Первичные элементы автоматики.
Из серийно выпускаемых тензометрических датчиков давления известны конструкции ТДДМ и ТДД.
Мембранный тензометрический датчик ТДДМ (рис.1.2) состоит из стального корпуса 1 с резьбовым щтуцером, мембраны 7, зажима 4, уплотнительных колец 3, 2 и сухаря 5 для закрепления выводных проводов. На внешней поверхности мембраны наклеены 4 тензодатчика типа ПКБ 5-100. Схема размещения проволочных тензодатчиков на мембране и электрическая схема их соединения представлены на рис.1.2. Рабочим элементом датчика является мембрана с наклеенными тензодатчиками. При создании давления в системе, где установлен датчик, жидкость или газ поступает через отверстие в резьбовом штуцере во внутреннюю полость, которая образуется корпусом, мембраной и уплотнительным кольцом. Под давлением мембрана деформируется. Величина деформации мембраны пропорциональна давлению среды во внутренней полости датчика.
Мембранный тензометрический датчик давления ТДДМ
Рис.1.2
Техническая характеристика датчиков тддм
1.Пределы измерения, кг/см2 - 2,5;10;25
2.Размер резьбового штуцера - М12х1,25
3.Интервал рабочих температур - 0/25 С
Тензометрический датчик давления ТДД в комплекте с усилительной и регистрирующей аппаратурой позволяет измерять давление жидкости в гидравлических системах.
Датчик давления состоит (рис.1.3) из стального цилиндра 1 с резьбовым штуцером, пробки 7,резьбовой заглушки 4, штепсельного разъема 5 и защитного чехла 2.
Один проволочный тензодатчик ПКВ 20-200 наклеен на середине тонкостенной части цилиндра перпендикулярно образующей. Второй тензодатчик наклеен на утолщенную часть цилиндра. Оба тензодатчика соединены в полумостовую схему.
Сопротивление изоляции тензодатчиков должно быть не менее 50 МОМ. Рабочим элементом датчика является стенка цилиндра с наклеенным тензодатчиком.
При создании давления в системе, где установлен датчик, стенка цилиндра деформируется. Величина деформации пропорциональна давлению внутри полости цилиндра.
Тензометрический датчик давления ТДД
Рис.1.3.
Техническая характеристика датчика тдд
1.Пределы измерения, кг/см2 - до 50;100;200;400
2.Размеры резьбового штуцера - М12х1,25
3.Интервал рабочих температур - 0-25 С
Для проведения экспериментальных исследований применяется датчик силы со стержневым упругим элементом.
Структурная схема любого тензорезисторного датчика силы прямого преобразования представляет собой последовательное соединение трех измерительных преобразователей (рис 1.4.): упругого элемента, тензорезистора и измерительной схемы.
Тензорезисторный датчик силы со стержневым упругим элементом состоит (рис. 1. 5.) из цилиндрического упругого элемента 1, на наружной поверхности которого установлены тензорезисторы 2, силовой подушки 3, корпуса 4 и крышки корпуса 5.
Измеряемая сила прикладывается при помощи гидравлического пресса к буртику 6 цилиндрического упругого элемента.
Так как силовая подушка 3 упирается в неподвижную плиту установки, упругий элемент деформируется под действием этой силы. Величина деформации пропорциональна силе, приложенной к упругому элементу.
Структурная схема тензорезисторного датчика силы
Тензо- резистор
Измеритель- ная цепь
FX EL Еr Uвых
Упругий элемент
Рис. 1.4.
Тензорезисторный датчик силы
Рис.1.5.
Месдозы применяются для измерения напряжений, возникающих в грунте при различных воздействиях на грунт (например уплотнение).
Месдоза состоит (рис.1.6) из корпуса с мембраной 1, нижней крышки 2, верхней крышки 3 и прокладок 4 и 5. Рабочим элементом месдозы является корпус с мембраной с наклеенными на нее тензодатчиками. Между нижней крышкой и мембраной находится жидкость 6.
Возникающие напряжения действуют на нижнюю крышку и передаются посредством жидкости мембране, которая деформируется под действием этих напряжений. Величина деформации мембраны пропорциональна напряжениям, возникающим во внешней среде.