Описание оборудования
При определении коэффициента тензочувствительности тензорезисторы наклеиваются на эталонный упругий элемент, называемый консолью равного сопротивления (рис. 3).
Рис. 3 Консоль равного сопротивления (градуировочная балка)
Ширина консоли увеличивается от свободного края к заделке по линейному закону, так как изгибающий момент M силы Р также возрастает линейно, поэтому деформации на поверхности консоли по всей ее длине будут постоянны и могут быть определены по формуле
(1.16)
Измерения относительного сопротивления R/R при нагружении консоли силой Р проводятся с помощью цифрового тензометрического моста АИД-4 (рис. 4). В недеформированном состоянии активного тензорезистора мост сбалансирован, ток в гальванометре равен нулю. По цифровому табло определяется начальный отсчет. Деформирование тензорезистора вызывает изменение его сопротивления, под воздействием которого автоматическое устройство вновь балансирует мост, а прибор дает вторичный отсчет в единицах относительного изменения сопротивления.
Рис.4 Схема тензометрического моста
Компенсационный тензорезистор аналогичен активному и наклеен на недеформируемый образец, который изготовлен из того же материала, что и исследуемая конструкция. Устройство размещено вблизи конструкции, что дает возможность устранить влияние изменений температуры на показания активных тензорезисторов. Также компенсационным тензорезистором можно компенсировать иные негативные факторы, например поперечную деформацию.
Порядок работы
Консоль равного сопротивления подготавливается к работе – подключается тензометрический мост, определяются 4 датчика для тарирования.
Данные, полученные в ходе работы вносятся в таблицу 1.
Определяются показатели относительного сопротивления при нулевой нагрузке.
Добавляется единичная нагрузка P, снимаются показания с прибора.
Повторно добавляется единичная нагрузка, снимаются показания с прибора.
Удаляется единичная нагрузка, снимаются показания с прибора.
Удаляется единичная нагрузка, снимаются показания с прибора.
На консоли выбирается точка определения относительной деформации. В принятой точке измеряется ширина консоли b и плечо момента L (расстояние от точки приложения нагрузки до выбранного сечения). Измеряется толщина консоли h.
Обработка результатов
Полученные при обработке величины заносятся в таблицы 2-3.
– отсчёт
по прибору
для тензорезистора j на этапе нагружения
i;
–
абсолютная величина
разности соседних отсчётов;
2)
– средняя абсолютная величина разности
соседних отсчётов одного датчика, где
n
– количество разностей соседних
отсчётов;
3)
– среднее значение разности отсчётов
всей партии, где m
– количество тарируемых датчиков;
4)
– среднее
относительное сопротивление, где с
– цена деления прибора (для АИД-4
с=1·10-5),
– предустановленная величина
чувствительности прибора (уточнить у
преподавателя);
5) – относительная деформация;
6)
– коэффициент тензочувствительности
партии датчиков;
7)
– оценка среднего квадратического
отклонения разности отсчётов;
8)
– коэффициент вариации.
Таблица 2
Таблица 3
