Метода избора резистентних стресомера

Опорност метери за мерење напетости (познати као тензометри) су кључни осетљиви елементи који механичку деформацију конструкцијских делова претварају у промене отпора, што се често користи у ћелије за оптерећење , сензорима силе, мониторингу структурног здравља, тестирању у аеропростору и другим областима. Њихов избор директно одређује тачност, стабилност и дужину трајања система за мерење. Основна логика је „двосмерно усклађивање карактеристика деформације и радног окружења“ — избегавање губитка услед вишковитих параметара и спречавање неуспеха мерења услед недовољних перформанси. У наставку је метода избора у целокупном процесу, која укључује техничке параметре, прилагођеност околини и практичне кључне тачке ради омогућавања прецизног избора.

Корак 1: Појаснити основне захтеве за мерење и сценарије примене (предвијек за избор)

Пре избора, неопходно је дефинисати "које се напетост треба мерети, у којој средини треба мерети и како инсталирати", што је основа за следећи избор параметара и избегава слепу потрагу за параметима високих перформанси.

1. у вези са Определба основних захтева за мерење

• Тип и опсег напетости: Појасни природу напетости мерене компоненте (статичка напетост као што је деформација структурне мртве тежине, динамичка напетост као што је механичка вибрацијска напетост) и максималну вредност напетости и задржати опсег безбедности Пример: Ако је стварна максимална напетост 1000με, треба изабрати напетомер са опсегом од 1200~1500με; за динамичко напетост (као што је ударно оптерећење), препоручује се резервисање 1,5~2 пута сигурносног фактора како би се избегло оштећење осетљи
• Потреба за прецизношћу: Да ли је то квалитативно праћење (као што је рано упозорење на структурне пукотине), квантитативна анализа (као што је калибрација сензора) или прецизно мерење (као што је лабораторијско тестирање на стрес)? Пример: Претежемери за оптерећење ћелија морају да задовољавају грешку осетљивости од ±0,1%, надзор здравља конструкције може имати грешку од ≤±0,5%, а лабораторијска прецизност мерења захтева ≤±0,05%.
• Направљење силе: Да ли је компонента подложена једносмерној сили (као што је савијање ветра на висавицу), двосмерној сили (као што су механички делови у стању напрезања на равни) или вишесмерној сили (као што су сложени структурни чворови)? Изаберите једноосијевне мерење затезања за једносмерну силу, и двоосије (у правог угла, розета затезања) или вишеосијевне мерење затезања за двосмерну/мносмерну силу.
• Фреквенција мерења: За динамичко мерење, треба прецизирати опсег фреквенција сигнала за затезање. Фреквенција одговора дестангера мора бити ≥ 3 пута већа од фреквенције измерена сигнала (да би се избегло искривљење сигнала). Пример: За мерење вибрационог напетости од 50 Hz, треба изабрати претежач са фреквенцијом одговора ≥ 150 Hz.

2. Уколико је потребно. Уградња и структурни услови

• Карактеристике површине компоненте: Да ли је површина компоненте равна, закривена (какав је радиус кривине) или посебно обликована? Флексибилни метери за стресање (као што је тип фолије) погодни су за закривљене компоненте, а за кратке метери за стресање дужине мреже су потребни мали радијум кривине (≤10 мм); типови са јаком адхезијом супстрата погодни су за грубе површине.
• Уградња: за уско подручје компоненти (као што су шафре прецизних делова) потребни су миниатюрни мерилачи за затезање (дужина мреже ≤2 мм), а за компоненте велике величине могу се изабрати мерилачи за затезање средње и дуге длине мреже у складу са
• Метод инсталације: Да ли је то инсталација за лепило на собној температури, инсталација за заваривање на високим температурама или привремено лепљење? Завариви дефензиометри су неопходни за сценарије високих температура, а дефензиометри магнетног типа за сисање могу се користити за привремено праћење.

3. Постављање Еколошки услови рада

• Разница температура: Укажите опсег нормалне температуре (-20°C - 60°C), средње температуре (60°C - 200°C), високе температуре (200°C - 1000°C) или ниске температуре (<-20°C) радног окружења. Разни распон температурне компензације деформационог метара мора у потпуности покривати стварну температуру како би се избегао утицај на тачност узрокован температурним кретањем.
• Средо: Да ли постоји влага (као што су подводни, влажни радионици), корозија (као што су кисело-базни гасови, загађење нафтом у хемијским радионицама), прашина или јако зрачење? За влажне средине потребни су водоотпорни детергензиометри, а за корозивне средине потребни су материјали отпорни на корозију (као што су решетке од никел-хром легуре, полиимидне подлоге), у комбинацији са третирањем запљукавања.
• Фактори интерференције: Да ли постоји јака електромагнетна интерференција (као што су мотори у близини, опрема високого напона) или утицај вибрација? За сценарије јаких интерференција потребни су промери за деформацију са заштитним слојевима, а за сценарије удара од вибрација потребни су типови са добром чврстоћом супстрата и лепила.

