Notions de base de la souche de jaugeage


Si une bande de métal conducteur est tiré et étiré par les deux bouts, il deviendra plus longue et plus mince. Ces deux modifications conduisent à une augmentation de la résistance électrique dans la totalité de la bande. Inversement, si cette bande conductrice métallique est appliqué à une force de compression, va devenir plus courte et plus large. Si ces forces ne vont pas au-delà de la limite élastique du conducteur de la bande de métal (pas changer de façon permanente sa forme), la bande peut être utilisé pour obtenir des mesures de la force physique, ce est, en mesurant la résistance est appliquée contre la force appliquée et donc déduire le montant de la force. Ce type de dispositif est connu en tant que jauge de contrainte.

Les jauges de contrainte sont couramment utilisés dans la recherche et le développement en ingénierie mécanique pour mesurer l'effort produit par les machines. composants de l'avion d'essai est un domaine de leur demande aussi, où des bandes de jauge de contrainte petite connexions sont collés, pièces structurales et d'autres éléments clés d'une cellule pour déterminer la contrainte. Dans la plupart des cas, les jauges de contrainte sont plus petits, également d'un timbre-poste et apparaissent un peu comme ceci:




Les conducteurs d'un extensomètre sont extrêmement minces, ce est à dire leur diamètre est d'environ 1/1000 de pouce si elle est faite de fil rond. Ils peuvent aussi être sous la forme de minces films métalliques sous-évaluées sur un matériau non conducteur qui agit comme un substrat de support appelé.

Calibre est collée la jauge de contrainte qui est lié à une structure plus grande sous contrainte (connu sous le nom audition). Le collage des jauges de contrainte à l'audition peut sembler facile, mais il ne est pas. "Mesure" a suffisamment de compétences, très essentiels pour obtenir des mesures exactes de constante de déformation. Même se il est possible de mesurer la tension avec l'aide d'un fil de calibre non déposé gardé située entre deux points mécanique; mais le procédé a ses limites.

Résistance jauges varient généralement entre 30 et Q 3 kQ (non contrainte). Cette quantité peut ne diffèrent que par une fraction d'un pour cent de l'ensemble de la force de l'appareil de mesure, à condition que les limites imposées par les limites élastiques de l'échantillon d'essai et la jauge matériau. Forces qui sont suffisamment élevée pour évoquer les différences de résistance calibre plus élevé fausserait les conducteurs eux-mêmes et/ou de l'échantillon, portant ainsi atteinte à la jauge. Par conséquent, nous devons absolument petites différences dans la résistance avec une grande précision à utiliser la jauge de contrainte comme un appareil de mesure sensible.

Avec cette compréhension de base de la mesure de contrainte Nous allons maintenant voir quelles sont les utilisations de mesure de la tension et où il est communément appliquée.

Extensomètre est un outil très important de la méthode de mesure utilisée pour mesurer les grandeurs mécaniques électriques.

Bonded Foil souche de type Jauge

La première de ce type de feuille métallique jauge de contrainte a été créé en 1938. La jauge de contrainte filiforme de métal contient un réseau de filaments de fils (résistance) d'environ 0,025 mm (0,001 in) d'épaisseur, collé directement sur la surface avec un brise mince feuille de résine époxy. Si le poids est appliqué à la surface, la résistance est informé de la modification de longueur de la surface résultante et la souche résultante est mesurée sous la forme de la résistance électrique de la feuille de métal, qui diffère de façon linéaire avec la pression. Les bandes de membrane et le matériau de liaison doivent travailler avec l'autre dans l'envoi de déformation, tandis que le matériau de liant doit aussi agir comme un isolant électrique entre la surface et la couche de grille. Bien que le choix d'une jauge de contrainte, il ne faut pas seulement considérer les propriétés de déformation du capteur, mais sa sensibilité et la stabilité de la température. Malheureusement, les substances les plus appropriées sont des jauges de contrainte sensible aux variations de température et sont enclins à présenter des variations de la résistance avec l'âge. Cela peut ne pas être une grande préoccupation pour les tests courts, mais pour les mesures industrielles en place, il devrait inclure la température et de la compensation de la dérive.

Circuit de mesure

Pont

En raison de la nécessité d'une haute précision est une exigence d'un pont du circuit de mesure. Une jauge de contrainte circuit de mesure de pont montre la déformation mesurée sur le montant de déséquilibre et utilise un voltmètre de précision dans le point milieu du pont de donner une mesure précise du déséquilibre.

Caractéristique du bras rhéostat du pont (R2in figure) est fixé à un chiffre égal à la jauge de contrainte de résistance sans aucune force appliquée. Les deux bras (rapport R1 et R3) sont égales entre elles. Donc, sans aucune force appliquée à la jauge de contrainte, il y aura un équilibre symétrique dans le pont et le voltmètre montrera zéro, zéro vigueur le gage. Étant donné que la jauge de contrainte est soit tendue ou comprimée, sa résistance augmente ou diminue, respectivement, ce qui rend le pont et la formation d'un signal asymétrique au voltmètre. Ce système, avec un seul élément du pont de résistance altération répondre à la variable mesurée, est appelé un circuit en quart de pont.

Comme la distance entre les trois autres résistances et la jauge de contrainte peut être important, la résistance du fil a un impact significatif sur le fonctionnement du circuit. La même tendance a été ajouté deux symboles résistance en série avec la jauge de contrainte pour indiquer les fils.

