Руководство пользователя тензодатчика интерфейса 301

Тензодатчики Руководство 301

Содержание скрывать

1 301 Тензодатчик

2 Жесткость тензодатчика

3 Собственная частота тензодатчика: слабо нагруженный случай

4 Собственная частота тензодатчика: корпус с большой нагрузкой

5 Контактный резонанс

6 Применение калибровочных нагрузок: кондиционирование ячейки

7 Применение калибровочных нагрузок: удары и гистерезис

8 Протоколы испытаний и калибровки

9 Применение нагрузок при эксплуатации: осевая нагрузка

10 Перегрузочная способность при посторонней нагрузке

301 Тензодатчик

Характеристики и применение тензодатчиков

Компания Interface, Inc. не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, включая, помимо прочего, любые подразумеваемые гарантии коммерческой ценности или пригодности для определенной цели в отношении этих материалов, и предоставляет такие материалы исключительно на условиях «как есть». .
Ни при каких обстоятельствах компания Interface, Inc. не несет ответственности ни перед кем за особые, побочные, случайные или косвенные убытки, связанные с использованием этих материалов или возникшие в результате их использования.
Интерфейс®, Inc. 7401 Бутерус Драйв
Скоттсдейл, Аризона 85260
Телефон 480.948.5555
contact@interfaceforce.com
http://www.interfaceforce.com

Добро пожаловать в Руководство по интерфейсному датчику нагрузки 301, незаменимый технический ресурс, написанный отраслевыми экспертами по измерению силы. Это расширенное руководство предназначено для инженеров-испытателей и пользователей измерительных устройств, которым необходимо получить исчерпывающую информацию о производительности и оптимизации датчиков нагрузки.
В этом практическом руководстве мы рассматриваем важные темы с техническими пояснениями, визуализациями и научными деталями, необходимыми для понимания и максимизации функциональности датчиков веса в различных приложениях.
Узнайте, как собственная жесткость датчиков веса влияет на их работу в различных условиях нагрузки. Затем мы исследуем собственную частоту тензодатчика, анализируя сценарии как с легкой, так и с большой нагрузкой, чтобы понять, как изменения нагрузки влияют на частотную характеристику.
Контактный резонанс — еще один важный аспект, подробно рассмотренный в этом руководстве, проливающий свет на это явление и его значение для точных измерений. Кроме того, мы обсуждаем применение калибровочных нагрузок, подчеркивая важность кондиционирования ячейки и устранения воздействий и гистерезиса во время процедур калибровки.
Протоколы испытаний и калибровки тщательно проверяются, обеспечивая разумные рекомендации по обеспечению точности и надежности процессов измерений. Мы также углубляемся в применение нагрузок при эксплуатации, уделяя особое внимание методам нагружения по оси и стратегиям управления внеосевыми нагрузками для повышения точности измерений.
Кроме того, мы изучаем методы снижения воздействия посторонних нагрузок за счет оптимизации конструкции, предлагая ценную информацию о смягчении внешнего влияния на производительность датчиков веса. Перегрузочная способность при посторонних нагрузках и борьба с ударными нагрузками также подробно обсуждаются, чтобы вооружить инженеров знаниями, необходимыми для защиты датчиков веса от неблагоприятных условий.
Руководство по интерфейсному датчику нагрузки 301 предоставляет бесценную информацию для оптимизации производительности, повышения точности и обеспечения надежности измерительных систем в различных приложениях.
Ваша команда интерфейса

