Вивчення тензометричного пп переміщення

1. Мета роботи - вивчення принципу дії тензометричного перетворювача й одержання його номінальної статичної характеристики.

2. При виконанні лабораторної роботи студент повинен:

Знати: мету і зміст майбутньої роботи, порядок її виконання й основні теоретичні положення даної теми.

Вміти: користуватися вимірювальними приладами лабораторного стенда.

3. Загальні положення

У промисловості широко застосовуються різні ваги, дозатори, рівнеміри, манометри і т.д., основою роботи яких служить тензоперетворення – зміна електричного опору провідників і напівпровідників при розтяганні й стискуванні їх у межах пружних деформацій.

Для вимірювання малих переміщень, зусиль і деформацій застосовують провідникові (дротові й фольгові), напівпровідникові й плівкові тензоперетворювачі.

Провідникові тензоперетворювачі виготовляють з високоомного сплаву (константану, ніхрому, манганіну, вісмуту). При цьому дротові чутливі елементи (ЧЕ) тензоперетворювачів (рис. 6а) наклеюють з двох сторін на паперові підкладинки 1, захищаючи їх від ушкоджень і одночасно роблячи розвантажувальну петлю. До кінців дроту 2 ЧЕ пайкою або зварюванням приєднують виводи 3 з мідного дроту. Довжина отриманого в такий спосіб тензоперетворювача становить L=5…25 мм, при товщині дроту d=0,01…0,05 мм і номінальному опорі R_П=20…500 Ом.

а) б)

Рис. 6. Провідникові тензоперетворювачі

а) – дротові; б) – фольгові

Конструкція фольгових тензоперетворювачів (рис.6б) аналогічна описаній, але розміри тут менші, і на виході – малопотужний сигнал (низький опір R_Ф50 Ом). Це приводить до необхідності використання високоточних вторинних приладів при роботі з фольговими ПП. ЧЕ таких тензоперетворювачів з двох сторін звичайно захищені лаковою підкладинкою. Товщина фольги становить 0,01…0,02 мм.

Захищені підкладинкою провідникові тензоперетворювачі наклеюють на деталь (вимірювальну балку), яку деформують, утворюючи в такий спосіб тензодатчик.

Тензоперетворювачі включають за мостовою схемою в одне, два або чотири плеча. При цьому у два протилежні плечі включають перетворювачі, що реагують на ту саму деформацію, а у два інших плеча – реагують на ту ж деформацію, але протилежного знака.

Міст із двома й чотирма тензоперетворювачами має чутливість, відповідно в 2 і 4 рази більше, ніж міст із одним тензоперетворювачем.

4. Контрольні питання

4.1 Принципи дії й конструкції тензоперетворювачів.

4.2 Конструкція тензодатчиків.

4.3 Який вихідний сигнал має тензоперетворювач.

4.4 Характеристики дротових і фольгових тензоперетворювачі.

5. Опис лабораторного стенда

Лабораторний стенд зображений на рис. 7. Тензодатчик включає до свого складу вимірювальну балку 1 з наклеєним дротовим тензоперетворювачем 2. Один кінець балки нерухомо закріплений, а інший переміщується під дією тяги 3, за допомогою обертання гвинта-задатчика 4. Переміщення кінця балки вимірюється мікрометром 5. Кінці тензоперетворювача при цьому виведені на клемник 6, до якого підключають цифровий омметр 7 для вимірювання вихідного сигналу тензоперетворювача. Для забезпечення прогину балки передбачена опора 8.

Рис. 7 - Стенд для перевірки НСХ тензоперетворювача переміщення