Basics Strain Gauging


Se un nastro metallico conduttivo è tirato e allungato da entrambe le estremità, diventerà più sottile. Entrambe queste modifiche hanno comportato un aumento della resistenza elettrica attraverso la banda. Viceversa, se questa striscia conduttore metallico è applicata una forza di compressione, sarà più breve e più ampia. Se queste forze non vanno oltre il limite elastico del nastro di metallo conduttivo (non modifica in modo permanente la loro forma), la banda può essere utilizzato per misurazioni di forza fisica, cioè, misurando la resistenza applicandovi forza applicata dedurre la quantità di forza. E questo tipo di dispositivo è noto come un estensimetro.

Gli estensimetri sono comunemente utilizzati nella ricerca e sviluppo in ingegneria meccanica per misurare la forza prodotta dalle macchine. Test componenti aeronautici è un'area in cui le connessioni piccole band del calibro di deformazione, parti strutturali e altri componenti chiave di una cella per determinare bastone lo stress applicato anche. Nella maggior parte dei casi, gli estensimetri sono più piccoli, anche di un francobollo e sembrano un po 'come questo:




Conduttori estensometro sono estremamente sottili, cioè, il suo diametro è di circa 1/1000 di pollice se di filo tondo. Essi possono anche essere in forma di film sottili di metallo dumping in un materiale non conduttore che agisce come una chiamata substrato portante.

Strain gauge Gauge è collegato, che fa parte di una struttura più grande sotto stress (noto come l'udito). Il legame di estensimetri all'udito può sembrare facile, ma non lo è. "Misura" ha abbastanza capacità, estremamente essenziale per misure accurate di tensione costante. Anche se è possibile misurare la tensione con l'aiuto di filo calibro mantenuto Undeposited estende tra due punti della meccanica; ma il metodo ha i suoi limiti.

Resistenza estensimetri sono generalmente compresi tra 30 e Q 3 kQ (atono). Questa quantità può differire soltanto da una frazione di cento per la gamma dei misuratori di forza, se i limiti imposti dai limiti elastici del campione di prova e l'indicatore di materiale. Forze che sono abbastanza alto per evocare le differenze di calibro maggiore resistenza distorcono i piloti stessi e/o il campione, danneggiando così la metro. Pertanto, noi piuttosto piccole differenze nella resistenza con elevata precisione di utilizzare la estensimetro come un apparato di misura sensibile.

Con questa conoscenza di base della deformazione misurare Vediamo ora quali sono gli usi di tensione misurazione e che è comunemente applicata.

Estensimetro è un metodo di misurazione molto importante per la misurazione di grandezze elettriche utensile meccanico.

Bonded Foil Strain tipo Gauge

Il primo di questo tipo di foil estensimetro viene creato nel 1938. Il ceppo manometro metallico filiforme contiene una rete di fili di filamenti (resistenza) di circa 0,025 mm (0,001 pollici) di spessore, direttamente collegato alla superficie con un foglio sottile brezza di resina epossidica. Quando il peso viene applicato alla superficie, la resistenza viene informato della lunghezza risultante di alterazione superficiale e successiva deformazione è misurato come la resistenza elettrica della lamiera, che differisce con ceppo linearmente. Le strisce di membrana e il materiale legante deve lavorare con l'altro nella tensione di trasporto mentre il materiale legante deve agire come un isolante elettrico tra la superficie della griglia e il film. Mentre la scelta di un estensimetro, si deve considerare non solo le proprietà di deformazione del sensore, ma la sua sensibilità alla temperatura e stabilità. Purtroppo, il estensimetri sostanze più adatte sono sensibili alle variazioni di temperatura e sono suscettibili di variazioni mostrare resistenza con l'età. Questo non può essere una grande preoccupazione per i quiz, ma piuttosto misure industriali dovrebbe includere la temperatura e compensazione della deriva.

Circuito di misura

Ponte

Poiché la necessità di alta precisione è richiesta di un circuito a ponte di misura. Misurazione un circuito ponte estensimetrico mostra la deformazione misurata quantità squilibrio e precisione utilizzando un voltmetro a metà del ponte di fornire una misura accurata dello squilibrio.

Tipicamente ponte braccio rheostat (Figura R2in) è fissato a un importo pari al strain gauge resistenza senza forza applicata. I due bracci (rapporto R1 e R3 sono uguali). Così, senza alcuna forza applicata al estensimetro, ci sarà un equilibrio simmetrica nel ponte ed i display voltmetro azzerare, forza zero alla richiesta. Poiché l'estensimetro è tesa o compressa, la sua resistenza aumenta o diminuisce, rispettivamente, rendendo il ponte e la formazione di un segnale sbilanciato al voltmetro. Questo sistema, con un solo elemento del rispondono ponte di resistenza all'alterazione grandezza misurata, chiamato circuito quarto di ponte.

Poiché la distanza tra le altre tre resistenze e estensimetro può essere significativa, la resistenza del filo ha un impatto significativo sulle prestazioni del circuito. Due simboli lo stesso modello di resistenza aggiunti in serie con l'estensimetro per indicare i cavi.