Характеристики и применение тензодатчиков

Жесткость тензодатчика

Клиенты часто хотят использовать тензодатчик в качестве элемента физической конструкции машины или узла. Поэтому им хотелось бы знать, как клетка отреагирует на силы, возникающие при сборке и работе машины.
Для других частей такой машины, которые сделаны из стандартных материалов, конструктор может посмотреть их физические характеристики (такие как тепловое расширение, твердость и жесткость) в справочниках и определить взаимодействие своих частей на основе своей конструкции. Однако, поскольку датчик нагрузки построен на изгибе, который является сложной обработанной деталью, детали которой неизвестны заказчику, заказчику будет сложно определить его реакцию на силы.Полезно рассмотреть, как простой изгиб реагирует на нагрузки, приложенные в разных направлениях. На рис. 1 показан примерampОбразцы простого изгиба, полученные путем шлифования цилиндрической канавки на обеих сторонах стальной заготовки. Вариации этой идеи широко используются в машинах и испытательных стендах для изоляции датчиков веса от боковых нагрузок. В этом бывшемample, простой изгиб представляет собой элемент конструкции машины, а не фактический датчик нагрузки. Тонкая часть простого изгиба действует как виртуальный подшипник без трения, имеющий небольшую вращательную упругую постоянную. Поэтому упругую постоянную материала, возможно, придется измерить и учесть в характеристиках отклика машины. Если мы применим растягивающую силу (FT ) или сжимающую силу (FC ) к изгибу под углом от его центральной линии, изгиб будет искажен вбок векторным компонентом (F TX) или (FCX ), как показано пунктирным контуром. Хотя результаты выглядят довольно похожими для обоих случаев, они радикально отличаются.
В случае растяжения, показанном на рисунке 1, изгиб имеет тенденцию сгибаться под действием внеосевой силы, и изгиб безопасно принимает положение равновесия даже при значительном растяжении.
В случае сжатия реакция изгиба, как показано на рисунке 2, может быть весьма разрушительной, даже если приложенная сила имеет точно такую же величину и приложена вдоль той же линии действия, что и сила растяжения, поскольку изгиб отклоняется от линии действия приложенной силы. Это имеет тенденцию увеличивать боковую силу (F CX), в результате чего изгиб
изгибается еще больше. Если боковая сила превышает способность изгиба противостоять вращательному движению, изгиб будет продолжать изгибаться и в конечном итоге разрушится. Таким образом, режим разрушения при сжатии — это изгибное разрушение, и оно произойдет при гораздо меньшей силе, чем та, которая может быть безопасно применена при растяжении.
Урок, который следует извлечь из этого бывшегоampДело в том, что при проектировании датчиков силы сжатия с использованием столбчатых конструкций необходимо соблюдать крайнюю осторожность. Незначительные смещения могут быть увеличены из-за движения колонны под сжимающей нагрузкой, и результат может варьироваться от ошибок измерения до полного разрушения конструкции.
предыдущий бывшийample демонстрирует одно из главных преимуществtagвозможности интерфейса® LowProfile® дизайн ячейки. Поскольку ячейка настолько коротка по сравнению с ее диаметром, она не ведет себя как ячейка-колонка при сжимающей нагрузке. Он гораздо более устойчив к смещенной загрузке, чем ячейка столбца.
Жесткость любого тензодатчика вдоль его главной оси, нормальной оси измерения, можно легко рассчитать, учитывая номинальную грузоподъемность датчика и его прогиб при номинальной нагрузке. Данные об отклонении тензодатчиков можно найти в каталоге Interface® и webсайт.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Помните, что эти значения типичны, но не являются контролируемыми характеристиками для тензодатчиков. В целом, прогибы являются характеристиками конструкции изгиба, материала изгиба, коэффициентов тензодатчика и окончательной калибровки датчика. Каждый из этих параметров контролируется индивидуально, но кумулятивный эффект может иметь некоторую изменчивость.
Используя изгиб SSM-100 на рисунке 3, в качестве примераampТо есть жесткость по главной оси (Z) можно рассчитать следующим образом:Этот тип расчета справедлив для любого линейного тензодатчика на его первичной оси. Напротив, жесткости осей (X) и (Y) гораздо сложнее определить теоретически, и они обычно не представляют интереса для пользователей Mini Cells по той простой причине, что реакция ячеек на этих двух осях не контролируется, как для LowProfile® series. Для мини-ячеек всегда рекомендуется избегать приложения боковых нагрузок, насколько это возможно, поскольку включение внеосевых нагрузок в выходной сигнал первичной оси может внести ошибки в измерения.
Напримерample, приложение боковой нагрузки (FX) заставляет датчики в точке A видеть растяжение, а датчики в точке (B) видеть сжатие. Если бы изгибы в точках (A) и (B) были идентичны, а коэффициенты тензочувствительности датчиков в точках (A) и (B) были бы одинаковыми, мы бы ожидали, что выход ячейки отменит эффект боковой нагрузки. Однако, поскольку серия SSM является недорогой ячейкой общего назначения, которая обычно используется в приложениях с низкими боковыми нагрузками, дополнительные затраты для заказчика на балансировку чувствительности к боковой нагрузке обычно не оправданы.
Правильным решением в случае возникновения боковых или моментных нагрузок является отсоединение тензодатчика от этих внешних сил с помощью подшипника на конце стержня на одном или обоих концах тензодатчика.
НапримерampНа рис. 4 показана типичная установка весоизмерительного датчика для определения веса бочки с топливом, находящейся на чаше весов для взвешивания топлива, используемого при испытаниях двигателя.Вилка прочно крепится к опорной балке с помощью шпильки. Подшипник на конце стержня может свободно вращаться вокруг оси своего опорного пальца, а также может поворачиваться примерно на ±10 градусов как внутрь страницы, так и наружу, а также вокруг основной оси тензодатчика. Такая свобода движения гарантирует, что растягивающая нагрузка остается на той же центральной линии, что и основная ось тензодатчика, даже если нагрузка не отцентрирована должным образом на платформе весов.
Обратите внимание, что паспортная табличка на датчике силы перевернута, поскольку тупиковый конец датчика должен быть прикреплен к опорному концу системы.

