Тензометр

Визначення

Тензометр (від лат. tensus − напружений і … метр) − це прилад для вимірювання деформацій, які виникають в твердих тілах під дією механічного навантаження.

Типи тензометрів

Існує кілька типів тензометрів, які класифікуються за принципом їх роботи:

• Механічні тензометри: Вимірюють деформацію за допомогою механічного датчика, такого як важіль або діафрагма.
• Оптичні тензометри: Використовують принципи оптики для виявлення деформації за зміною напрямку або інтенсивності світла.
• Ємнісні тензометри: Вимірюють зміни ємності між двома електродами, що викликані деформацією.
• П'єзоелектричні тензометри: Використовують п'єзоелектричний матеріал, який генерує електричний сигнал у відповідь на деформацію.
• Резистивні тензометри: Вимірюють зміни опору електричного провідника, який прикріплений до поверхні твердого тіла, де відбувається деформація.

Застосування тензометрів

Тензометри широко використовуються в різних галузях промисловості та досліджень:

• Дослідження розподілу деформацій: Визначення розподілу деформацій у машинах, конструкціях та будівлях під навантаженням.
• Механічні випробування матеріалів: Для вимірювання механічних властивостей матеріалів, таких як модуль пружності, межа міцності та границя плинності.
• Моніторинг конструкцій: Виявлення надмірної деформації конструкцій під час будівництва та експлуатації.
• Вимірювання вібрації: Для оцінки амплітуди та частоти вібрації обладнання та конструкцій.
• Медичне застосування: Для вимірювання деформацій у тканинах та органах тіла, а також для протезування.

Принцип роботи тензометрів

Принцип роботи тензометра залежить від його типу. Проте, у більшості випадків тензометри працюють за таким принципом:

• Тензометр прикріплюється до поверхні твердого тіла, де очікується деформація.
• Коли тверде тіло піддається механічному навантаженню, тензометр деформується разом з ним.
• Ця деформація викликає залежну від навантаження зміну вихідного сигналу тензометра, що вимірюється і перетворюється на значення деформації.

Калібрування тензометрів

Для отримання точних результатів тензометри необхідно періодично калібрувати. Калібрування включає застосування відомих навантажень до тензометра і порівняння отриманих вихідних сигналів з відомими значеннями деформації.

Підбір тензометрів

Правильний підбір тензометрів для конкретного застосування є важливим для отримання точних і надійних даних. Фактори, які слід враховувати при виборі тензометрів, включають:

• Тип деформації, яку необхідно виміряти
• Величина очікуваної деформації
• Робочий діапазон температури
• Розмір і форма поверхні, де буде прикріплений тензометр

Матеріали, що використовуються в тензометрах

Матеріали, що використовуються при виготовленні тензометрів, повинні мати високу чутливість до деформації, стабільність і довговічність. Поширені матеріали включають:

• Метали (наприклад, алюміній, сталь, нікель)
• Полімери (наприклад, поліетилентерефталат, поліімід)
• П'єзоелектричні матеріали (наприклад, кварц, кераміка на основі титанату барію)

Тензометри представляють собою цінний інструмент для вимірювання деформацій у твердих тілах. Вони широко використовуються в промисловості та дослідженнях, забезпечуючи точні і надійні дані про розподіл деформацій під навантаженням. Правильний підбір і калібрування тензометрів є важливими факторами для отримання достовірних результатів.

Часті запитання

1. Які основні принципи роботи тензометрів?
   • Тензометри вимірюють деформацію за допомогою залежних від навантаження змін у вихідному сигналі.
2. Які різні типи тензометрів існують?
   • Механічні, оптичні, ємнісні, п'єзоелектричні та резистивні.
3. На що слід звертати увагу при виборі тензометра?
   • Тип деформації, величина навантаження, температурний діапазон, розмір та форма поверхні.
4. Які фактори впливають на точність тензометрів?
   • Калібрування, матеріали та умови навколишнього середовища.
5. У яких галузях використовуються тензометри?
   • Дослідження розподілу деформацій, механічні випробування матеріалів, моніторинг конструкцій, вимірювання вібрації та медичні застосування.

Залишити коментар

Опубліковано Максим на 28 04 2024. Поданий під Вікі. Ви можете слідкувати за будь-якими відповідями через RSS 2.0. Ви можете подивитись до кінця і залишити відповідь.