ประเภทของเครื่องวัดความเครียด: ลักษณะและการใช้งาน

มาตรวัดความเครียดเป็นตัวแปลงสัญญาณแบบพาสซีฟที่แปลงการยืดตัวและการบีบอัดเชิงกลเป็นความเครียดความต้านทาน ประดิษฐ์ขึ้นในปีพ. ศ. 2481 โดย Arthur Claude Ruge และ Edward E. Simmons มาตรวัดความเครียดมีหลายประเภทและใช้ในการค้นหาการสั่นสะเทือนใช้ในการคำนวณความเครียดและความเครียดที่เกี่ยวข้องและบางครั้งก็ใช้เพื่อหาแรงและแรงกด ในสาขาธรณีเทคนิคมาตรวัดความเครียดเป็นเซ็นเซอร์ที่สำคัญ ทิศทางความละเอียดและประเภทของความเครียดเป็นปัจจัยสำคัญที่ควรพิจารณาก่อนเลือกประเภทของ เครื่องวัดความเครียด หรือเครื่องวัดความเครียด เครื่องวัดความเครียดและการใช้งานประเภทต่างๆมีคำอธิบายด้านล่าง

Strain Gauge คืออะไร?

มาตรวัดความเครียดเป็นตัวแปลงสัญญาณแบบพาสซีฟที่ใช้สำหรับการวัดความเครียดและความเค้นการกระจัดแรงและความดัน มันทำงานบน “ ผลกระทบของ Piezoresistive” หลักการ. มาตรวัดยึดติดกับวัตถุโดยใช้กาวภายใต้ความเค้น

พื้นฐานของ Strain Gauge

ทุกวันวิศวกรรมการสร้างโครงสร้างที่เบาและมีประสิทธิภาพมากขึ้นซึ่งยังคงรักษามาตรฐานด้านความปลอดภัยและความทนทานที่เข้มงวด เพื่อให้เกิดความสมดุลของความปลอดภัยความทนทานและประสิทธิภาพวิศวกรจึงใช้มาตรวัดความเครียดเพื่อวัดขีด จำกัด ความเครียดของวัตถุดิบ เกจจะตรวจสอบปริมาณความเค้นพื้นผิวที่วัสดุสามารถจัดการได้ เครื่องวัดความเครียดทั่วไปประกอบด้วยสามชั้นคือชั้นบนสุดของลามิเนตองค์ประกอบการตรวจจับและชั้นฐานฟิล์มพลาสติก

เมื่อเครื่องวัดความเครียดถูกยึดติดกับพื้นผิวภายใต้ความเค้นมันจะบิดเบี้ยวหรือโค้งงอพร้อมกันกับพื้นผิวนั้นทำให้ความต้านทานไฟฟ้าเปลี่ยนไปตามสัดส่วนกับความเครียดที่ใช้กับพื้นผิว จากนั้นสามารถใช้สูตรเพื่อแปลงความผันผวนของความต้านทานเป็นการอ่านค่าความเครียดที่แม่นยำ มาตรวัดมีการกำหนดค่าที่แตกต่างกันการเลือกมาตรวัดความเครียดที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานของคุณขึ้นอยู่กับทิศทางที่ความเครียดหลักกำลังทำงานประเภทของความเครียดที่คุณกำลังวัดและพื้นที่การวัดเป้าหมาย นี่คือพื้นฐานของเครื่องวัดความเครียด

ความเครียด

ให้เราใช้วัตถุหนึ่งชิ้นที่มีความยาว ‘L0’ให้ใช้แรง‘ F ’กับทั้งสองด้านของวัตถุ ถ้าเราใช้แรงเท่ากันกับวัตถุความยาวของวัตถุจะเปลี่ยนไป

ความเครียด

ก่อนหน้านี้ความยาวของวัตถุคือล0หลังจากแรงกระทำกับวัตถุนั้นความยาวคือล. การเปลี่ยนแปลงความยาวถือเป็นdLโดยที่ dL = L- ล0.ความเครียดถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงความยาวและความยาวเดิม

ความเครียด = การเปลี่ยนแปลงความยาว / ความยาวเดิม = dL / L0

นี่คือสูตรสำหรับการวัดความเครียด สายพันธุ์มีสองประเภทคือสายพันธุ์บวกและสายพันธุ์ลบ สมมติว่าเราใช้ตัวนำไฟฟ้าหรือสายไฟฟ้าเส้นเดียวในเครื่องวัดความเครียดซึ่งสามารถส่งกระแสไฟฟ้าผ่านได้ ไม่ว่าแรงสั่นสะเทือนและแรงกดดันที่ใช้กับเกจจะอยู่บนเส้นลวดเนื่องจากการสั่นสะเทือนและใช้บังคับขนาดของ คนขับ ยังเปลี่ยน.