Собственная частота тензодатчика: слабо нагруженный случай

Часто датчик нагрузки используется в ситуации, когда к активному концу ячейки прикрепляется легкая нагрузка, например, весовая чаша или небольшое испытательное приспособление. Пользователь хотел бы знать, как быстро ячейка отреагирует на изменение нагрузки. Подключив выход датчика нагрузки к осциллографу и выполнив простой тест, мы можем узнать некоторые факты о динамическом отклике ячейки. Если мы надежно закрепим ячейку на массивном блоке, а затем очень легко постучим по активному концу ячейки маленьким молотком, мы увидим
damped синусоидальная последовательность (серия синусоидальных волн, которые постепенно уменьшаются до нуля).
ПРИМЕЧАНИЕ:
Будьте предельно осторожны при нанесении ударов по тензодатчику. Уровни силы могут повредить клетку даже на очень короткие промежутки времени.Частоту (число циклов, происходящих в одну секунду) вибрации можно определить, измерив время (T) одного полного цикла, от одного положительного нулевого пересечения до следующего. Один цикл обозначен на осциллограмме на рисунке 5 жирной линией. Зная период (время одного цикла), мы можем рассчитать собственную частоту свободных колебаний тензодатчика (fO) по формуле:Собственная частота тензодатчика представляет интерес, поскольку мы можем использовать ее значение для оценки динамического отклика тензодатчика в слабонагруженной системе.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Собственные частоты являются типичными значениями, но не являются контролируемой характеристикой. Они приведены в каталоге Interface® исключительно в качестве помощи пользователю.
Эквивалентная система пружины и массы тензодатчика показана на рисунке 6. Масса (M1) соответствует массе рабочего конца ячейки от точки крепления до тонких участков изгиба. Пружина, имеющая константу упругости (K), представляет собой жесткость пружины тонкого измерительного участка изгиба. Масса (M2) представляет собой добавленную массу любых приспособлений, которые прикреплены к рабочему концу тензодатчика.
Рисунок 7 связывает эти теоретические массы с фактическими массами в реальной системе тензодатчиков. Обратите внимание, что константа пружины (K) возникает на разделительной линии в тонком сечении изгиба.Собственная частота является базовым параметром, результатом конструкции тензодатчика, поэтому пользователь должен понимать, что добавление любой массы на активный конец тензодатчика приведет к снижению собственной частоты всей системы. Для бывшегоample, мы можем представить, что слегка тянем вниз массу M1 на рисунке 6, а затем отпускаем. Масса будет колебаться вверх и вниз с частотой, которая определяется жесткостью пружины (K) и массой M1.
На самом деле колебания будут damp с течением времени происходит примерно так же, как на рисунке 5.
Если теперь мы прикрепим массу (M2) к (M1),
увеличенная нагрузка массы снизит собственную частоту системы пружина-масса. К счастью, если мы знаем массы (M1) и (M2) и собственную частоту исходной комбинации пружина-масса, мы можем рассчитать величину, на которую собственная частота будет снижена добавлением (M2), в соответствии с формулой:Для инженера-электрика или электронщика статическая калибровка — это параметр (DC), тогда как динамический отклик — это параметр (AC). Это показано на рисунке 7, где калибровка DC показана в заводском сертификате калибровки, и пользователи хотели бы знать, каким будет отклик ячейки на некоторой частоте возбуждения, которую они будут использовать в своих тестах.
Обратите внимание на одинаковый интервал между линиями сетки «Частота» и «Выход» на графике на рисунке 7. Обе они являются логарифмическими функциями; то есть они представляют собой коэффициент 10 от одной линии сетки к другой. Для бывшегоampНапример, «0 дБ» означает «без изменений»; «+20 дБ» означает «в 10 раз больше 0 дБ»; «–20 дБ» означает «1/10 больше 0 дБ»; и «–40 дБ» означает «1/100 больше 0 дБ».
Используя логарифмическое масштабирование, мы можем показать более широкий диапазон значений, а наиболее общие характеристики окажутся на графике прямыми линиями. Для бывшегоampТо есть пунктирная линия показывает общий наклон кривой отклика выше собственной частоты. Если бы мы продолжили график вниз и вправо, ответ стал бы асимптотическим (все ближе и ближе) к пунктирной прямой линии.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Кривая на рисунке 63 предназначена только для отображения типичного отклика слегка нагруженного датчика нагрузки в оптимальных условиях. В большинстве случаев резонансы в крепежных приспособлениях, испытательной раме, приводном механизме и проверяемом устройстве (испытываемом блоке) будут преобладать над реакцией весоизмерительного датчика.

