Dźwignia odkształcająca: Zasada działania i diagram

Co to jest miernik odkształcenia

Miernik odkształcenia to opornik używany do pomiaru odkształcenia obiektu. Gdy na obiekt działa zewnętrzna siła, powodując deformację kształtu obiektu. Ta deformacja kształtu, zarówno ściskająca, jak i rozciągająca, nazywana jest odkształceniem, a mierzy ją miernik odkształcenia. Gdy obiekt ulega deformacji w granicach sprężystości, staje się węższy i dłuższy lub krótszy i szerszy. W wyniku tego następuje zmiana oporu końcowego.

Miernik odkształcenia jest wrażliwy na małe zmiany w geometrii obiektu. Pomiar zmiany oporu obiektu pozwala obliczyć ilość indukowanej naprężenia.

Zmiana oporu zazwyczaj ma bardzo małą wartość, a aby wykryć taką małą zmianę, miernik odkształcenia ma długi cienki metalowy pasek ułożony w formie zygzaka na nieprzewodzącej podstawie zwanej nośnikiem, tak aby mógł powiększyć małą ilość naprężenia w grupie równoległych linii i można było go zmierzyć z dużą dokładnością. Miernik jest dosłownie sklejony na urządzeniu za pomocą kleju.

Gdy obiekt ulega fizycznemu odkształceniu, jego elektryczny opór ulega zmianie, a ta zmiana jest następnie mierzona przez miernik.

Mostek miernika odkształcenia

Mostek miernika odkształcenia pokazuje zmierzone naprężenie stopniem dysproporcji, a używa woltomierza w środku mostka, aby dostarczyć precyzyjne pomiary tego niezbalansowania:

W tym obwodzie, R1 i R3 są ramionami proporcji równe sobie, a R2 to ramie reostatu o wartości równej oporowi miernika odkształcenia. Gdy miernik jest nieodkształcony, mostek jest zbilansowany, a woltomierz pokazuje wartość zero. Gdy występuje zmiana oporu miernika odkształcenia, mostek staje się niezbalansowany, co powoduje wskazanie na woltomierzu. Napięcie wyjściowe z mostka może być dalej wzmacniane przez wzmacniacz różnicowy.

Zmiana temperatury miernika odkształcenia

Jednym z czynników wpływających na opór miernika jest temperatura. Jeśli temperatura jest wyższa, opór będzie większy, a jeśli temperatura jest niższa, opór będzie mniejszy. Jest to wspólna właściwość wszystkich przewodników. Możemy przezwyciężyć ten problem, używając mierników odkształcenia, które są samokompensujące się w temperaturze, lub techniką fałszywego miernika odkształcenia.

Większość mierników odkształcenia wykonana jest ze stopu constantan, który eliminuje wpływ temperatury na opór. Ale niektóre mierniki odkształcenia nie są ze stopu izoelastycznego. W takich przypadkach używa się fałszywego miernika w miejsce R2 w obwodzie miernika odkształcenia jednoelementowego, który działa jako urządzenie kompensujące temperaturę.

Gdy temperatura się zmienia, opór zmieni się w tej samej proporcji w obu ramionach reostatu, a mostek pozostaje w stanie zbilansowania. Efekt temperatury zostaje wyzerowany. Dobrze jest utrzymywać napięcie niskie, aby uniknąć samonagrzewania miernika odkształcenia. Samonagrzewanie miernika zależy od jego zachowania mechanicznego.

Ta konfiguracja jest uważana za obwód jednoelementowy. Istnieją dwie kolejne konfiguracje: półmostek i pełny mostek, które zapewniają większą wrażliwość niż obwód jednoelementowy. Mimo to obwód jednoelementowy jest szeroko stosowany w systemach pomiaru odkształcenia.

Zastosowanie miernika odkształcenia

• W dziedzinie rozwoju inżynierii mechanicznej.

• Do pomiaru naprężeń generowanych przez maszyny.

• W dziedzinie testowania komponentów lotniczych, takich jak: połączenia, uszkodzenia strukturalne itp.

Oświadczenie: Szanuj oryginał, dobre artykuły są warte udostępniania, w przypadku naruszenia praw autorskich prosimy o kontakt w celu usunięcia.