การเปลี่ยนแปลงมิติจะเปลี่ยนความต้านทานเช่นกันการเปลี่ยนแปลงความต้านทานจะพบแรงที่ใช้หรือการสั่นสะเทือนหรือความดัน ที่นี่การเปลี่ยนแปลงในมิติคือความเครียด เป็นหลักการพื้นฐานหลักของเครื่องวัดความเครียด

ประเภทของเครื่องวัดความเครียด

เครื่องวัดความเครียดมีหลายประเภทซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้

LY Linear Strain Gauges

เครื่องวัดความเครียดเชิงเส้น LY จะวัดความเครียดในทิศทางเดียวเท่านั้น LY1-LY9 เป็นประเภทของมาตรวัดความเครียดเชิงเส้น LY ที่มีขนาดและรูปทรงต่างกัน DY11, DY13, DY1x, DY41, DY43, DY4x เป็นมาตรวัดความเครียดเชิงเส้นคู่

Rosettes มาตรวัดความเครียด

ดอกกุหลาบวัดความเครียดประเภทต่างๆ ได้แก่ ดอกกุหลาบเมมเบรนดอกกุหลาบทีดอกกุหลาบสี่เหลี่ยมและดอกกุหลาบเดลต้า

เมมเบรน Rosette Strain Gauges

เครื่องวัดความเครียดดอกกุหลาบเมมเบรนใช้ในการวัดการกระจัดความเร็วความดันและแรงรวมทั้งวัดความเครียดยืดหยุ่นของวัสดุและโครงสร้างที่พัฒนาแล้วภายใต้แรงไดนามิกและคงที่ มาตรวัดความเครียดใช้ในการผลิตรถรางวิศวกรรมเครื่องกลเครื่องบินและการผลิตขีปนาวุธและอุตสาหกรรมอื่น ๆ

Tee Rosette Strain Gauge (0-90.) 0 )

ดอกกุหลาบทีเป็นมาตรวัดความเครียดดอกกุหลาบสององค์ประกอบ ใน Tee rosette กริดทั้งสองจะตั้งฉากกัน

กุหลาบสี่เหลี่ยม (0-450-900)

เป็นที่รู้จักกันว่าเครื่องวัดความเครียดรูปดอกกุหลาบสี่เหลี่ยมสามองค์ประกอบประกอบด้วยกริดสามเส้น กริดที่สองและสามถูกแทนที่ด้วยมุม 45 0 และ 900ตามลำดับ เดลต้าโรเซ็ต: ดอกกุหลาบเดลต้าเป็นที่รู้จักกันว่าเครื่องวัดความเครียดเดลต้าดอกกุหลาบสามองค์ประกอบกริดที่สองและสามคือ 600และ 1200ห่างจากเส้นตารางแรก

ตัวเลขมาตรวัดความเครียดของดอกกุหลาบทีโรสรูปสี่เหลี่ยมและเดลต้าโรสแสดงไว้ด้านล่าง

Tee Rosette, Rectangular Rosette และ Delta Rosette

Quarter Bridge, Half Bridge และ Full-Bridge Strain Gauges

มาตรวัดความเครียดแบบไตรมาสครึ่งและแบบเต็มสะพานจะกล่าวถึงด้านล่าง

เครื่องวัดความเครียดชนิด Quarter Bridge

สะพานไตรมาสประเภท I และสะพานไตรมาสที่สองให้ข้อมูลเกี่ยวกับการกำหนดค่าเกจวัดความเครียดสะพานไตรมาส

