує проведення тензометрії в різних умовах, є електричний тензометр з тензорезисторами, з автоматизацією вимірювань і їх обробки. Такі системи при дистанційності і Багатоточковість вимірювань найкращим чином забезпечують виконання натурної тензометрії деталей і конструкцій, що працюють при змінних режимах в складних температурних умовах.

На рис. 47 показано зміну величини контактного тиску між шарами футерованной труби, виміряного за допомогою електричних тензометрів опору.

Прилад Кері для контролю якості поліетилену. Випробування проводяться за допомогою приладу, схема якого зображена на рис. 711. Для автоматичного виміру деформації зразка в конструкції застосований електричний тензометр.

Деформацію визначають шляхом вимірювання розмірів зразків до і після деформації мікрометрів або штангенциркулем, а точніше за показаннями механічних або електричних тензометрів, укріплених на випробуваному зразку.

Залежність коефіцієнта спецленія від контурного тиску для моделей шини 260 - 20 М 1. 3 5 і М 1. 7. Для виміру тягового зусилля до опорної плиті приєднують пружину розтягування, з'єднану з нерухомою опорою через консольну пластинку, на якій наклеєні дротові електричні тензометри. Тягова сила, створювана колесом при обертанні, дорівнює розтягування пружини, записаному на осцилограмі. Коефіцієнт зчеплення визначається відношенням тягової сили в момент буксування до навантаження на колесо.

Деформації визначають шляхом вимірювання розмірів деформованих зразків мікрометрів або штангенциркулем, а точніше - за показаннями спеціальних приладів (механічних, а останнім часом електричних тензометрів), укріплених на випробувальному зразку.

Відомі різні принципи дії та конструкції таких вимірників (механічні, оптичні, струнні, магнітострік-ційних і ін. Системи), проте найбільш поширеними в даний час приладами є електричні тензометри, засновані на залежності омічного опору провідників або напівпровідників від зміни їх розмірів.

Вимірювання деформацій на поверхні досліджуваних конструкцій може здійснюватися тензометрами різного типу: механічними, електричними, оптичними, магнітними, пневматичними та ін. Найбільш поширені в практиці експериментальних досліджень напружено-деформованого стану електричні тензометри - тен-зорезістори.

Ємнісний датчик переміщення зі змінним зазором. Застосовуються індуктивні датчики в приладах для контролю та сортування роликів, як кінцеві вимикачі в ліфтах, при здійсненні пристроїв і приладів вимірювання та автоматики, що працюють за принципом механічних переміщень (електричні манометри, електричні динамометри, електричні тензометри для вимірювання тиску); і в інших приладах.

Ємнісний датчик переміщення зі змінним зазором. я схема датчика. б характеристика датчика. Застосовуються індуктивні датчики в приладах для контролю і сортування роликів як кінцеві вимикачі в ліфтах, а також при здійсненні пристроїв і приладів вимірювання та автоматики, що працюють за принципом механічних переміщень (електричні манометри, електричні динамометри, електричні тензометри для вимірювання тиску) і в інших приладах.

Джерела похибок тензометра з механічним збільшенням деформацій: при статичних зміни - недосконалість, неправильний вибір типу і характеристик тензометра, помилка тарировки, неправильна установка приладу і дефекти в контактах з поверхнею деталі, особливо при знакозмінних деформаціях і переміщеннях (проявляються як гістерезис), зміни температури, зазори в з'єднаннях важільного механізму, пружний гістерезис і післядія в приладах з робочим пружним елементом; при динамічних вимірюваннях, крім того, - тертя в рухомих частинах приладу, вплив маси рухомих частин (збільшення маси знижує частоту деформацій, які можна реєструвати), недостатня жорсткість кріплення датчика на деталі. Джерела похибок електричного тензометра, крім зазначених для тензометра з механічним збільшенням, пов'язані з порушенням стабільності харчування, впливом зовнішніх електричних і магнітних полів, похибками від записуючого устаткування.

