Главная > Вибрации в технике, Т. 5. Измерения и испытания
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

6. ДАТЧИКИ ДЕФОРМАЦИИ

Датчики деформации (тензодатчики) являются наиболее часто применяемыми в технике механических измерений. Их используют не только по прямому назначению, но и для измерения напряжений, а также во многих датчиках других величии в качестве промежуточного элемента [41].

Датчик деформации близок по механической схеме к датчикам относительного перемещения. Его механический импеданс должен быть по возможности малым, поскольку он включается параллельно жесткости участка измерения и тем самым уменьшает измеряемую деформацию. Но так как жесткость большинства объектов достаточно велика, требования к импедансу намного ниже, чем в датчиках относительного перемещения. Почти во всех случаях, за исключением высокоточных измерений и измерений при повышенных температурах, импеданс тензодатчика можно считать упругим [35]. Для измерения деформации применяют почти исключительно приклеиваемые металлические теизорезисторы — тензодатчики, действие которых основано на использовании тензорезистивного эффекта. Они воспринимают деформацию объекта, усредненную по их длине (базе). Наиболее известными из них являются проволочные теизорезисторы (рис. 17, а), предназначенные для измерения одноосной деформации. Для них разработано большое количество специальных сплачов, в том числе с повышенным тензоэффектом, стабильных во времени и в широком диапазоне температур, а также мало восприимчивых к другим влияющим факторам; органических и неорганических клеев (цементов) с малой ползучестью; материалов подложек, хорошо передающих деформацию проволоке [35, 50]. Усовершенствованы методы изготовления тензорезисторов, позволяющие получить высокую однородность свойств датчиков. Достигнут значительный прогресс в изготовлении фольговых тензорезисторов, имеющих преимущества при измерении более сложных деформаций, а также хорошо приспособленных к массовой технологии [35]. Металлопленочные теизорезисторы, изготовляемые методом напыления тонких слоев металла на подложку, имеют высокую стабильность ввиду отсутствия клеевой прослойки [35]. Металлические теизорезисторы легко изгибаются и допускают наклеивание на цилиндрические поверхности.

Деформации можно измерять металлическими тензорезисторами в интервале от до с погрешностью порядка Следует сказать, что метрологические аспекты измерения переменных деформаций пока не исследованы в достаточном объеме. Максимальные рабочие температуры доходят до В большом ассортименте выпускают так называемые розетки для измерения сложных деформаций (рис. 17, б) и тензорезисторы, предназначенные для наклеивания на распространенные конструкционные материалы и не дающие паразитного сигнала при изменении температуры объекта в определенном интервале. Имеются также съемные тензодатчики, смонтированные на металлической полоске, прикрепляемой к объекту точечной сваркой [35].

Полупроводниковые тензорезисторы применяют значительно реже, чем металлические, так как они сильнее подвержены внешним воздействиям и сложнее в эксплуатации. Их используют для измерения сравнительно кратковременных деформаций в интервале от до при умеренных температурах. В основном их применяют в составе датчиков силовых и кинематических величин, для которых важна повышенная чувствительность и допустима более высокая погрешность.

Рис. 17. Тензорезисторы: а — проволочный; б - фольговая розетка

В ограниченном количестве используют тензодатчики других типов, в частности емкостные, а также пьезоэлектрические, измеряющие только динамические деформации, но зато имеющие чрезвычайно высокую чувствительность [8]. Необходимым условием их нормальной работы является постоянство температуры во время измерения. Магнитоупругие датчики деформации значительно уступают тензорезистивным и практически вышли из применения.

Датчики деформации используют для измерения напряжений в упругих телах. Хотя в большинстве случаев деформацию и напряжение можно считать связанными между собой законом Гука, нахождение напряжений требует обработки сигналов тензодатчиков, расположенных на объекте по определенной системе. Необходимость этой обработки ясна хотя бы из того, что при одностороннем сжатии стержня деформация имеет три компонента, а напряжение — только один. Для обработки используют специализированные вычислительные устройства [12].

При измерении кратковременных деформаций частотные свойства тензодатчика определяются в основном временем распространения волны деформации по его базе. Так как скорость распространения упругих волн в твердых телах превышает а база составляет несколько миллиметров, этим временем можно пренебречь почти всегда, за исключением измерения высокоскоростных ударных деформаций.

В последнее время развивается голографическая техника измерения деформаций. Ее преимущество заключается в возможности бесконтактного измерения деформаций не в отдельных точках, а сразу на всей видимой поверхности объекта и с высокой чувствительностью [4] Однако пока голографические методы измерения деформаций, в особенности динамических, нельзя считать освоенными.

1
Оглавление
email@scask.ru