Практическая работа №23 Ознакомление с методикой измерения деформирующих усилий методом электротензометрии

Цель работы: ознакомиться с методом выявления зависимости между электросопротивлением и деформациейс помощью тензодатчиков.

Содержание отчета:

1. сущность метода электротензометрии;

2. конструкция тензодатчика;

3. понятие о месдозе;

4. схема включения тензодатчиков.

1. Сущность метода электротензометрии

Электротензометрия получила широкое распространение для измерения усилия деформирования, давления металла на инструмент, сил трения на контактной поверхности.

Этот метод основан на том, что при деформации металлического проводника, относительное изменение его электрического сопротивления пропорционально величине деформации.

На практике применяют металлические проводники из проволоки.

2. Конструкция тензодатчика

В качестве такого проводника (датчика) используют тонкую проволоку диаметром от 10 до 30 мкм в форме плоской петли, наклеенной на бумагу. Длина прямолинейных участков датчика l называется его базой. Длина базы может быть от 1 до 100мм.

Рисунок 23.1. Схема тензодатчика: 1 – подложка; 2 – проволока; 3 – выводные концы.

Тензодатчики с помощью клея устанавливаются непосредственно на воспринимающую измеряемое усилие рабочую деталь инструмента или машины или на специальное измерительное устройство – месдозу и включаются в электрическую цепь.

Перед работой осуществляют тарировку месдозы, нагружая её с этой целью заданными усилиями и записывают значения выходного напряжения, соответствующие этим усилиям.

3. Понятие о месдозе

Месдоза - специальное измерительное устройство, на которое наклеиваются тензодатчики перед установкой в деформирующий инструмент.

Рисунок 23.2. Схема месдозы: 1 – хвостовик штампа; 2 – верхний подпятник; 3 – месдоза; 4 – плита штампа; 5 – тензодатчик; 6- нижний подпятник; 7 – пуансон.

3. Схема включения тензодатчиков

Рисунок 23.3. Мостовая схема включения тензодатчиков: 1 – рабочий мост; 2 – тензоусилитель; 3 – осциллогрвф.

Широко распространена мостовая схема включения датчиков в электрическую цепь. Схема состоит из четырёх равных сопротивлений, два из которых являются рабочими и наклеиваются по направлению измеряемого усилия, а два других служат для компенсации возможных изменений температуры и наклеиваются поперёк направления измеряемого усилия.

К одной диагонали моста подводится питающее напряжение, а к другой – подключается регистрирующий прибор (осциллограф или гальванометр).

При отсутствии усилия мостик балансируется так, что на его выходе отсутствует электрический сигнал. Под действием измеряемого усилия месдоза и наклеенные на неё датчики деформируются, сопротивление датчиков изменяется и на выходе появляется электрический сигнал (напряжение). В цепь также включается тензоусилитель.

Задание:

• изучить теоретический материал;

• выполнить эскизы: тензодатчика; месдозы; схемы включения тензодатчиков в сеть, рассмотреть конструкцию данных приборов.

• Контрольные вопросы:

1. На чём основан метод электротензометрии?

2. Какие характеристики ОМД определяются методом электротензометрии?

3. Что собой представляет тензодатчик?

4. Что такое месдоза?

5. Как включаются тензодатчики в сеть?

6. Что является базой тензодатчика?

7. С какой целью применяют тензоусилители?