In verschillende moderne gebieden van menselijke activiteit is het nodig om verschillende structuren te controleren door de parameters en de huidige toestand van dit element te meten. Rekstrooksensoren zijn daarbij onmisbare assistenten.
Toonaangevende technologieën maken in toenemende mate gebruik van elektronische rekstrookjes, waarvan modellen met rekbestendige apparaten het meest worden gebruikt. Rekstrookelementen kunnen gewicht, kracht, druk, beweging, enz. meten.
Rekstrookjes worden veel gebruikt voor weegschalen, industriële machines, verschillende motoren, gebruikt in de bouwsector en vele andere gebieden.
Soorten sensoren
In verschillende industrieën wordt een grote verscheidenheid aan rekstrookjestransducers gebruikt. Er zijn de volgende soorten apparaten:
- krachtmeetinstrumenten - sensoren scannen op veranderingen in kracht en belastingsparameters;
- apparaten voor het meten van versnellingsprojectie - versnellingsmeters;
- meetmiddelen voor het verplaatsen van testmaterialen;
- drukmeter-drukapparaten - gekenmerkt door de controle van drukparameters van verschillende elementen in verschillendeomgevingen;
- strain koppelomvormers.
Voor weegschalen zijn loadcellen het meest typische structurele element. Afhankelijk van de toepassing van de structuur van het ladingontvangstoppervlak, worden de volgende typen sensoren gebruikt:
- console-type apparaten;
- meetinstrumenten in de vorm van de Latijnse letter S;
- puck-vormige loadcellen;
- Meetapparatuur die vaag lijkt op de vorm van een ton.
Er is een classificatie van het meten van rekstrookjes, afhankelijk van de ontwerpkenmerken - het gevoeligheidselement. Het bronmateriaal definieert de volgende modellen:
- draad - gemaakt in de vorm van een draad, het materiaal is tweecomponenten nichroom, elementaire verbinding fechral, thermostabiele legering constantaan;
- folie rekstrookjes - gebruik dunne stroken folie;
- halfgeleidersensoren - gemaakt van chemische elementen zoals silicium, gallium, germanium.
Werkingsprincipe
Het principe van het apparaat is gebaseerd op het tensoreffect. De essentie ervan ligt in het veranderen van de werkweerstand van halfgeleidende elementen tijdens hun spanning of compressie - mechanische vervorming.
Rekstrookjes zijn een constructieve set rekstrookjes, die een communicatief punt op het paneel heeft. Deze laatste is verbonden met het te meten materiaal. Functioneel diagram van de werking:rekstrookje is dat er een impact is op het gevoeligheidselement. Het apparaat is aangesloten op een stroombron via stopcontacten die in contact staan met de gevoelige plaat.
Contactpunten worden gekenmerkt door de aanwezigheid van een constante spanning. De load cell neemt het onderdeel over via een speciaal substraat. De massa materiaal onderbreekt het circuit als gevolg van vervormingsvervormingen. Het resulterende proces wordt omgezet in een elektrisch stroomsignaal.
De spanningsmeter-druksensor wordt vaak gebruikt met AC-rekstrookjes. In dit systeem wordt amplitudemodulatie van de spanning uitgevoerd, die rechtstreeks naar de transducersensoren wordt gevoerd.
Laad celapparaat
Strain meetinstrument bestaat uit:
- elastisch element;
- rekstrookje;
- apparaatbehuizing;
- verzegelde connector.
Onder het elastische element wordt verstaan een lichaam dat de last op zich neemt. Het is voornamelijk gemaakt van speciale staalsoorten die vooraf met warmte zijn behandeld. Dit heeft invloed op het verkrijgen van stabiele meetwaarden. De fabricagevorm wordt gepresenteerd in de vorm van een staaf, ring of console. Er is meer vraag naar de barstructuur en wijdverbreid.
Een rekstrookje is een draad- of folieweerstand die op een staaf is gelijmd. Dit deel van de rekstrooksensor verandert zijn weerstand ten opzichte van de vervorming van de staaf, en de vervormingsvervorming is op zijn beurt evenredig metladen.
De behuizing van het meetapparaat beschermt de interne structuur tegen allerlei mechanische schade, inclusief de negatieve effecten van de omgeving. De behuizing voldoet aan de internationale norm en heeft verschillende vormen.
De hermetisch afgesloten connector is nodig om de sensor via een kabel te communiceren met extra apparatuur (balansen, versterkers, enz.). Er zijn verschillende aansluitschema's. Ontwerpkenmerken van sommige loadcellen zorgen voor kabelvervanging.
Krachtmeetsensoren
Rekkrachtsensoren hebben een andere veel voorkomende naam: dynamometers. Deze meetinstrumenten zijn een integraal onderdeel van de weegapparatuur. Hun behoefte kan nauwelijks worden overschat, aangezien ze in alle geautomatiseerde technologische systemen van elke productie functioneren. Ze zijn gebruikt in de landbouw, geneeskunde, metallurgie, auto-industrie, enz.
Bij deze meetmethode vinden veel manipulaties plaats en in overeenstemming hiermee worden verschillende soorten loadcellen onderscheiden:
- tactile - onderverdeeld in transducers van inspanning, slippen en aanraking;
- resistief - gebruik een rekstrookje en zorg voor een lineair uitgangssignaal;
- piezoresonant - gekenmerkt door direct en omgekeerd effect, wat een speciale sensor oplevert - resonator;
- piëzo-elektrisch - bestand tegen omgevingstemperatuur, hoge sterkte, maakt gebruik van een direct piëzo-effect;
- magnetisch –werken op het fenomeen van magnetostrictie, die de geometrie van afmetingen in het magnetische gebied verandert;
- capacitief - meetinstrumenten van het parametrische type, die een condensator zijn.
Gewichtsmeetsensoren
Strain loadcellen bestaan uit drie elementen:
- Rekstrookje.
- Buigbalk.
- Kabel.
Sensoren worden gebruikt in industriële en persoonlijke weegapparatuur. Deze meetinstrumenten zijn populairder in productiegebieden en hebben de volgende typen:
- console-apparaten - knuppels van aluminium of staal. Staal kan worden gemaakt in de vorm van een vat of een ring, een hoge dichtheid hebben;
- beam devices - meet belastingen op platform- en brugconstructies.
Voordelen van loadcellen
Het zijn:
- Hoge precisie metingen van parameters.
- Sta vervorming van informatie niet toe.
- Compatibel met spanningsmetingen.
- Compacte afmetingen.
Het nadeel kan worden beschouwd als een verlies van gevoeligheid van functionerende elementen tijdens kritische temperatuurveranderingen.
