Erinevates kaasaegsetes inimtegevuse valdkondades on vajadus kontrollida erinevaid struktuure, mõõtes selle elemendi parameetreid ja hetkeseisundit. Tensoandurid on selles küsimuses asendamatud abilised.
Juhtivad tehnoloogiad kasutavad üha enam elektroonilisi tensomõõtureid, mille hulgas on kõige laialdasem alt kasutusel deformatsiooniresistentsete seadmete mudelid. Tensomõõturi elemendid võivad mõõta kaalu, jõudu, rõhku, liikumist jne.
Tensomõõtureid kasutatakse laialdaselt kaalude, tööstusmasinate, erinevate mootorite jaoks, kasutatakse ehitustööstuses ja paljudes muudes valdkondades.
Andurite tüübid
Erinevates tööstusharudes kasutatakse tohutul hulgal tensoandureid. Seadmeid on järgmist tüüpi:
- jõu mõõtmise tööriistad – andurid otsivad jõu ja koormuse parameetrite muutusi;
- seadmed kiirenduse projektsiooni mõõtmiseks – kiirendusmõõturid;
- mõõtevahendid katsematerjalide liigutamiseks;
- tensomanomeetri rõhuseadmed – mida iseloomustab erinevate elementide rõhuparameetrite juhtimine erinevateskeskkonnad;
- deformatsioonimomendi andurid.
Kaalude jaoks on koormusandurid kõige tüüpilisemad konstruktsioonielemendid. Olenev alt lasti vastuvõtupinna struktuuri rakendusest kasutatakse järgmist tüüpi andureid:
- konsooli tüüpi seadmed;
- mõõteriistad ladina tähe S kujul;
- litrikujulised koormusandurid;
- Mõõteseadmed, mis ähmaselt meenutavad tünni kuju.
Sõltuv alt disainifunktsioonidest – tundlikkuse elemendist – on olemas mõõtepingemõõturite klassifikatsioon. Allikmaterjal määratleb järgmised mudelid:
- traat - loodud traadi kujul, materjal on kahekomponendiline nikroom, elementaarühend fekraalne, termostabiilne sulam konstant;
- fooliumi pingeandurid – kasutage õhukesi fooliumiribasid;
- pooljuhtandurid – valmistatud keemilistest elementidest, nagu räni, gallium, germaanium.
Tööpõhimõte
Seadme põhimõte põhineb tensoriefektil. Selle olemus seisneb pooljuhtivate elementide töötakistuse muutmises nende pingel või kokkusurumisel – mehaanilisel deformatsioonil.
Tensoandurid on konstruktiivne tensomõõturite komplekt, millel on paneelil suhtlemispunkt. Viimane ühendatakse mõõtmiseks materjaliga. Funktsionaalne tööskeemtensoandur on see, et see mõjutab tundlikkuse elementi. Seade ühendatakse toiteallikaga, kasutades pistikupesasid, mis puutuvad kokku tundliku plaadiga.
Kontaktpunkte iseloomustab pidev pinge olemasolu. Koormusandur võtab detaili üle spetsiaalse substraadi kaudu. Materjali mass katkestab vooluringi deformatsioonimoonutuste tõttu. Saadud protsess muudetakse elektrivoolu signaaliks.
Tensomanomeetri rõhuandurit kasutatakse sageli koos vahelduvvoolu deformatsioonimõõturitega. Selles süsteemis toimub pinge amplituudmodulatsioon, mis juhitakse otse muunduri anduritele.
Laadi rakuseade
Tõhususe mõõteseade koosneb:
- elastne element;
- pingeandur;
- seadme ümbris;
- suletud pistik.
Elastse elemendi all mõeldakse keha, mis võtab koormuse. See on peamiselt valmistatud spetsiaalsetest terasest, mida on eelnev alt kuumtöödeldud. See mõjutab stabiilsete näitude saamist. Tootmisvorm on varda, rõnga või konsooli kujul. Baaristruktuur on rohkem nõutud ja lai alt levinud.
Tensomõõtur on varda külge liimitud traat- või fooliumtakistikoost. See tensoanduri osa muudab oma takistust varda deformatsiooni suhtes ja deformatsioonimoonutus on omakorda võrdelinelaadige.
Mõõteseadme korpus kaitseb sisemist struktuuri igasuguste mehaaniliste kahjustuste, sealhulgas keskkonna negatiivse mõju eest. Korpus vastab rahvusvahelisele standardile ja on erineva kujuga.
Hermeetiliselt suletud pistik on vajalik anduri ühendamiseks lisaseadmetega (balansid, võimendid jne) kaabli kaudu. Ühendusskeeme on erinevaid. Mõne koormusanduri disainifunktsioonid võimaldavad kaabli vahetamist.
Jõu mõõtmise andurid
Vendejõu anduritel on veel üks üldnimetus – dünamomeetrid. Need mõõteriistad on kaalumisseadmete lahutamatu osa. Nende vajadust on vaev alt võimalik üle hinnata, kuna need toimivad igas tootmises kõigis automatiseeritud tehnoloogilistes süsteemides. Neid on kasutatud põllumajanduses, meditsiinis, metallurgias, autotööstuses jne.
Selles mõõtmismeetodis tehakse palju manipulatsioone ja vastav alt sellele eristatakse mitut tüüpi koormusandureid:
- taktiilne – jagatud pingutuse, libisemise ja puudutuse anduriteks;
- takistus – kasutage deformatsioonimõõturit ja omage lineaarset väljundsignaali;
- piezoresonant - iseloomustab otsene ja vastupidine efekt, mis tagab spetsiaalse anduri - resonaatori;
- piesoelektriline – vastupidav ümbritsevale temperatuurile, kõrge tugevus, kasutab otsest piesoefekti;
- magnetiline –toimivad magnetostriktsiooni nähtusel, mis muudab mõõtmete geomeetriat magnetpiirkonnas;
- mahtuvus - parameetrilist tüüpi mõõteriistad, mis on kondensaator.
Kaalumõõtmisandurid
Tõvekoormusandurid koosnevad kolmest elemendist:
- Tensomõõtur.
- Painutage tala.
- Kaabel.
Andureid kasutatakse tööstuslikes ja isiklikes kaalumisseadmetes. Need mõõteriistad on tootmispiirkondades populaarsemad ja neil on järgmist tüüpi:
- konsooliseadmed – alumiiniumist või terasest kangid. Terast saab valmistada tünni või seibi kujul, sellel on kõrge tihedus;
- talaseadmed – platvormi- ja sillakonstruktsioonide koormuse mõõtmine.
Koormusanduri eelised
Need on:
- Parameetrite ülitäpsed mõõtmised.
- Ärge lubage teabe moonutamist.
- Ühildub pinge mõõtmisega.
- Kompaktsed üldmõõtmed.
Miinuseks võib pidada toimivate elementide tundlikkuse kaotust kriitiliste temperatuurimuutuste ajal.
