Mikä on venymäliuska: Toiminta ja sen sovellukset

Mikä on venymäliuska: Toiminta ja sen sovellukset

Edward E. Simmons ja Arthur C. Ruge keksivät venymämittarin vuonna 1938. Tämä keksintö johti merkittävän määrän rasituksen mittaamiseen eri rakenteissa. Venymäliuska on a anturin tyyppi käytetään monenlaisissa sovelluksissa kohteen rasituksen mittaamiseen. Se on tärkeä geotekninen työkalu, joka määrittää venymän useissa rakenteissa, kuten tunnelit, maanalaiset ontelot, rakennukset, sillat, betonit, muuripadot, upotukset maaperään / betoniin jne. Tässä on kaikki mitä lukija voi tietää venymäliusasta toimintaperiaate, ominaisuudet ja sovellukset.



Mikä on venymäliuska?

Määritelmä: Venymäliuska on yksi välttämättömistä laitteista, joita käytetään geotekniikan alalla eri rakenteiden rasituksen mittaamiseen. Ulkoista voimaa käytettäessä venymäliuskan resistanssi muuttuisi.


Venymäliuska

venymäliuska





Mittarin perusrakenteessa on eristävä joustava tausta metallikalvorakenteen tukemiseksi. Tämä metallikäämi on liimattu ohuelle alustalle, jota kutsutaan kantajaksi, ja koko kokoonpano kiinnitetään esineeseen sopivalla liimalla. Kun esine on epämuodostunut voiman, paineen, painon, jännityksen jne. Vuoksi, sähköinen vastus folion muutoksista. A Wheatstonen silta mittaa resistiivisyyden muutoksen, joka liittyy rasitukseen mittaritekijänä tunnetun määrän läpi.

Kannan mittari-näytekuva

venymä-mittari-näytekuva



Pienet muutokset mittarin vastuksessa mitataan Wheatstonen sillan käsitteellä. Alla oleva kuva kuvaa yleistä Wheatstonen siltaa, jolla on neljä resistiivistä haaraa ja viritysjännite VENTINEN.

Wheatstone-silta

Wheatstone-silta

Wheatstonen sillalla on kaksi rinnakkaista jännitteenjakaja piirejä. R1 ja R2 muodostavat yhden jännitteenjakajan piirin, R3 ja R4 muodostavat toisen jännitteenjakajan piirin. Lähtöjännite VO saadaan:

Vo = [R3 / (R3 + R4) -R2 / (R1 + 2)] * VENTINEN


Jos R1 / R2 = R4 / R3, lähtöjännite on nolla ja sillan sanotaan olevan tasapainotettu silta.

Pieni muutos vastuksessa johtaa ei-nollalähtöjännitteeseen. Jos ”R4” korvataan venymäliuskalla ja kaikki muutokset venymäliuskan resistanssissa tasapainottavat siltaa ja tuottavat nolla-jännitettä.

Venymämittarin mittarikerroin

Mittakerroin GF annetaan muodossa

GF = (∆R⁄RG) / ∈

Missä,

’ΔR’ on rasituksen aiheuttama resistanssin muutos

’RG’ on epämuodostuneen ulottuman vastus

’Ε’ on kanta

Yleisten metallikalvojen mittakerroin on noin 2. Wheatstone-sillan lähtöanturin jännite SV saadaan

SV = EV (GF.∈) / 4

Missä EV on sillan viritysjännite

Suojuksen mittari toimii

Venymämittarin toiminta riippuu kokonaan kohteen / johtimen sähkövastuksesta. Kun esine venytetään joustavuutensa rajoissa eikä se murdu tai solkeudu pysyvästi, se ohenee ja pidempi, mikä johtaa korkeaan sähköiseen vastukseen. Jos esine puristetaan eikä se deformoitu, mutta laajenee ja lyhenee, johtaa pienempään sähköiseen vastukseen. Mittarin sähkövastuksen mittaamisen jälkeen saadut arvot auttavat ymmärtämään jännityksen aiheuttaman määrän.

Viritysjännite syötetään mittariverkon tuloliittimiin, kun taas lähtö luetaan lähtöliittimistä. Normaalisti nämä ovat yhteydessä kuormaan ja todennäköisesti pysyvät vakaina pidempään, joskus vuosikymmeninä. Mittareihin käytetty liima riippuu mittausjärjestelmän kestosta - syanoakrylaattiliima soveltuu lyhytaikaisiin mittauksiin ja epoksiliima pitkäaikaisiin mittauksiin.

Venymäliuskan toimintaperiaate

Kuten tiedämme, että vastus riippuu suoraan johtimen pituudesta ja poikkipinta-alasta, jonka antaa R = L / A

Missä,

’R’ = vastus

’L’ = pituus

’A’ = poikkileikkauspinta-ala

Johtimen pituutta muutetaan selvästi johtimen koon ja muodon muutoksen myötä, lopulta muuttamalla poikkileikkauspinta-alaa ja vastusta.