Quarter Bridge ประเภท I

สะพานไตรมาสประเภท I วัดความเค้นดัดหรือความเครียดตามแนวแกน ความเครียดดัดเรียกอีกอย่างว่าความเครียดโมเมนต์ ความเค้นดัดหมายถึงอัตราส่วนของความเค้นดัดและโมดูลัสความยืดหยุ่นของอายุน้อย สามารถใช้มาตรวัดความเครียดที่ใช้ในการกำหนดค่าช่วงเวลาความเครียดเพื่อกำหนดภาระแนวตั้ง ความเครียดตามแนวแกนถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของความเค้นตามแนวแกนและโมดูลัสของอายุน้อยเพื่อกำหนดโหลดตามแนวแกนที่ใช้เกจวัดความเครียดในแนวแกน

ในสะพานไตรมาส type-I องค์ประกอบมาตรวัดความเครียดเดี่ยวจะติดตั้งในทิศทางของความเค้นดัดหรือความเครียดตามแนวแกน ที่ไหน R1และ R สอง (ตัวต้านทานแบบครึ่งสะพาน) R3เป็นตัวต้านทานที่เสร็จสมบูรณ์สะพานหนึ่งในสี่และ R 4 ยังเป็นองค์ประกอบวัดความเครียดที่ใช้งานอยู่ซึ่งวัดความเค้นแรงดึง สะพานควอร์เตอร์บริดจ์ชนิด I และชนิดที่ 2 ตามแนวแกนความเครียดดัดและแผนภาพวงจรแสดงไว้ด้านล่าง

Quater Bridge Type I และ Type II Strain Gauge

Quarter Bridge Type II

สะพานไตรมาสประเภท II ยังวัดความเค้นดัดหรือความเครียดตามแนวแกน ที่ไหน R1และ R สอง (ตัวต้านทานแบบครึ่งสะพาน) R3(องค์ประกอบตรวจจับอุณหภูมิสะพานไตรมาส) และ R 4 (องค์ประกอบวัดความเครียดที่ใช้งานอยู่ซึ่งวัดความเครียดแรงดึง)

Half-Bridge Type Strain Gauges

half-bridge type I และ half-bridge type II ให้ข้อมูลเกี่ยวกับการกำหนดค่า half-bridge strain gage

Half-Bridge ประเภท I

วัดความเค้นดัดหรือแนวแกน ในประเภท I R1 และ Rสอง (ตัวต้านทานแบบครึ่งสะพาน) R3 (วัดการบีบอัดจากเอฟเฟกต์ปัวซอง) และ R4 (วัดความเครียดแรงดึง)

Half-Bridge Type II

ไม่ได้วัดเฉพาะความเครียดตามแนวแกนเท่านั้น ในประเภท II R1 และ Rสอง (ตัวต้านทานแบบครึ่งสะพาน) R3 (วัดความเครียดแรงอัด) และ R3 (วัดความเครียดแรงดึง)

ครึ่งสะพานประเภท I และแกนประเภท IIความเค้นความเครียดดัดและแผนภาพวงจรแสดงไว้ด้านล่าง

Half Bridge Type I และ Type II Strain Gauge

เครื่องวัดความเครียดแบบเต็มสะพาน

ประเภทสะพานแบบเต็ม I, ประเภท II และประเภทที่ 3 ให้ข้อมูลเกี่ยวกับการกำหนดค่าเกจสเตรนเกจแบบเต็มสะพาน

Full-Bridge Type I และ Type II

Type I และ Type II ทั้งสองวัดเฉพาะความเค้นดัดเท่านั้น ในประเภท I R1และ R 3 (องค์ประกอบมาตรวัดความเครียดที่ใช้งานอยู่วัดความเครียดแรงอัด) Rสองและ R 4 (องค์ประกอบมาตรวัดความเครียดที่ใช้งานอยู่วัดความเครียดแรงดึง) ในประเภท II R1(องค์ประกอบมาตรวัดความเครียดที่ใช้งานอยู่วัดผลปัวซองแบบอัด) Rสอง (องค์ประกอบมาตรวัดความเครียดที่ใช้งานอยู่วัดผลปัวซองแรงดึง) R3 (องค์ประกอบวัดความเครียดที่ใช้งานอยู่จะวัดความเครียดแรงอัด) และ R4 (องค์ประกอบวัดความเครียดที่ใช้งานอยู่วัดความเครียดแรงดึง)