Застосовуються тензометрирования (електричні тензометри) і методи реєстрації вібрацій і прискорень; для якісної оцінки напружень застосовується метод покриттів. 
Електричні тензометри мають особливе значення при дослідженні динамічних навантажень, оскільки електричні тензометри значно легше виконати малоінерційними, ніж тензометри механічні або оптико-механічні. Однак і для статичних вимірювань електричні тензометри знаходять широке застосування.

Головною проблемою є вимірювання малих деформирующих зусиль, так як площа поперечного перерізу дуже мала, хоча модуль матеріалу високий. При розтягуванні успішно застосовуються ваги важелів і електричні тензометри опору. Навіть для малих сил напруги високі, і часто найменше експериментально здійсненне напруга перевищує межу лінійного вязкоупрутого поведінки, як показано в гл.

Прилад складається з нерухомого затиску, на якому змонтований скляний стакан, наповнений поверхнево-активною рідиною. Для автоматичного виміру деформації зразка в конструкції застосований електричний тензометр, пов'язаний з барабанним самописцем.

Найбільш поширеним руйнуючим методом вимірювання залишкових напружень є метод Давиденкова, заснований на вимірюванні деформацій, що утворюються в решти плоского зразка в міру віддалення деформованих шарів металу. Вимірювання величини деформацій покладено в основу визначення напружень механічними і електричними тензометрами. За допомогою механічного тензометра вимірюють відстань між будь-якими двома точками зразка до і після навантаження. 
У зв'язку з різноманітністю вирішуваних завдань і умов вимірювань існує велика кількість типів тензометрів, різних за своїми характеристиками і призначенням. Найбільш універсальним тензометром, що забезпечує проведення тензометрії в різних умовах, є електричний тензометр з тензорезисторами, з автоматизацією вимірювань і обробкою даних вимірювань на ЕОМ. Ця система найкращим чином забезпечує при дистанційне і многото-чечності вимірювань виконання натурної тензометрії конструкцій апаратів, що працюють при змінних режимах в складних температурних умовах. Цей метод може бути застосований для визначення полів деформацій і напруг при натурної тензометрії, оцінці міцності і оптимізації конструкцій апаратів.

Схема стенда (а і пристосування навантаження зразка (б для малоциклових неізотермічних випробувань при варьируемой жорсткості навантаження. Навантажувати пристосування із зразками розміщують в електропіч і піддають циклічному нагріванню-охолодженню, а при екстремальних температурах циклу повинна тривалу витримку. Амплітуду упругопластической деформації або розраховують (з урахуванням піддатливості навантажувальних стрижнів), або вимірюють за допомогою електричного тензометра, чутливий елемент якого знаходиться поза зоною високих температур.

Вплив температури на чутливість тензопреобразователя.

Іншим аспектом температурного впливу є зниження точності вимірювань. зміна опору тен-зорезістора під впливом вимірюваної величини дуже мало в порівнянні з його номінальним опором, а також, в ряді випадків, в порівнянні з його змінами під дією факторів, що впливають, в тому числі температури. Тому при побудові електричних тензометрів тензорезістори включають в вимірювальні ланцюги, які дозволяють забезпечити необхідний ступінь інваріантності до впливу температури.

Якщо до провідника докладати значних зусиль, то він деформується і трохи змінює свої геометричні розміри і структуру. При цьому відповідно до (15.4) дещо змінюється його опір. На цьому принципі засновані електричні тензометри, що дозволяють вимірювати значні і швидко мінливі тиску.

Слід вказати на невирішені ще до теперішнього часу труднощі у виробництві вимірювань напруг діючих теплопроводах. Справа в тому, що електричні тензометри опору, широко застосовуються при дослідженнях напружень в деталях машин і споруд практично непридатні для виробництва випробувань на працюючих (нагрітих) трубопроводах, розрахованих яа тривалий термін спостережень за трубами. Досвідчені трубопроводи змонтовані на відкритому повітрі, внаслідок чого датчики схильні зволоженню. Крім того, випробування повинні проводитися багаторазово в умовах змінного температурного режиму (нагрів - охолодження]), а в цих умовах точність вимірювань за допомогою тензометрів опору, приклеєних до поверхні труб, сильно знижується. У Ленінградському інженерно-будівельному інституті та у ВНДІ будівництва трубопроводів розроблена методика вимірювань аксіальних, розтягують і стискають напруг в стінках труб за допомогою компараторів, знімних вимірювальних приладів, що дозволяють з великою точністю вимірювати деформації в стінках труб, що викликаються дією зовнішніх навантажень.

