ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
128
7.3. ИЗМЕРЕНИЕ СИЛ И ИХ ПРОИЗВОДНЫХ
7.3.1. Измерение сил
Деформацию чаще всего измеряют описанными выше электриче-
скими, оптическими или механическими методами.
В зависимости от выбранного метода и диапазона измерения де-
формируемый чувствительный элемент (воспринимающий деформа-
цию) выполняют так, что деформация воспроизводится в виде растяже-
ния или сжатия. Упругий элемент совместно с приданными ему эле-
ментами, выполняющими функции преобразования (механическими,
электрическими или др.), защитным корпусом и т.д. образует преобра-
зователь силы (динамометр).
Среди динамометров наибольшее значение, в том числе в качестве
датчиков веса, имеют электрические динамометры, а именно тензоре-
зисторные динамометры. Диапазон измерения этих динамометров
от 5 Н до более чем 10 МН. В зависимости от затрат, уровня техники и
производственных возможностей погрешность может быть снижена до
величины, 0,03 % и даже 0,01 % [8].
В простейшем виде упругий чувствительный элемент динамометра
представляет собой стержень, нагруженный вдоль оси. Чувствительные
элементы этого типа используют для измерений в диапазоне 10 кН – 5 МН.
Для измерения сил в меньшем диапазоне (примерно до 5 Н) и уве-
личения показания применяют чувствительные элементы, в которых
используются не продольные деформации, а деформации изгиба или
сдвига. В последнем случае применяют консольные торсионные чувст-
вительные элементы в виде плоского стержня с острыми рёбрами. Хо-
рошие результаты измерений показывают многостержневые чувстви-
тельные элементы, работающие на срез.
Пьезоэлектрические динамометры применяют для измерения ди-
намических и квазистатических сил. Чувствительными элементами в
них являются пластинки из пьезокварца. При нагружении на их по-
верхностях образуется пропорциональный нагрузке электрический за-
ряд. Усилитель с большим входным сопротивлением, подключенный к
чувствительному элементу, преобразует заряд в соответствующее элек-
трическое напряжение. Так как электрический заряд возникает в мо-
мент приложения сил, то пьезокристаллические динамометры особенно
удобны для измерения очень быстро изменяющихся и ударных нагру-
зок, к тому же при повышенных температурах.
В струнных динамометрах ферромагнитная струна расположена
вдоль оси упругого полого цилиндра между двумя связанными с ними
плоскостями, на которых расположены точки крепления концов струны.
При приложении к цилиндру нагрузки, направленной вдоль его оси, изме-
няется расстояние между двумя упомянутыми выше плоскостями, а вместе
с этим меняется и частота колебаний натянутой струны. Частота является
мерой нагрузки и может быть измерена известными способами.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 127
- 128
- 129
- 130
- 131
- …
- следующая ›
- последняя »
