Sensori di peso estensimetrici: scopo del dispositivo, tipi, principio di funzionamento

Nessuna impresa industriale è completa senza un dispositivo per misurare il peso esatto e la forza di trazione di varie parti e strutture metalliche. Gli estensimetri per peso e pressione convertono la quantità di deformazione nel segnale più adatto per la misurazione. Fondamentalmente, il segnale è elettrico. Pertanto, i produttori, dopo aver realizzato prodotti in metallo, controllano il loro rapporto massimo di compressione e tensione.

Scopo del dispositivo

I dispositivi di deformazione sono realizzati con estensimetri e materiali di deformazione, che hanno la massima sensibilità. La parte principale del dispositivo è un filo di alluminio di piccolo diametro. A volte i produttori di sensori realizzano fili in alluminio. Il principio di funzionamento di tutti i dispositivi di pesatura è praticamente lo stesso: nel processo di funzionamento, i resistori iniziano a rispondere alle fluttuazioni di compressione e tensione, a seguito delle quali il segnale viene trasmesso ai contatti.

Esistono sensori per diversi settori: metallurgico, farmaceutico e nucleare.

Varietà di estensimetri:

• misurare i carichi;
• modelli di controllo del movimento;
• dinamometri - dispositivi per misurare la forza e il peso;
• dispositivi per il fissaggio preciso della velocità;
• estensimetri utilizzati per macchine utensili e motori automobilistici.

Tra tutti i dispositivi, un sensore viene spesso utilizzato per misurare il peso. Esistono tali tipi di dispositivi: cantilever, a forma di S, rondella e canna. I modelli a trave sono usati raramente. La scelta del tipo di apparecchio dipende dall'applicazione.

Caratteristiche del progetto

I dispositivi sono classificati sia per tipo di forma che per tipo di costruzione. Per calcolare l'esatta deformazione, l'estensimetro deve avere elementi estremamente sensibili. I loro contatti sono suddivisi nelle seguenti tipologie:

• filo;
• Foglio;
• film.

La cella di carico con elementi in lamina viene applicata mediante incollaggio. Il sistema è una striscia di pellicola spessa 12 µm, ma a volte è più sottile. Una sezione del nastro ha una forma reticolare e la seconda ha un film denso. Ciò consente di posizionare contatti aggiuntivi sul materiale, il che rende il sistema molto facile da usare. Il dispositivo è in grado di resistere a temperature estremamente basse.

I modelli di pellicola sono analoghi ai modelli di pellicola. L'unica differenza tra loro è il materiale per la fabbricazione. I sensori del film sono realizzati con un film sensibile alla deformazione, la cui superficie ha uno speciale rivestimento, che aumenta la sensibilità del dispositivo. Sono utilizzati per misurare carichi dinamici precisi. I film sono realizzati in germanio, titanio e bismuto.

I dispositivi a filo vengono utilizzati per misurare carichi da 100 grammi a tonnellate. I modelli a film e lamina sono in grado di misurare i carichi sull'intera area, mentre i misuratori a filo calcolano la pressione solo in un punto. Gli estensimetri a punto singolo vengono spesso utilizzati per misurare la deformazione a trazione e compressione.

Il dispositivo in azione

La base del dispositivo è un estensimetro dotato di contattiattaccato alla parte superiore del pannello. Durante il processo di misurazione, i contatti entrano in contatto con l'oggetto. Tutti gli estensimetri si basano su un'unica tecnologia per misurare la deformazione attraverso l'interazione di elementi sensibili con una parte specifica.

Il sensore è collegato alla rete tramite prese elettriche, anch'esse fissate alla piastra di rilevamento, dopodiché le parti di contatto iniziano ad agire a tensione costante. Il principio di funzionamento dell'estensimetro è semplice: la struttura misurata viene posizionata su un substrato speciale, il cui peso inizia a scoppiare. si verifica una deformazione meccanica e della catena e i contatti di controllo convertono la tensione o compressione risultante in elettrica segnale.

Lo scopo del ponte di misura

La cella di carico è dotata di un ponte di misura per misurare il carico minimo. Pertanto, il dispositivo è in grado di calcolare qualsiasi peso e forza. Il sistema a ponte è realizzato in base alla legge di Ohm: se la resistenza ha lo stesso valore, allora la tensione che passa attraverso i resistori mostrerà esattamente lo stesso valore. Cioè, 2 fattori sono coinvolti nel processo: esterno e interno. Il primo fattore influisce sul corpo dell'oggetto e quello interno converte il valore in un segnale.

Le celle di carico domestiche sono dispositivi di misurazione del peso digitali ed elettronici. Hanno contatti che sono collegati a una lamiera. Quando si posizionano oggetti sulla superficie di lavoro della bilancia, i contatti iniziano ad agire, trasmettendo il valore agli estensimetri e quindi al quadrante. I dispositivi possono essere collegati alla rete o funzionare a batterie.

Ad esempio, il convertitore di segnale Z-SG analizza le informazioni con alta precisione. La deviazione dalla norma dei dati ottenuti è dello 0,02%. Questo è un indicatore di precisione abbastanza alto, ma ci sono strumenti che mostrano informazioni più accurate. Tali estensimetri sono dotati di contatti, che sono anche un trasmettitore di un segnale elettronico convertito ottenuto misurando la forza e il peso del pezzo.

Vantaggi e svantaggi

Uno svantaggio è la leggera perdita di sensibilità del sensore durante il funzionamento a temperature estreme molto fluttuanti. È auspicabile che la temperatura sia stabile e che l'umidità non superi il 30%. Quindi il dispositivo mostrerà dati più accurati. Tra i vantaggi, si possono distinguere i seguenti:

• i dispositivi hanno dimensioni compatte, e questo permette loro di essere azionati in qualsiasi luogo;
• i sensori sono in grado di misurare tensioni dinamiche e statiche, il che rende il sistema conveniente per lavorare in diverse condizioni;
• gli estensimetri possono misurare la deformazione di una parte con un errore minimo.

I dispositivi sono semplicemente insostituibili in tutti i settori. Aiutano a ottenere dati rapidamente e con elevata precisione.

Schema di collegamento

Non sarà difficile collegare correttamente il sensore se si utilizza il circuito. Prima di acquistare un apparecchio devi decidere la lunghezza del filoperché sarà difficile allungare correttamente il cavo. Spesso dopo, l'accuratezza dei dati si perde. Questo problema può essere risolto con il controller per estensimetri se 01, che è un modulo amplificatore. Deve essere integrato nel dispositivo stesso.

Le scale possono contenere 2 o più indicatori. Devono essere collegati in parallelo con scatole di derivazione. Se il dispositivo viene azionato dalla rete, deve essere messo a terra. I fili sono messi a terra su un punto comune utilizzando una scatola di derivazione. Dopo il collegamento, viene eseguita un'ispezione visiva per il corretto collegamento degli elementi del sensore. Vengono controllati anche la messa a terra e tutti i contatti.

Se l'inverter è sovraccarico di lavoro, potrebbe danneggiarsi. In questo caso non è consigliabile eseguire lavori di riparazione indipendenti. Dovremo portare il dispositivo in un'officina specializzata.

Tra tutti i modelli, i seguenti sono molto richiesti: DST, NSK K-B-12A, Keli, Utilcell, Zemic, e НВМ. Differiscono l'uno dall'altro nelle caratteristiche tecniche, quindi, quando si acquista un sensore, è necessario studiare attentamente tutti i parametri.