Full Bridge Type I และ Type II Strain Gauge

สะพานเต็มประเภท III

ฟูลบริดจ์ Type III ปฏิเสธความเค้นดัดวัดเฉพาะความเครียดตามแนวแกน ที่ไหน R1และ R 3 (องค์ประกอบมาตรวัดความเครียดที่ใช้งานอยู่วัดผลปัวซองแบบอัด) Rสองและ R 4 (องค์ประกอบมาตรวัดความเครียดที่ใช้งานอยู่วัดความเครียดแรงดึง) องค์ประกอบมาตรวัดความเครียดที่ใช้งานอยู่ทั้งหมดในประเภท III คือสี่องค์ประกอบโดยที่องค์ประกอบมาตรวัดความเครียดที่ใช้งานอยู่สองชิ้นติดตั้งในทิศทางความเครียดตามแนวแกน (หนึ่งชิ้นติดตั้งอยู่ด้านบนและอีกชิ้นหนึ่งติดตั้งอยู่ด้านล่าง) และอีกสององค์ประกอบทำหน้าที่เป็นมาตรวัดปัวซอง

Full Bridge Type III Axial Strain, Bending Strain และ Circuit Diagram

ผลิตภัณฑ์เครื่องวัดความเครียด

ผลิตภัณฑ์เครื่องวัดความเครียดบางประเภทที่มีช่วงการวัดยี่ห้อและราคาแสดงอยู่ในตารางด้านล่าง

ลักษณะเฉพาะ

ลักษณะของสเตรนเกจคือ

• มาตรวัดความเครียดมีความแม่นยำสูง
• สำหรับการสื่อสารทางไกลเหมาะอย่างยิ่ง
• พวกเขาต้องการการบำรุงรักษาง่าย
• พวกเขามีอายุการใช้งานยาวนาน
• สำหรับการติดตั้งในระยะยาวมาตรวัดความเครียดมีความเหมาะสม

การใช้งาน

การใช้งานของเครื่องวัดความเครียดคือ

• การบินและอวกาศ
• สะพานเคเบิล
• การตรวจสอบราง
• การจัดการแรงบิดและพลังงานในอุปกรณ์หมุน
• ความเครียดตกค้าง
• การวัดแรงสั่นสะเทือนและแรงบิด
• การวัดการดัดและการโก่ง
• การวัดความตึงความเครียดและการบีบอัด

ข้อดี

ข้อดีของเครื่องวัดความเครียดคือ

• ราคาไม่แพง
• ราคาไม่แพง
• ถูกต้อง

คำถามที่พบบ่อย

1). ช่วงความยาวเกจคืออะไร?

ช่วงความยาวของมาตรวัดอยู่ระหว่าง 3 ถึง 6 มม. สำหรับการใช้งานทั่วไป

2). ข้อพิจารณาในการเลือกเครื่องวัดความเครียดมีอะไรบ้าง?

สิ่งที่ต้องพิจารณาในการเลือกมาตรวัดความเครียด ได้แก่ ความยาวและความกว้างของเกจการกำหนดค่าของแถบบัดกรีความพร้อมใช้งานวัสดุตัวพาจำนวนเกจและการจัดเรียงเกจในรูปแบบมาตรวัด

3). ช่วงความต้านทานของสเตรนเกจคืออะไร?

ช่วงของความต้านทานมาตรวัดความเครียดอยู่ระหว่าง 30 ถึง 3k โอห์ม

4). โมดูลัสของเด็กคืออะไร?

โมดูลัสของหนุ่มสาวถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของความเครียดความเครียดจากแรงดึง

5). ประเภทของความเครียดคืออะไร?

ความเครียดตามแนวแกนความเครียดดัดความเครียดแรงบิดแรงเฉือนและความเครียดอัดเป็นความเครียดห้าประเภท

ในบทความนี้ ประเภทของเครื่องวัดความเครียดและการใช้งาน ข้อดีของเครื่องวัดความเครียดผลิตภัณฑ์เครื่องวัดความเครียดบางชนิดที่มีช่วงการวัดและรุ่นคุณลักษณะพื้นฐานของเครื่องวัดความเครียดและเครื่องวัดความเครียดประเภทต่างๆพร้อมแผนภาพ นี่คือคำถามสำหรับคุณคุณสมบัติของเครื่องวัดความเครียดคืออะไร?