В различни съвременни сфери на човешката дейност е необходимо да се контролират различни структури чрез измерване на параметрите и текущото състояние на този елемент. Сензорите за тензометър са незаменими помощници по този въпрос.
Водещите технологии все повече използват електронни тензодатчици, сред които най-широко се използват моделите на тензоустойчиви устройства. Елементите за тензометър могат да измерват тегло, сила, налягане, движение и др.
Тензодатчиците се използват широко за везни, промишлени машини, различни двигатели, използвани в строителната индустрия и много други области.
Видове сензори
В различни индустрии се използват огромно разнообразие от тензодатчици. Има следните типове устройства:
- инструменти за измерване на сила - сензорите сканират за промени в параметрите на силата и натоварването;
- устройства за измерване на проекция на ускорение - акселерометри;
- измервателни средства за преместване на тестови материали;
- устройства за манометър за налягане – характеризират се с контрол на параметрите на налягането на различни елементи в различнисреди;
- преобразуватели на въртящ момент.
За везните, товарните клетки са най-типичният конструктивен елемент. В зависимост от приложението на структурата на повърхността за приемане на товара се използват следните видове сензори:
- устройства тип конзола;
- измервателни уреди под формата на латинската буква S;
- товарни клетки с форма на шайба;
- Измервателни устройства, които смътно наподобяват формата на бъчва.
Има класификация на измервателните тензодатчици, в зависимост от конструктивните особености - елемента на чувствителността. Изходният материал дефинира следните модели:
- жица - създадена под формата на тел, материалът е двукомпонентен нихром, елементарно съединение фехрал, термостабилна сплав константан;
- фолийни тензомери - използвайте тънки ивици фолио;
- полупроводникови сензори - направени от химически елементи като силиций, галий, германий.
Принцип на действие
Принципът на устройството се основава на тензорния ефект. Същността му се крие в промяна на работното съпротивление на полупроводящите елементи по време на тяхното опъване или компресия - механична деформация.
Тензодатчиците са конструктивен комплект от тензометър, който има комуникативна точка на панела. Последният е свързан с материала за измерване. Функционална схема на работатензометърът е, че има въздействие върху чувствителния елемент. Устройството е свързано към източник на захранване с помощта на електрически контакти, които са в контакт с чувствителната плоча.
Контактните точки се характеризират с наличието на постоянно напрежение. Датчикът за натоварване поема детайла чрез специален субстрат. Масата на материала прекъсва веригата поради деформационни изкривявания. Полученият процес се трансформира в електрически токов сигнал.
Тензодатчикът за налягане често се използва с AC тензодатчици. В тази система се извършва амплитудна модулация на напрежението, която се подава директно към сензорите на трансдюсера.
Устройство за зареждане на клетка
Инструментът за измерване на напрежението се състои от:
- еластичен елемент;
- тензометър;
- калъф за устройство;
- запечатан конектор.
Под еластичния елемент се има предвид тяло, което поема натоварването. Изработен е главно от специални марки стомана, които са предварително термично обработени. Това оказва влияние върху получаването на стабилни показания. Формата за производство е представена под формата на прът, пръстен или конзола. Баровата структура е по-търсена и широко разпространена.
тензометърът е тел или фолио резистор, който е залепен към пръчка. Тази част от сензора за тензометър променя съпротивлението си спрямо деформацията на пръта, а деформационното изкривяване от своя страна е пропорционално нанатоварване.
Тялото на измервателния уред предпазва вътрешната конструкция от всякакви механични повреди, включително и от негативните въздействия на околната среда. Корпусът отговаря на международния стандарт и има различни форми.
Херметически затвореният конектор е необходим за комуникация на сензора с допълнително оборудване (везни, усилватели и др.) чрез кабел. Има различни схеми за свързване. Конструктивните характеристики на някои товарни клетки осигуряват смяна на кабела.
Сензори за измерване на сила
Сензорите за сила на деформация имат друго общо име - динамометри. Тези измервателни уреди са неразделна част от оборудването за претегляне. Тяхната нужда трудно може да бъде надценена, тъй като те функционират във всички автоматизирани технологични системи на всяко производство. Използвани са в селското стопанство, медицината, металургията, автомобилната индустрия и др.
При този метод на измерване се извършват много манипулации и в съответствие с това се разграничават няколко типа товарни клетки:
- тактилни - разделени на преобразуватели на усилие, приплъзване и докосване;
- резистивен - използвайте тензометър и имайте линеен изходен сигнал;
- пиезорезонант - характеризира се с директен и обратен ефект, който осигурява специален сензор - резонатор;
- пиезоелектричен - устойчив на околна температура, висока якост, използва директен пиезо ефект;
- магнитни –действат върху феномена магнитострикция, която променя геометрията на размерите в магнитната област;
- капацитивни - измервателни уреди от параметричен тип, които са кондензатор.
Сензори за измерване на тегло
Щематичните клетки за напрежение се състоят от три елемента:
- Тензометър.
- Огъваем лъч.
- Кабел.
Сензорите се използват в промишлено и лично оборудване за претегляне. Тези измервателни уреди са по-популярни в производствените области и имат следните типове:
- конзолни устройства - заготовки от алуминий или стомана. Стоманата може да бъде направена под формата на цев или шайба, има висока херметичност;
- гредови устройства - измерване на натоварвания върху платформени и мостови конструкции.
Предимства на товарните клетки
Те са:
- Високо прецизни измервания на параметри.
- Не позволявайте изкривяване на информацията.
- Съвместим с измервания на напрежението.
- Компактни габаритни размери.
Недостатъкът може да се счита за загуба на чувствителност на функциониращите елементи при критични температурни промени.
