Cum se masoara forta?

Pentru a masura forta cu senzorii de forta de pe https://www.sensodata.store.ro,  senzorul de forta trebuie pozitionat astfel incat intreaga forta sa curga prin senzor si senzorul de forta sa fie direct in fluxul de forta. Aplicarea centrica a fortei si o suprafata de contact suficient de rigida sunt importante aici.

Cum functioneaza un senzor de forta?

Cu senzorii de forta pe baza de manometru, procesarea variabilei mecanice in semnal electric are loc in trei pasi. Punctul de plecare al oricarui senzor de forta cu manometre este o folie metalica modelata, pe care sarcinile externe provoaca tensiune pe suprafata materialului.

Aceasta deformare este masurata prin intermediul unor manometre aplicate pe suprafata foliei metalice modelate. Indicatoarele de tensiune transforma tensiunea mecanica intr-o schimbare a rezistentei electrice si actioneaza ca convertoare mecanico-electrice.

Prin aceasta schimbare a rezistentei, acestea genereaza o modificare a tensiunii proportionale cu forta. Cu ajutorul conexiunii inteligente a aparatelor de masurare individuale pentru a forma un pod de masurare Wheatstone, pot fi masurate chiar si cele mai mici tulpini.

Avantajele importante ale senzorilor de forta pe baza de manometru sunt:

• Manometre de tensiune ca tehnologie dovedita si rentabila pentru senzorii de forta.
• Nivel ridicat de precizie si comportament liniar si isterezic excelent.
• Compensare foarte buna a temperaturii prin conectarea manometrelor la circuitul de punte Wheatstone.
• Este posibila masurarea sarcinilor statice si dinamice.
• Rezistenta mare la oboseala prin selectarea materialelor adecvate pentru corpul senzorului si rezistenta ridicata la vibratii a aparatelor de masurare.
• Stabilitate foarte buna pe termen lung.

Folie metalica modelata – Convertor mecanic

Punctul de plecare pentru orice senzor de forta este folia metalica modelata, care se deformeaza datorita aplicarii fortei. Avantajul este ca deformarea este pur elastica. Deformarea are loc in limita de elasticitate, astfel incat, dupa ce sarcina a fost aplicata, metalul model folie revine la forma sa initiala sub sarcina zero.

Materialul senzorului de forta

Senzorii de forta Baumer pe care ii puteti gasi si pe https://www.sensodata.store.ro/, sunt de obicei realizati din otel inoxidabil de inalta rezistenta (1.4542). Pentru aplicatii speciale, sunt disponibili si senzori de forta din otel calit, aluminiu sau alte aliaje metalice.

Proiectare si rezistenta la oboseala

Provocarea in proiectarea si dispunerea foliei metalice modelate consta in conflictul dintre cea mai moale structura posibila pentru o buna performanta de masurare si o limita de material restrictiva. Cu ajutorul unor simulari FEM complexe asistate de computer, folia metalica modelata este proiectata pentru cea mai mare tensiune posibila in limita elasticitatii.

Scopul este de a crea o zona cat mai omogena posibila, pe care sa poata fi apoi aplicat distensorul. Cu evaluarea rezistentei ulterioare in conformitate cu ghidul FKM recunoscut, rezistenta la oboseala a senzorilor de forta este garantata. Aceasta inseamna ca senzorii de forta de la Baumer pot fi incarcati dinamic pana la forta nominala chiar si in functionare continua cu peste 1 milion de cicluri de incarcare.

Tipuri de constructie

Senzorii de forta Baumer sunt de obicei proiectati cu folie metalica cu membrana. Un avantaj decisiv il reprezinta dimensiunile lor foarte mici, precum si productia lor rentabila. In plus, senzorii de forta ai diafragmei pot fi de obicei sigilati ermetic foarte bine si, prin urmare, pot fi folositi si in medii solicitante. Alte modele posibile sunt, de exemplu, folii metalice in forma de S, folii metalice cilindrice sau grinzi de indoire.

Indicatoare de tensiune – Convertor mecanoelectric

Manometrele sunt elementul de baza al senzorilor de forta si de deformare Baumer si sunt utilizate pentru a masura tulpinile de pe suprafata materialului. De regula, acestea constau intr-un film purtator (poliimida), o retea de masurare in forma de zigzag din constantan si un strat superior.

Indicatoarele de tensiune transforma tensiunea mecanica intr-o schimbare a rezistentei electrice si actioneaza ca convertoare mecanico-electrice. Schimbarea rezistentei tensometrelor este proportionala si este denumita factor K.

Proiecte

Aparatele de masurare a tensiunii metalice pentru constructia senzorilor sunt disponibile in diferite modele. In plus fata de dispozitivele de masurare liniare tipice, aparatele de masurare a rozetei T, aparatele de masurare a rozetei si aparatele de forfecare sunt alte modele tipice.

Circuitul de punte Wheatstone Circuitul de punte

Wheatstone este un circuit special de rezistente electrice care permite masurarea precisa a modificarilor rezistentei electrice. In circuitul de punte complet utilizat in constructia senzorilor, patru manometre sunt intotdeauna conectate intre ele intr-un anumit aranjament. Circuitul podului este format din doua divizoare de tensiune conectate in paralel, care sunt alimentate cu puterea podului UB de la o sursa comuna de tensiune.

Cele mai mici modificari ale rezistentei pot fi detectate precis cu ajutorul circuitului de punte Wheatstone. Modificarile valorilor de rezistenta individuale duc la o compensare a podului UA, care poate fi usor masurata. Semnalul de masurare al puntii este raport-metric si este proportional cu tensiunea de alimentare. Semnalul tipic de masurare al senzorilor de forta a manometrului este intre 0,4 si 3,0 mV / V.

Caracteristicile temperaturii

Modificarile de temperatura in timpul masurarii sunt o provocare pentru senzorii de forta pe baza gabaritului de tensiune. O modificare a temperaturii de 10 ° C genereaza deja o modificare absoluta a lungimii de 0,012 mm in 100 milimetri de otel.

Expansiunea indusa de schimbarile de temperatura poate fi complet compensata prin selectarea unui dispozitiv de masurare adecvat cu coeficientul de expansiune adecvat al materialului si prin conectarea inteligenta a aparatelor de masurare dupa circuitul de punte Wheatstone.