Kaikissa normaaleissa mittareissa on pitkä ja ohut johtava nauha, joka on sijoitettu siksak-suuntaisesti yhdensuuntaisiin viivoihin. Tämän siksak-kohdistuksen tarkoituksena on tarkentaa pientä määrää jännitystä, joka tapahtuu yhdensuuntaisten viivojen välillä suurella tarkkuudella. Stressi määritellään kohteen vastustavaksi voimaksi.

Kannan mittarit Ruusukkeet

Kaksi tai useampia mittareita, jotka on sijoitettu lähelle ruusukkeen kaltaista rakennetta komponenttien lukumäärän mittaamiseksi pinnan tarkan rasituksen arvioimiseksi, kutsutaan venymäliuska-ruusukkeiksi. Kuva on esitetty alla olevassa kuvassa.

Kannan mittari-ruusukkeet

kannan mittari-ruusukkeet

Kannan mittarin kuormitussolut

Nämä punnituskennot löytyvät yleisimmin teollisista sovelluksista. Se on erittäin tarkka ja taloudellinen. Pohjimmiltaan punnituskenno koostuu metallirungosta, johon venymämittarit on kiinnitetty. Jotta metallirunko olisi tukeva ja vähemmän joustava, suunnittelussa käytetään seosterästä, alumiinia tai ruostumatonta terästä.

Kun ulkoinen voima kohdistetaan punnituskennoon, punnituskenno muuttuu hieman ja jos se ei ole ylikuormitettu, se palaa alkuperäiseen muotoonsa.

Jos punnituskenno epämuodostuu, mittari muuttuu muodoltaan aiheuttaen muutoksen mittarin sähkövastuksessa, mikä puolestaan ​​mittaa jännitettä.

On olemassa yleisiä venymäliuskaanturien kennotyyppejä, kuten taivutussäde, pannukakku, yhden pisteen leikkauspalkin kuormituskenno, kaksipäinen leikkauspalkki, vaijeripihdit ja niin edelleen.

Venymäliuskojen ominaisuudet

Venymäliuskojen tärkeät ominaisuudet ovat:

  • Nämä ovat sopivia pidempiin ajanjaksoihin tietyillä varotoimilla
  • Ne tarjoavat tarkat arvot lämpötilan muutoksella ja muilla tekijöillä
  • Näitä on helppo valmistaa yksinkertaisten komponenttien takia
  • Niitä on helppo huoltaa ja niillä on pitkä käyttöikä
  • Tämä on täysin koteloitu suojaamaan vaurioilta, kuten käsittely ja asennus

Venymämittarin sovellukset

Poikkeuksellisten ominaisuuksien ansiosta näitä mittareita voidaan käyttää geotekniikan alalla rakenteiden, kuten patojen, tunnelien jne., Valvomiseen jatkuvasti ja onnettomuuksien välttämiseksi hyvissä ajoin. Joitakin venymämittareiden sovelluksia ovat -

  • Rautateiden seuranta
  • Kaapelisillat
  • Ilmailu
  • Ydinvoimalat

UKK

1). Mikä on venymäliuskan herkkyys?

Virtausjännitys eroaa venymisnopeudesta. Vedonopeus riippuu myös esineen tai työmateriaalin raekoolta. Se määritellään virtausjännityksen muutoksen ja kannan muutoksen suhteena.

2). Mikä on venymän yksikkö?

Kanta on dimensioton määrä. Vääntymisnopeus on kuitenkin aika- ja SI-yksikkö sekuntien (s-1).

3). Kuinka voin valita venymäliuskan?

Tämä valitaan sovellustyypin ja muiden siihen liittyvien elementtien perusteella. Kuten -

  • Perustuu mittarin pituuteen ja vastukseen
  • Perustuu työvoimaa säästäviin kustannuksiin
  • Perustuu materiaaliin ja mittausympäristöön

4). Miksi Wheatstonen siltaa käytetään venymämittariin?

Wheatstone-silta pystyy mittaamaan lähtöjännitteet millivoltteina. Liimatun venymäliuskan kohdalla resistanssin muutos voidaan mitata, kun se on kytketty sähköpiiriin (Wheatstonen silta), joka mittaa resistanssin minuutin muutoksen. Kun Wheatstonen sillan lähtöjännite muuttuu nollasta poikkeavaksi, piiri menettää tasapainonsa ja auttaa määrittämään esineelle aiheutuvan rasituksen.

5). Kuinka asennat venymäliusat?

Tässä on vaiheet venytysmittarin asentamiseksi

Näin ollen laaja kuvaus venymäliuskasta , toimintaperiaate, mittakerroin, ominaisuudet ja sovellukset on annettu tässä artikkelissa. Tämän lisäksi digitaalinen kuvakorrelaatio (DIC) on tekniikka, jota käytetään nykyään rasituksen mittaamiseen. Sitä käytetään monilla teollisuudenaloilla tarkkuuden takia ja korvaamaan tavanomaiset anturityypit, kuten kiihtyvyysmittarit, merkkijonot, LVDT ja monet muut. Tässä on kysymys sinulle, mikä on venymäliuskan päätehtävä?