Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Контакти
 


Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция






Вимірювання механічних сил та тиску

Переважна більшість силовимірювальних пристроїв (динамомет­рів) основана на методі перетворення вимірюваної сили в механічні напруження в матеріалі пружного перетворювального елемента і його деформацію, котрі за допомогою тензорезистивних, індуктивних, п'єзо­електричних, магнітопружних чи інших вторинних перетворювачів перетворюються в електричний сигнал або зміну вихідного електрич­ного параметра.

Залежно від значення вимірюваної сили як первинні перетворю­вачі можуть використовуватись стержневі пружні елементи, пружні кільця, балкові пружні елементи. Вторинними перетворювачами динамометрів з механічними пружними перетворювачами сили в деформацію є, переважно, тензорезистивні перетворювачі, а вимірю­вальні кола - мостові. Такі динамометри призначаються для вимірювань з похибкою 1 ...2 %.

Незважаючи на порівняно низьку точність (сумарна похибка ви­мірювання сили становить 2...3 %), широко застосовуються для вимірю­вань великих сил (Ю5...106Н) в складних умовах динамометри з магніто-пружним перетворювальним елементом, які відрізняються простотою конструкції, високою надійністю, значною потужністю вхідного сигна­лу. Магнітопружні перетворювачі виготовляють, переважно, диферен­ціальними. Один з перетворювальних елементів є робочим, а іден­тичний йому інший перетворювальний елемент, на який не діють вимірювальні зусилля, служить для компенсації початкової індуктив­ності робочого перетворювального елемента, а також для компенсації впливу зовнішніх чинників, зокрема температури довкілля, частоти джерела живлення.

Основою п'єзоелектричних динамометрів єп'єзоелектричні пере­творювачі сили в електричний заряд. Труднощі, що виникають під час побудови п'єзоелектричних динамометрів, зумовлені електроста­тичною природою зарядів п'єзоелектричного перетворювача: їх малим значенням, тенденцією до швидкого стікання через опір ізоляції та вхідний опір підсилювача. Надзвичайно мала вихідна потужність при великому опорі п'єзодавача вимагає використання високочутливих під­силювачів з дуже великим вхідним опором. Тому певний час п'єзодинамометри застосовувались лише для вимірювання змінних сил (тисків). Використання в п'єзодинамометрах підсилювачів заряду дає змогу в ти­сячі разів зменшити стікання заряду, а, отже, тривало підтри­мувати значення вихідного сигналу, що дало можливість створити п'єзодинамометри і для вимірювань сталих сил.

До переваг п'єзодинамометрів належить їх висока чутливість, ви­сока швидкодія. Зведена похибка п'єзодинамометрів знаходиться в межах 1 %.

Широкий діапазон вимірюваних тисків - від часток Па до майже 1010 Па зумовив і велику різноманітність методів та засобів їх вимі­рювань. Значна частина методів основана на попередньому перетво­ренні тиску в механічне напруження, деформацію чи переміщення за допомогою пружних перетворювальних елементів з наступ­ним вимірюванням механічного напруження, деформації чи перемі­щення. В інших засобах використовуються фізичні ефекти, які дають змогу безпосередньо перетворювати вимірюваний тиск в електричну ве­личину, наприклад, у заряд, як у п'єзоелектричних манометрах, чи в змі­ну вихідного електричного опору в результаті баричного тензоефекту.

В ємнісних перетворювачах тиску чутливими елементами, що пе­ретворюють вимірюваний тиск в переміщення, є мембрани. Одночасно вони можуть бути використані як рухомі електроди. Ємнісні перетворю­вачі звичайно мають верхню границю 200...800 Па при чутливості 0,5...1,0 пФ/Па та початковій ємності 10...20 пФ. Основна їх похибка становить 1...2 %.

Для вимірювань тиску з попереднім його перетворенням в пере­міщення широко застосовуються вторинні прилади з диференціально-трансформаторними вимірювальними колами: як показуючі т.КПД, так і самописні т.КСД. На рис. 3 наведена спрощена схема манометра з первинним перетворювачем тиску в переміщення у вигляді одновиткової трубчатої пружини (трубки Бурдона) та вторинного приладу т.КСД. Переміщення вільного кінця трубки Бурдона, пропорційне до вимірюваного тиску, передається рухомому осердю вхідного диферен­ціально-трансформаторного перетворювача ДТП-1. Прилад т.КСД містить також аналогічний вхідному компенсувальний диференціально-трансформаторний перетворювач ДТП-2, осердя якого переміщається з допомогою профільного кулачкового механізму KM, механічно зв'яза­ного з віссю реверсного двигуна РД, а також електронний фазочутливий підсилювач. З віссю обертання кулачкового механізму також механічно зв'язана стрілка відлікового пристрою ВдП. Обмотки збудження ДТП-1 та ДТП-2 з'єднані послідовно і живляться від спільного джерела змінної напруги. Вихідні обмотки ДТП увімкнені послідовно і зустрічно.

Для настроювання системи та забезпечення взаємозамінності первинних перетворювачів може бути передбачена можливість регулювання вихідної напруги ДТП для кінцевого значення діапазону ,вимірювання.

Рис 3. Схема манометра з диференціально-трансформаторними перетворювачами


Підсилений різницевий сигнал ΔU подається на обмотку керуван­ня реверсивного двигуна РД і викликає обертання його ротора в такому напрямку, щоб переміщення осердя компенсувального ДТП-2 дало зменшення різницевої напруги ΔU аж поки вона дорівнюватиме нулю. Проградуювавши, шкалу відлікового пристрою в одиницях тиску, будемо вимірювати його зміну.

Основна похибка таких манометрів не перевищує 1%.

 


Читайте також:

  1. Автоматизація водорозподілу на відкритих зрошувальних системах. Методи керування водорозподілом. Вимірювання рівня води. Вимірювання витрати.
  2. Алфавітний підхід до вимірювання кількості інформації.
  3. В якості критеріїв для оцінки або вимірювання предмета завдання з надання впевненості не можуть використовуватись очікування, судження або власний досвід аудитора.
  4. Взаємозв’язок характеристик порід, визначених при статичному і динамічному втискуванні
  5. Вибір схеми підключення абонентів залежно від режимів тиску.
  6. Види тиску.
  7. Визначення зусилля попереднього обтиску і величини попереднього напруження
  8. Визначення параметрів і показників для вимірювання кожного процесу та націлення їх на величини
  9. Визначення показників механічних властивостей гірських порід методом статичного втискування штампа
  10. Визначення ударного тиску.
  11. Вимір артеріального тиску.
  12. Вимірювання




Переглядів: 1017

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Вимірювання механічних напружень | Вимірювання крутних моментів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.004 сек.