VY_32_INOVACE_AUT-2.N-15-TENZOMETRICKE SNIMAČE. Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno

Transkript

1 Číslo projektu Číslo materiálu Název školy Autor Tematická oblast Ročník CZ.1.07/1.5.00/ VY_32_INOVACE_AUT-2.N-15-TENZOMETRICKE SNIMAČE Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Ing. Jiří Zinek Automatizace Nástavbové studium 2. ročník Datum tvorby 22. srpna 2012 Anotace Měření pomocí tenzometrických páskových snímačů. Možnosti vyhodnocení naměřených údajů tenzometrickými snímači. Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

2 Pro měření průhybu nebo posunu částí mostních konstrukcí, stavebních objektů, ocelových konstrukcí, částí strojů atd. se využívají snímače s tenzometrickými pásky, nebo tenzometrickými dráty. Úkolem tenzometrických snímačů je umožnit měření deformací nosných a základových konstrukcí při statickém nebo při dynamickém namáhání.

3 Průhybem nosných dílů stavebních konstrukcí se některé jejich části ohybem dílů prodlužují nebo zkracují. Může dojít i ke zkrutu nosných dílů. Tenzometrická čidla se na takto namáhané části konstrukcí upevňují (např. zalitím přímo do betonu mostu, přilepením na ocelovou konstrukci stavby, přilepením přes základovou nebo mostní spáru apod.). Při prodloužení nebo zkracování nosných dílů se stejným způsobem chovají i upevněné tenzometrické snímače.

4 Délkové změny upevněných snímačů odpovídají potom napětí (tenzi) měřené části konstrukčního materiálu. Délkové změny jsou velmi, většinou jen desetiny až desítky mikrometrů (μm).

5 obr.1

6 Tenzometrické snímače jsou většinou řešeny jako tenké kovové fólie nebo tenké drátky, které jsou galvanicky nanášeny na nosný plastický podklad. Délku natahovaného měřícího pásku je možno prodloužit klikatým meandrovitým uspořádáním, tím se celková dráha kovové pásky prodlouží.

7 obr.2 k = ΔR.l / R.Δl

8 Natahováním kovového tenzometrického pásku narůstá jeho odpor, protože se zvětšuje délka pásku a zmenšuje se jeho průřez. R =ρ. l / S R odpor tenzometrického pásku ϱ měrný odpor materiálu l délka tenzometrického pásku S průřez tenzometrického pásku

9 Při meandrovitém uspořádání tenzometrického pásku je změna odporu při natažení pásku ve směru rovnoběžných drah pásku mnohem větší než v opačném směru. Kovovým materiálem tenzometrických pásků je většinou konstantan (60% Cu a 40% Ni) nebo chromniklové slitiny ( 80% Cr a 20% Ni). Tenzometrické pásky se vyrábějí i z polovodičových materiálů. Tenzometrické odporové snímače se vyrábějí se jmenovitými odpory 120Ω, 350Ω a 600Ω.

10 Charakteristickým parametrem tenzometrických odporových snímačů je koeficient k vyjadřující poměr mezi relativní změnou odporu a relativní změnou délky tenzometrického snímače. Kovové tenzometrické snímače mají hodnotu koeficientu k = 2, u polovodičových materiálů je hodnota koeficientu k = až 150.

11 obr.3

12 Využití tenzometrického snímače pro měření tlaku obr.4

13 obr.5

14 V tabulce 1. jsou možnosti použití, zapojení a vyhodnocení změny odporů a změny úbytků napětí tenzometrických pásků v můstkovém zapojení.

15 Použitá literatura: HABERLE, H., B. GRIMM, G. HABERLE, W. PHILIPP, W. SHLEER, B. SCHLIEMANN, D. SCHNELL a D. SCHMID. Průmyslová elektrotechnika a informační technologie. Vydání první. Praha: Europa- Sobotáles, Technické vědy: TS 05, DT ISBN TKOTZ, K., P. BASTIEN, H. BUMILLER, M. BURGMAIER, W. EICHLER, F. HUBER, N. JAUFMANN, J. MANDERLE, O. SPIELVOGEL, U. WINTER a K. ZIEGLER. Příručka pro elektrotechnika. 2. doplněné vydání. Praha: Europa-Sobotáles, technické vědy: TS 05, DT 621.3/ ISBN včetně obr.1-5