Собственная частота тензодатчика: корпус с большой нагрузкой

В тех случаях, когда тензодатчик механически тесно связан с системой, где массы компонентов значительно тяжелее, чем собственная масса тензодатчика, тензодатчик имеет тенденцию действовать как простая пружина, которая соединяет приводной элемент с ведомым элементом в система.
Проблемой для проектировщика системы становится анализ масс в системе и их взаимодействия с очень жесткой жесткостью пружины тензодатчика. Не существует прямой корреляции между собственной частотой ненагруженного тензодатчика и сильно нагруженными резонансами, которые будут наблюдаться в системе пользователя.

Контактный резонанс

Почти каждый когда-либо играл в баскетбол и замечал, что период (время между циклами) короче, когда мяч отскакивает ближе к полу.
Любой, кто играл в пинбольный автомат, видел, как шарик дребезжит между двумя металлическими столбиками; чем ближе столбики к диаметру шарика, тем быстрее он будет дребезжать. Оба этих резонансных эффекта приводятся в действие одними и теми же элементами: массой, свободным зазором и пружинистым контактом, который меняет направление движения.
Частота колебаний пропорциональна жесткости возвращающей силы и обратно пропорциональна как размеру зазора, так и массе. Этот же резонансный эффект можно обнаружить во многих машинах, а нарастание колебаний может привести к повреждению машины при нормальной работе.Напримерample, на рисунке 9, динамометр используется для измерения мощности бензинового двигателя. Испытываемый двигатель приводит в действие водяной тормоз, выходной вал которого соединен с радиусным рычагом. Рычаг может свободно вращаться, но ограничен тензодатчиком. Зная обороты двигателя, силу на тензодатчике и длину радиусного рычага, мы можем рассчитать мощность двигателя.
Если мы посмотрим на зазор между шариком подшипника на конце шатуна и втулкой подшипника на конце шатуна на рисунке 9, мы обнаружим размер зазора (D) из-за разницы в размерах шарика и втулки подшипника на конце шатуна. его ограничивающий рукав. Сумма зазоров двух шариков плюс любой другой люфт в системе будет общим «зазором», который может вызвать контактный резонанс с массой радиусного рычага и жесткостью пружины тензодатчика.По мере увеличения скорости двигателя мы можем найти определенное число оборотов в минуту, при котором частота срабатывания цилиндров двигателя будет соответствовать контактной резонансной частоте динамометра. Если мы будем удерживать это число оборотов в минуту, произойдет усиление (умножение сил), нарастет контактное колебание, и ударные силы в десять и более раз превышающие среднюю силу, могут быть легко приложены к датчику нагрузки.
Этот эффект будет более выражен при испытании одноцилиндрового двигателя газонокосилки, чем при испытании восьмицилиндрового двигателя автомобиля, поскольку импульсы зажигания сглаживаются по мере их перекрытия в двигателе автомобиля. В общем, повышение резонансной частоты улучшит динамический отклик динамометра.
Эффект контактного резонанса можно минимизировать за счет:

Использование высококачественных подшипников на конце штока, которые имеют очень малый зазор между шаром и гнездом.

Затяните болт подшипника со стороны шатуна, чтобы обеспечить плотное прилегание шара.ampред на месте.
Сделать раму динамометра как можно более жесткой.
Использование тензодатчика большей мощности для увеличения жесткости тензодатчика.