Gages personnalisés

Les jauges de contrainte peuvent être formats personnalisés pour faciliter l'installation de jauge de contrainte lorsque l'espace est limité ou pour une application particulière. Personnalisation de jauge de contrainte peut entraîner:

  • Modification d'un calibre de modèle type
  • Former un indicateur modèle personnalisé
  • Placez plusieurs jauges sur une seule porteuse
  • Offrez longueur non-standard de plomb
  • contenu personnalisé
  • Offrant des points de câblage en plus ou transfert plots de soudure
  • Forme particulière ou des formes de taille garniture pour franchir les obstacles

Types de Gages

Quatre principaux types de jauges de contrainte sont observés dans le domaine:

  1. Mécanique
  2. Hydraulique
  3. Piézoélectrique
  4. Électrique

Mécanique

Ceci peut être compris par un exemple d'une fissure dans un mur que vous voulez savoir si une détérioration. Lorsque vous appelez dans les inspecteurs en bâtiment, ils Collez un morceau de plexiglas en plastique dur marqués avec une échelle et des lignes constante le long de la fente. Cela est parfois appelé une fissure du moniteur. Vous verrez que ce est en fait composé de deux couches de plastique individuelle, dont le niveau inférieur possède une échelle graduée sur elle et les ours supérieures un indicateur rouge ou une flèche. Vous devez coller les deux couches sur les deux côtés de la fente, de sorte que lors de l'ouverture de la fente, les couches glissent lentement sur l'autre et l'on peut voir la flèche rouge se déplace sur l'échelle. Basé sur la rapidité de votre fissure se élargit, vous pouvez venir à savoir à quelle heure vous avez à résoudre le problème et de le corriger.

jauge de contrainte hydraulique

La capacité à détecter de très faibles déformations est un problème de jauges de contrainte. Si, par exemple, une maison calmait lentement mais la vitesse est si lent qu'il ne apparaîtra pas, le mal est déjà fait. L'utilisation d'un support de moniteur de fissure comme indiqué sur une variation de 1 mm se affiche si le bâtiment se déplace 1 mm. Alors, que pouvez-vous faire lorsque la détection de mouvement est plus petit que cela doit être fait sur une échelle? Dans ce cas, un levier ayant extensomètre qui amplifie la souche est nécessaire de sorte que même un léger mouvement peut être détecté sous la forme d'un mouvement très élargie et facilement détectable de l'indicateur sur l'échelle. Et étapes Gages ici plombiers. Ceux-ci fonctionnent presque comme des seringues. Comme dans les seringues, les pistons hydrauliques atteignent un grand mouvement de fluide à la pression du pouce, jauge de contrainte hydraulique dispose d'un grand piston et un piston inférieur dont le plus grand doit être relié à la zone qui produit moins d'effort et la déformation doit être utilisé dans un tube plus petite, calibré avec une échelle, pour montrer la quantité de mouvement. La taille des pistons associés décider combien quantité de mouvement qui cherche à savoir qui est calcifié. Jauges hydrauliques sont utilisés principalement dans les sciences de la terre et de la géologie.

piézoélectrique Stain Gauge

Certains matériaux, tels que divers types de céramique et des cristaux de quartz sont des jauges de contrainte naturelles. Sur poussé et tiré, la création de petites tensions électriques entre leurs côtés opposés. Ceci est connu comme la piézoélectricité, et est peut-être le plus célèbre comme un moyen de donner chronométrage quartz. La mesure de la tension par un capteur piézo-électrique, il est possible d'évaluer facilement la déformation. Jauges de contrainte piézo-électriques sont considérés comme l'un des types les plus fiables et sensibles de jauges de contrainte et peuvent résister à des années d'utilisation continue.

Gages électrique

Lors de la conception d'une telle chose comme l'aile d'un avion, généralement besoin d'outils pour mesurer beaucoup plus avancé que mesure de base des contraintes mécaniques. Il est nécessaire de mesurer la tension, par exemple, pendant le décollage, lorsque la poussée maximale est produite par les moteurs. Dans ce cas, vous ne pouvez pas attaquer la petite plastique calibres des taches sur l'aile et la sortie pour mesurer la tension lorsque l'avion est en vol. Ici, ce est jauges de contrainte électriques qui sont plus ou moins le même travail dans le cockpit d'un enregistreur de vol.

Les jauges de contrainte électriques les plus couramment utilisés sont des bandes rectangulaires minces de feuilles ayant câblage dessins labyrinthiques sur eux causant deux câbles. Vous pouvez coller le papier sur le matériau à mesurer et connecter les câbles au circuit de surveillance ou d'un ordinateur. Si les moyens matériels de l'étude est tendue, la bande de papier est plié hors de forme légèrement labyrinthique et les fils sont unis ou démembré. Si la largeur du fil est modifiée, sa résistance électrique change trop, car il est difficile pour les électrons à passer des courants électriques à travers des fils minces. Donc, vous avez à faire est de mesurer la résistance et, enfin, la jauge reprend sa forme d'origine. Ainsi, vous pouvez continuer à prendre des mesures à long, par exemple, lors d'un vol d'un prototype d'avion.

Ce type de jauge de contrainte a été découvert par le professeur Arthur Ruge MIT en 1938 pour aider à la détection des tremblements de terre.

jauge de contrainte d'installation de la vidéo

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