Перевагою механічних тензометрів є простота їх конструкції і відсутність необхідності в додатковій апаратурі. З недоліків слід зазначити значні габарити, невелику дається збільшення, неможливість дистанційного відліку показань і труднощі вимірювання деформацій в умовах циклічних навантажень. При випробуваннях циклічними навантаженнями використовуються головним чином електричні тензометри, що складаються з дротяних датчиків провідникові, підсилювальної апаратури і шлейфового осцилографа.

Конструкція пенетра-ционно-каротажних зондів. а - зонд для вимірювання лобового опору, тертя і ГГК. б - зонд НК і ГК. - Джерело випромінювання. 2 - свинцевий екран. 3 - пре -. образователь лобового опору. 4 - перетворювач тертя. S - детектор випромінювання. 6 - фотоелектронний помножувач. 7 - електронна схема. 8 - штирьовий роз'єм. 9 - заглушка. Перший зонд має три вимірювальних перетворювача: два електротензометрічеських для вимірювання лобового опору і тертя грунту і один - для гамма-гамма-каротажу. Другий зонд включає вимірювальні перетворювачі нейтронного і гамма-каротажу. Датчики лобового опору і тертя розташовані в нижньому кінці зонда в зоні виникнення реєстрованих опорів грунту. Вони являють собою циліндричні пружні елементи з наклеєними на їх електричними тензометрами. Перший пружний елемент безпосередньо пов'язаний з наконечником і забезпечує вимір лобового опору грунту зануренню зонда. Другий пружний елемент пов'язаний з циліндричним кожухом і забезпечує вимір параметра тертя грунту про кожух при зануренні зонда. На кожен пружний елемент наклеєно по парі електричних тензометрів, які утворюють два плеча вимірювального напівмоста. Харчування тензометрів здійснюється змінним струмом від розташованого на наземної панелі генератора.

У фотоелектричних приладах поєднуються механічний і фотоелектричний принципи. Порівняно незначна деформація на базі вимірювань механічно збільшується і передається для відхилення пластинки, що закриває світловий потік, спрямований на фотоелемент. При використанні високочутливих гальванометров, які реєструють фо-Тоток, отримують збільшення до 500000 разів. Спеціальні електронні лампи для безпосереднього вимірювання деформації (сила анодного струму змінюється в залежності від відстані між електродами) мають майже лінійну характеристику при здвоєному аноді і не вимагають підсилювача, що значно спрощує їх експлуатацію. Найбільш широке поширення в даний час отримали електричні тензометри опору[2], Які мають досить лінійною залежністю електроопору від ступеня деформації, високою тензочувстві-ності, малою довжиною контакту з деталлю або зразком і малою масою.

Перший зонд має три вимірювальних перетворювача: два електротензометрічеських для вимірювання лобового опору і тертя грунту і один - для гамма-гамма-каротажу. Другий зонд включає вимірювальні перетворювачі нейтронного і гамма-каротажу. Датчики лобового опору і тертя розташовані в нижньому кінці зонда в зоні виникнення реєстрованих опорів грунту. Вони являють собою циліндричні пружні елементи з наклеєними на їх електричними тензометрами. Перший пружний елемент безпосередньо пов'язаний з наконечником і забезпечує вимір лобового опору грунту зануренню зонда. Другий пружний елемент пов'язаний з циліндричним кожухом і забезпечує вимір параметра тертя грунту про кожух при зануренні зонда. На кожен пружний елемент наклеєно по парі електричних тензометрів, які утворюють два плеча вимірювального напівмоста. Харчування тензометрів здійснюється змінним струмом від розташованого на наземної панелі генератора.