Применение калибровочных нагрузок: кондиционирование ячейки

Любой датчик, работа которого зависит от прогиба металла, например, датчик нагрузки, датчик крутящего момента или датчик давления, сохраняет историю своих предыдущих нагрузок. Этот эффект возникает из-за того, что мельчайшие движения кристаллической структуры металла, какими бы малыми они ни были, на самом деле имеют фрикционный компонент, который проявляется как гистерезис (неповторяемость измерений, которые проводятся с разных направлений).
Перед калибровочным прогоном историю можно удалить из тензодатчика путем применения трех нагрузок: от нуля до нагрузки, которая превышает максимальную нагрузку в калибровочном прогоне. Обычно применяется по крайней мере одна нагрузка от 130% до 140% номинальной мощности, чтобы обеспечить правильную установку и закрепление испытательных приспособлений в тензодатчике.
Если тензодатчик подготовлен и нагрузки выполнены правильно, будет получена кривая, имеющая характеристики (ABCDEFGHIJA), как на рисунке 10.
Все точки лягут на плавную кривую, и кривая замкнется при возвращении к нулю. Более того, если испытание повторяется и нагрузки выполняются правильно, соответствующие точки между первым и вторым запусками окажутся очень близко друг к другу, что демонстрирует повторяемость измерений.

Применение калибровочных нагрузок: удары и гистерезис

Всякий раз, когда калибровочный прогон дает результаты, которые не имеют плавной кривой, плохо повторяются или не возвращаются к нулю, в первую очередь следует проверить испытательную установку или процедуру загрузки.
НапримерampНапример, на рисунке 10 показан результат применения нагрузок, при которых оператор не проявил осторожности при приложении нагрузки 60%. Если вес слегка упал на погрузочную стойку и приложил нагрузку 80%, а затем вернулся к точке 60%, тензодатчик будет работать по незначительной петле гистерезиса, которая в конечном итоге окажется в точке (P), а не в точке. точка (Д). Продолжая тест, точка 80% окажется в точке (R), а точка 100% окажется в точке (S). Все нисходящие точки упадут выше правильных точек, и возврат к нулю не будет закрыт.
Ошибка того же типа может возникнуть на гидравлической испытательной раме, если оператор превышает правильную настройку, а затем сбрасывает давление обратно в правильную точку. Единственный выход в случае воздействия или превышения допустимого значения — восстановить ячейку и провести повторное тестирование.

Протоколы испытаний и калибровки

Тензодатчики регулярно подвергаются работе в одном режиме (растяжение или сжатие), а затем калибруются в этом режиме. Если также требуется калибровка в противоположном режиме, перед второй калибровкой ячейку сначала кондиционируют в этом режиме. Таким образом, данные калибровки отражают работу ячейки только при ее кондиции в рассматриваемом режиме.
По этой причине важно определить протокол испытаний (последовательность приложений нагрузки), который планирует использовать заказчик, прежде чем произойдет рациональное обсуждение возможных источников ошибок. Во многих случаях необходимо разработать специальную заводскую приемку, чтобы гарантировать выполнение требований пользователя.
В очень жестких условиях пользователи обычно имеют возможность корректировать свои тестовые данные с учетом нелинейности весоизмерительного датчика, тем самым устраняя значительную часть общей ошибки. Если они не смогут этого сделать, нелинейность будет частью их бюджета ошибок.
Неповторяемость, по сути, является функцией разрешения и стабильности электроники формирования сигнала пользователя. Тензодатчики обычно имеют более высокую невоспроизводимость, чем весовые рамы, приспособления и электроника, которые используются для ее измерения.
Оставшийся источник ошибок, гистерезис, сильно зависит от последовательности нагрузки в протоколе испытаний пользователя. Во многих случаях можно оптимизировать протокол испытаний, чтобы свести к минимуму появление нежелательного гистерезиса в измерениях.
Однако существуют случаи, когда пользователи ограничены, либо внешними требованиями заказчика, либо внутренней спецификацией продукта, эксплуатировать тензодатчик неопределенным образом, что приведет к неизвестным эффектам гистерезиса. В таких случаях пользователю придется принять наихудший случай гистерезиса в качестве рабочей спецификации.
Кроме того, некоторые ячейки должны работать в обоих режимах (растяжение и сжатие) во время их нормального цикла использования без возможности восстановления ячейки перед сменой режимов. Это приводит к состоянию, называемому переключением (невозврат к нулю после цикла через оба режима).
При обычном заводском выпуске величина переключения находится в широком диапазоне, где в худшем случае она приблизительно равна или немного больше гистерезиса, в зависимости от материала изгиба и грузоподъемности тензодатчика.
К счастью, есть несколько решений проблемы переключения:

Используйте тензодатчик большей мощности, чтобы он мог работать в меньшем диапазоне своей мощности. Переключение ниже, когда расширение в противоположный режим составляет меньший процентtagе номинальной мощности.

