6.2. Сучасні тензометричні станції, системи, комплекси. Їх застосування та основні технічні характеристики

Проведення комплексних досліджень і випробувань складних механічних конструкцій, вимає застосування багатоканальних вимірювальних систем, які забезпечують отримання та обробку інформації, що надходить від датчиків різного типу по багатьом каналах одночасно. В більшості випадків, вони різняться габаритами, функціями, технічними характеристиками, сервісом та ін.

Для порівняння можливостей сучасних тензометричних станцій (систем, комплексів), розглянемо основні функції та технічні характеристики деяких з них.

А Т17-Т8 – апаратно-програмний комплекс, який призначений для проведення високо-точних тензометричних вимірів по багатьох каналах одночасно. Оскільки, він містить тензопідсилювач, то це дає змогу під’єднувати тензодатчики без використання проміжкових підсилювачів і живлення датчиків може здійснюватися змінною чи постійною напругою.

Т

Рис. 6.2.1. Апаратно-програмний

комплекс АТ17-Т8.

ензостанція володіє можливістю роботи в автономному режимі. В ній передбачено встроєний накопичувач місткістю до 2 Гб, що дає можливість, як зберігати отримані результати, так і опрацьовувати їх в реальному часі. Зовнішній вигляд АТ17-Т8 показано на рис. 6.2.1.

Основні функції тензометричної станції АТ17-Т8:

- передбачено під’єднання тензорезисторів за мостовою, напівмостовою або чвертьмостовою схемами по 6-ти провідній, 4-ри провідній і 2-во провідній лініями.;

- максимальна кількість вимірювальних каналів – 128;

- опір тензорезисторів, що використовуються, лежить в межах від 50 до 1000 Ом;

- тарування вимірювального каналу проводиться індивідуально або за групою каналів;

- реєстрація інформації, що поступає з усїх вимірювальних каналів, на накопичувач місткістю до 2 Гб;

- відображення перетворених сигналів вхідних каналів в залежності від часу (режим шлейфового осциллографа);

- параметричне відображення сигналів у вигляді фігґури Ліссажу;

- спектральний аналіз вхідних сигналів;

- генерація сигналів різноманітних форм, амплітуди, частоти;

- бездротове з’єднання тензостанції (радіоканал Wi-Fi) з персональним комп’ютером на відстань до 50 м та інші.

Автоматизована тензометрична інформаційно-вимірювальна система малоканальна (АТІС-М) - призначена для дослідження напружено-деформованого стану натурних конструкцій під дією статичних і динамічних навантажень з подальшою цифровою обробкою результатів вимірювання. Зовнішній вигляд АТІС-М показано на рис. 6.2.2.

Основні технічні характеристики

АТІС-М:

- максимальна кількість вимірювальних каналів -4 шт. (АТІС – від 1-го до 128 шт.);

-

Рис. 6.2.2. Автоматизована тензометрична

інформаційно-вимірювальна система АТІС-М.

кількість точок контролю одного вимірювального каналу при під’єднанні за схемою моста – 100 шт., а за схемою моста – 50 шт.;

- сумарний час циклу опитування, вимірювання і передачі результатів на персональний комп’ютер, по всіх працюючих каналах, становить не більше 8-ми секунд;

- номінальна ціна одиниці молодшого розряду кода вимірюваної величини є не більше 4 мкОм/Ом;

- головна приведена похибка вимірювання – небільше 0,2%;

- довжина ліній зв’язку від тензорезисторів до комутаторів становить 10м, від комутаторів до вимірювального приладу- 40м, а від вимірювального приладу до персонального комп’ютера – 100м.

Т ензометрична система «Епсилон» призначена для вимірювання і обробки сигналів тензорезисторів та тензорезисторних динамометрів при дослідженні конструкцій на міцність і стійкість. В склад системи входять модулі комутації та нормалізації сигналів датчиків (МКН), а також підсистема збору і обробки інформації. В МКН встановлено джерела контрольних сигналів, які дозволяють контролювати похибки вимірювань, а також система містить засоби метрологічного забезпечення, які дозволяють проводити оперативну повірку системи перед початком вимірювань. Зовнішній вигляд тензометричної системи «Епсилон» показано на рис. 6.2.3.

Рис. 6.2.3. Тензометрична система «Епсилон».

Основні технічні характеристики системи «Епсилон»:

- максимальна кількість тензорезисторів, що під’єднуються до МКН: ;

- максимальна кількість тензомостів, що під’єднуються до МКН: ;

- допустима кількість МКН : ;

- головна гранична похибка вимірювання сигналів тензорезисторів – 0,5%, тензомостів – 0,25%;

- швидкість вимірювання системи становить 1000 датчиків за одну секунду;

- номінальний опір тензорезисторів, що використовуються при роботі з системою і діапазон вимірювання визначаються технічним завданням на систему.

Пристрій вимірювальний тензометричний (ПВТ) (Устройство измерительное тензометрическое УИТ) призначений для збору інформації з тензорезисторних датчиків при роботі в складі технічних комплексів контролю і управління. Зовнішній вигляд ПВТ показано на рис. 6.2.4.

Основні технічні характеристики ПВТ:

- максимальна кількість тензорезисторів, що під’єднуються до ПВТ: шт.;

- передбачено під’єднання тензорезисторів за мостовою, напівмостовою або чвертьмостовою схемами по 6-ти провідній, 4-ри провідній і 2-во провідній лініями.;

- номінальний опір тензорезисторів, що використовуються: для моста - 100, 120, 200 1% Ом, для моста -400 1% Ом;

-

Рис. 6.2.4. ПВТ - пристрій вимірювальний тензометричний.

час вимірювання і передачі результатів по інтерфейсу, для 300 датчиків при циклічному опитуванні, не перевищує однієї секунди.

Вимірювальна тензометрична система СІІТ-3 - призначена для вимірювання вихідних сигналів тензорезисторів і представлення результатів у цифровому вигляді. Система може застосовуватися у довільній сфері науки і техніки при дослідженні напружено-деформованого стану тіл та конструкцій. Вона розрахована для роботи у закритих приміщеннях. Зовнішній вигляд системи показано на рис. 6.2.5.

О сновні технічні характеристики СІІТ-3:

- максимальна кількість вимірювальних каналів, при роботі системи в режимі з 4-ма і 2-ма активними тензорезисторами – 50шт., а з одним активним тензорезистором – 100шт.;

- швидкодія системи не менше 20 вимірів за 1 секунду;

- опір тензорезисторів, що використовуються при роботі системи, лежить в межах від 100 до 400 Ом;

-

Рис. 6.2.5. Вимірювальна тензометрична система СІІТ-3.

довжина ліній зв’язку від БВ (блок вимірювання) до БДРП не більше – 100 м а від БДРП до тензорезисторів, для схем включення з відокремленими струмовими і потенціальними дротами по ланцюгах живлення – 5 м.

- система володіє можливостями одноразово вимірювати покази вибраного каналу, а в автоматичному режимі вимірювати та реєструвати покази заданого масиву каналів, вибирати схему включення тензорезисторів (зовнішні мости, напівмости), працювати разом з комп’ютером.