Comparatori personalizzato

Estensimetri possono essere personalizzati formati per una facile installazione di estensimetri quando lo spazio è limitato o per una particolare applicazione. Personalizzazione estensimetro può causare:

  • Modifica di un indicatore tipico modello
  • Formare un indicatore modello personalizzato
  • Posizionare diversi calibri su un unico vettore
  • Fornire lead lunghezza non standard
  • Contenuto personalizzato
  • Cablaggio offrendo più punti o punti di saldatura trasferimento
  • Forma o dimensione forme tagliate per eliminare gli ostacoli particolari

Tipi di Gages

Quattro tipi principali di estensimetri sono nel campo:

  1. Meccanico
  2. Idraulico
  3. Piezoelettrico
  4. Elettrico

Meccanica

Questo può essere compreso con un esempio di una fessura in una parete che si desidera sapere se un deterioramento. Quando viene chiamato per gli ispettori di costruzione, di attaccare un pezzo di plexiglass plastica dura contrassegnati con una scala e costante lungo le linee di Groove. Questo è talvolta chiamato un monitor crepa. Vedrete che in realtà è composto da due strati di plastica individuale, di cui il livello inferiore ha una scala su di esso e gli orsi superiori una bandiera rossa o una freccia. È necessario incollare i due strati su entrambi i lati della gola, in modo che quando si apre la fessura, gli strati scivolano lentamente sopra l'altro e si può vedere la freccia rosso si muove sulla scala. Sulla base di quanto velocemente il vostro crepa si allarga, si può arrivare a conoscere l'ora si deve risolvere il problema e risolverlo.

Hydraulics Strain Gauge

La capacità di rilevare molto piccolo ceppo è solo un problema con estensimetri. Se, ad esempio, una casa remittente lentamente ma la velocità è così lento che non appare, il danno è già fatto. Utilizzando una base del monitor crepa, come mostrato in un movimento di 1 mm viene visualizzato se l'edificio è spostato di 1 mm. Quindi, cosa si può fare quando il rilevamento del movimento è inferiore a questo dovrebbe essere fatto su una scala? In questo caso, una leva che amplifica estensimetro avente ceppo è necessario anche un lieve movimento può essere rilevato come facilmente rilevabile movimento indicatore scala molto ingrandita. E Gages passi qui idraulici. Questi funzionano quasi come siringhe. Come siringhe, pistoni idraulici ottenere un grande movimento di pressione del pollice di fluido, manometro idraulica ha una grande pistone ed un pistone inferiore che la più grande è da collegare alla zona che si produce meno stress e deformazione deve essere utilizzato in un tubo più piccolo, scala graduata per mostrare la quantità di movimento. La dimensione della quantità di moto del pistone associato decidere quanto si sta cercando di scoprire chi è calcificato. Calibri idraulici sono utilizzati principalmente in scienze della terra e la geologia.

patch Gauge piezoelettrici

Alcuni materiali, come i diversi tipi di cristalli di ceramica e quarzo sono estensimetri naturali. In spinto e tirato, la creazione di piccole tensioni tra i suoi lati opposti. Questo è noto come piezoelettricità, e forse più famoso come un mezzo per dare quarzo cronometraggio. Misurare la tensione da un sensore piezoelettrico, può facilmente valutare la deformazione. Estensimetri piezoelettrici sono considerati uno dei tipi più affidabili e sensibili di estensimetri e possono resistere ad anni di uso continuo.

Gages

elettrici

Nella progettazione di una cosa come l'ala di un aereo, di solito bisogno di strumenti per misurare molto più avanzato rispetto alle sollecitazioni meccaniche di misura di base. Vi è la necessità di misurare la tensione, per esempio, durante il decollo, quando la massima spinta è prodotta dai motori. In tal caso, non si può attaccare in plastica posto piccoli calibri sulla fascia e misurare la tensione di uscita quando l'aereo è in volo. Ecco metri di tensione che sono più o meno lo stesso lavoro in cabina di pilotaggio di un registratore di volo.

Gli indicatori sono comunemente usati tensione strisce rettangolari sottili elettriche di alluminio con cablaggio disegni labirintici su di loro causando due cavi. Si può attaccare il materiale cartaceo da misurare e collegare i cavi al circuito di monitor o del computer. Se il materiale si intende lo studio è tesa, la striscia di carta è piegato fuori forma un po 'sconnesso e cavi sono collegati o smembrata. Se la larghezza del filo viene modificata, la sua resistenza elettrica cambia troppo, perché è difficile per gli elettroni passano correnti elettriche attraverso fili sottili. Quindi quello che dovete fare è misurare la resistenza e, infine, lo strumento torna alla sua forma originale. Così si può continuare a prendere misure a lungo, ad esempio, durante un volo di un aereo prototipo.

Questo tipo di estensimetri è stato scoperto dal professore del MIT Arthur Ruge nel 1938 per aiutare il rilevamento terremoto.

Strain Gauge Video Installation

Vota questo articolo

Tú! Uno 2 Tre 4 5 5 stelle per la misurazione fondamentali Strain

(0)
(0)

Commenti - 0

Non ci sono commenti

Aggiungi un commento

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Caratteri rimanenti: 3000
captcha