Корак 2: Избор основних техничких параметара (прецизно одговарајући захтеви)

Након појашњења захтева, фокусирајте се на основне техничке параметре претежног мерача, који су основна веза за избор и директно одређују перформансе мерења.

1. у вези са Основни параметри осетљиве мреже (одређивање основне перформансе мерења)

• Вредност отпора: конвенционална вредност отпора претеза је 120Ω (компатибилан са већином претеза, са најјаче свестраности), а постоје и спецификације као што су 350Ω и 1000Ω. Премерни даљински даљински даљински даљински даљински даљински даљински даљински даљински даљински даљински даљински даљински даљински даљински даљински даљински даљински даљин Приликом избора, уверите се да вредност отпора деформатора одговара улазном отпору деформатора (одступање ≤±5%) како би се избегло ослабљење сигнала.
• Коэффициент за мерење: указује на пропорционалну везу између промене напетости и отпора (конвенционална вредност 2,0±0,02), што је кључни параметар за израчунавање вредности напетости. Приликом избора, приоритет треба дати дамацима за затезање са добром конзистенцијом фактора за мерење (одступање партије ≤± 1%), посебно када се у мосту користе више мерника (као што је целосна мостова кола ћелије оптерећења), лоша конзистенција ће довести до повећане грешке
• Дужина и ширина мреже: Дужина мреже одређује "просечни опсег мерења" мерила за затезање. Мала дужина мреже (0,2 ~ 2 мм) погодна је за мерење локалног напетости (као што су врхови пукотина), средња дужина мреже (3 ~ 10 мм) погодна је за конвенционалне компоненте, а велика дужина мреже (10 ~ 100 мм) погодна је за компоненте велике величине са малим Ширина мреже мора одговарати правцу силе компоненте: уска ширина мреже за једносмерну силу, и широка ширина мреже или структура розета за деформацију за двосмерну силу.
• Осетљив материјал мреже:
  • Мед-никелова легура (Константан): пожељна за сценарије нормалне температуре (-20°C ~ 150°C), са малим температурним коефицијентом и добром стабилношћу, погодна за ћелије оптерећења и структурно праћење;
  • Никел-хром легура (Карма): за средње и високе температуре (-50°C~400°C), са високом осетљивошћу, погодна за мониторинг мотора и високих температура цеви;
  • Платина и иридијум легура: за високе температуре (400°C ~ 1000°C), са јаком отпорношћу на корозију, погодна за ваздухопловну и металуршку опрему;
  • Полупроводнички материјали: изузетно висока осетљивост (50 до 100 пута већа од метала), али слаба стабилност на температури, погодна за прецизно мерење у лабораторији.

2. Постављање Параметри супстрата и лепка (опредељање прилагодљивости окружењу)

• Материјал супстрата:
  • Папирни супстрат: Ниска цена, лако се лепља, погодан за нормалне температуре и суво окружење (≤60°C), као што је привремено праћење цивилне опреме;
  • Фенолна смола: отпорност на температуру од 120 °C, добра отпорност на уље, погодна за конвенционалне сценарије индустријских машина;
  • Полиимидна субстрата: отпорна на температуру до 250°C, отпорна на корозију и воду, погодна за хемијске, влажне и средње високе температуре;
  • Керамичка субстрата: отпорна на температуру изнад 1000°C, погодна за екстремна окружења као што су пећи на високе температуре и авиомотори.
• Тип лепила: мора одговарати материјалу субстрата и радној температури. Прилепци на бази цијаноакрилата (бргосушења) се одабирају за сценарије нормалне температуре, на бази епоксидне смоле (отпорност на температуру од 150 °C) за сценарије средње температуре, а неоргански лепци (отпорност на температуру изнад 500 °C) за сцена Пропорција за прелазак је:

3. Уколико је потребно. Параметри температурне компензације (одређивање стабилности мерења)

• Метода компензације температуре:
  • Самокомпенсирајући метели за стресање: одабиром осетљивих материјала за решетке, промена отпора узрокована температуром се надомењује топлотним ширењем компоненте, погодна за компоненте од једног материјала (као што су челик, алуминијум), лако инсталиране и пожељна за индустри
  • Компенсација гама: Додатни гами за затезање истог модела као и радни гами се лепљују на ненапређене идентичне компоненте, а грешке температуре се надокнађују кроз кола која су погодна за сложена температурна поља или компоненте са више материјала.
• Диапазон температурне компензације: Мора покривати реалну опсег радне температуре. Пример: У окружењу радионице од -10°C ~ 80°C, треба изабрати мерила за деформацију са распоном компензације од -20°C ~ 100°C како би се задржала редунанца температуре.

4. Уколико је потребно. Структура и параметри воде (одређивање инсталације и преноса сигнала)

• Структура мерила за затезање:
  • Једноосијски стресомери: за сценарије једносмерних снага (као што су бамене греде, пруге за везање), једноставна структура и ниска цена;
  • Биаксиални стресометри (правиугални стресометри): за двосмерне сценарије силе (као што су компоненте равна напетости), могу истовремено мерети стресоре у два вертикална правца;
  • Розети за напетост (45°, 60°): За сценарије вишесмерних снага (као што су структурни чворови, сложени делови), могу израчунати главни напетост и главни правцу стреса, погодан за анализу стреса.
• Напонски водови: Материјали за напонске водове су обично бакарни жици премазани сребром. За нормалне температурне услове користе се ПВЦ изоловани водови, а за високе температуре ПТФЕ изоловани водови. Дужина напонског водова мора одговарати мерној удаљености. За предају на велике удаљености (10м), неопходни су водови са штитним слојем како би се избегла електромагнетна интерференција.

Корак 3: Прилагођање сценарија и избегавање грешка у избору

Избор тензометара у зависности од карактеристика различитих апликација сценарија, и избегавање уобичајених грешака при избору ради осигурања стабилности и поузданости система за мерење.

1. у вези са Типични примери избора сценарија

2. Уколико је потребно. Уобичајене грешке у избору и методе за избегавање

• Грешка 1: Фокусирање само на фактор решетке и занемаривање конзистентности — када се више тензометара користи у мосту, чак и ако фактор једног тензометра задовољава стандард, велика одступања серије (±1%) ће изазвати дисбаланс моста и резултирати наглим повећањем мernих грешака. Спречавање: Захтевати од добаравача извештај о испитивању фактора решетке за тензометре исте серије и ограничити одступање на ±0,5%.
• Грешка 2: Неизлазак између дужине мреже и градијента напетостиизбор великих мерила напетости у локалним подручјима концентрације напетости, као што су врхови пукотина, доведе до "просечног" мерења мерених вредности и неуспеха у одражавању стварног напетости. Избегавање: Изаберите дужину мреже ≤2 мм за подручја са великим градијентом напетости, и 5 ~ 10 мм за подручја са равномерним напетошћу.
• Грешка 3: Игнорисање одговарања између температурне компензације и материјала компонентекоришћење челичних компензованих мерила за деформацију за алуминијумске компоненте ће изазвати озбиљне грешке температуре због разлика у коефицијентима топлотне експанзије. Избегавање: Изаберите самокомпенсирајуће даљинце одговарајућих типова компензације у зависности од материјала компоненте (цела, алуминијум, бакар итд.).
• Грешка 4: "Спремање" са параметрима прилагодљивости околине избор обичних мерача напетости папирних супстрата у влажним срединама без третмана за запљушћивање ће изазвати неуспех супстрата због влаге у кратком временском периоду. Избегавање: Изаберите одговарајуће супстрате материјале у складу са окружењем (влажни/корозивни/висока температура), и додајте водоотпорне запључане премазе ако је потребно.

Корак 4: Додатне напомене за практичан избор

• Компатибилност моста: Када вишеструки мерилови формирају целомостовичко/поломостовичко коло, осигурати да су вредност отпора, мерилни фактор и температурне карактеристике мерача напрегавања конзистентни. Препоручује се да се бира из исте серије како би се смањиле грешке моста.
• Захтеви за калибрацију: За детонатометери који се користе у рачун трговине (као што су ћелије за оптерећење) или прецизно мерење, одаберите траживе брендове како бисте осигурали да су производи прошли метролошку сертификацију, што олакшава каснију калибрацију система.
• Усаглашавање процеса монтаже: За закривљене компоненте, унапред потврдите перформансе савијања тензиометра (окривљиви радијус кривине ≤ радијус кривине компоненте). За завариве детонатометерике, одговарају одговарајућој опреми за заваривање и процесу.
• Поручилац: Дајте приоритет добављачима који пружају техничку подршку. Информационирајте их о материјалу компоненте, стању снаге и параметрима животне средине како бисте добили прецизније препоруке за избор и избегли слепоту независне селекције.

Резюме: Основна логика избора резистентног метра за натезање

Суштина избора резистентног стреса је затворена петља "декомпозиције захтева → усаглашавања параметара → верификације сценарија": прво декомпонујте четири основна захтјева "размаја напетости, тачности, окружења и инсталације", затим циљано подударајте кључне пара

Ако још увек нисте сигурни у избор, можете снабдевати добављача следећим информацијама: 1 Материјал компоненте и тип снаге (једноосијална/двосмерна); 2 Максимална вредност напетости и захтев за тачност; 3 Работна температура и окружење; 4 Помес и метод инсталације. Добавитељ може брзо закључити одговарајући модел.