Используйте ячейку, сделанную из материала нижнего переключателя. Свяжитесь с заводом для получения рекомендаций.
Укажите критерий выбора для нормального заводского производства. Большинство ячеек имеют диапазон переключения, который может дать достаточно единиц из нормального распределения. В зависимости от скорости сборки завода стоимость этого выбора обычно вполне разумна.

Укажите более строгую спецификацию и попросите завод предложить специальный пробег.

Применение нагрузок при эксплуатации: осевая нагрузка

Все нагрузки на оси создают некоторый уровень, независимо от того, насколько он мал, внешних компонентов вне оси. Величина этой внешней нагрузки является функцией допуска деталей в конструкции машины или силовой рамы, точности изготовления компонентов, тщательности выравнивания элементов машины во время сборки, жесткости несущих нагрузку деталей и адекватности крепежных деталей.
Управление внеосевыми нагрузками
Пользователь может спроектировать систему таким образом, чтобы исключить или уменьшить внеосевую нагрузку на тензодатчики, даже если конструкция подвергается деформации под нагрузкой. В режиме натяжения это возможно за счет использования шатунных подшипников с вилками.
Если датчик нагрузки можно хранить отдельно от конструкции испытательной рамы, его можно использовать в режиме сжатия, что практически исключает приложение к датчику внеосевых компонентов нагрузки. Однако ни в коем случае нельзя полностью исключить внеосевые нагрузки, поскольку отклонение несущих элементов всегда будет происходить, и между кнопкой нагрузки и нагрузочной пластиной всегда будет определенное трение, которое может передавать боковые нагрузки на клетка.
Если есть сомнения, LowProfileЯчейка ® всегда будет предпочтительной ячейкой, если только общий бюджет ошибок системы не допускает достаточного запаса для посторонних нагрузок.
Уменьшение влияния посторонних нагрузок за счет оптимизации конструкции
В высокоточных испытательных приложениях жесткая структура с низкой внешней нагрузкой может быть достигнута путем использования изгибов грунта для создания измерительной рамы. Это, конечно, требует точной обработки и сборки рамы, что может потребовать значительных затрат.

Перегрузочная способность при посторонней нагрузке

Одним из серьезных последствий внеосевой нагрузки является снижение перегрузочной способности элемента. Типичная номинальная перегрузка 150 % для стандартного весоизмерительного датчика или номинальная перегрузка 300 % для датчика, рассчитанного на усталость, представляет собой допустимую нагрузку на главную ось без каких-либо боковых нагрузок, моментов или крутящих моментов, одновременно приложенных к ячейке. Это связано с тем, что внеосевые векторы складываются с вектором осевой нагрузки, и сумма векторов может вызвать состояние перегрузки в одной или нескольких контролируемых областях изгиба.
Чтобы найти допустимую перегрузочную способность по оси, когда известны внешние нагрузки, вычислите осевую составляющую внешних нагрузок и алгебраически вычтите ее из номинальной перегрузочной способности, обращая внимание на то, в каком режиме (растяжение или сжатие) ячейка загружается.

Ударные нагрузки

Новички в использовании тензодатчиков часто уничтожают их до того, как старожил успеет предупредить их об ударных нагрузках. Мы все хотели бы, чтобы тензодатчик мог поглощать хотя бы очень короткий удар без повреждения, но реальность такова, что если активный конец ячейки перемещается более чем на 150% от прогиба полной емкости относительно тупикового конца, ячейка может быть перегружена, независимо от того, насколько коротким был интервал, в течение которого происходит перегрузка.
В панели 1 бывшегоampНа рисунке 11 стальной шарик массой «m» падает с высоты «S» на активный конец тензодатчика. Во время падения шарик ускоряется под действием силы тяжести и достигает скорости «v» к моменту соприкосновения с поверхностью датчика.
На панели 2 скорость шарика будет полностью остановлена, а на панели 3 направление шарика будет изменено на противоположное. Все это должно произойти на расстоянии, которое требуется для того, чтобы тензодатчик достиг номинальной перегрузочной способности, иначе ячейка может быть повреждена.
В бывшемampКак показано на рисунке, мы выбрали ячейку, которая может отклоняться максимум на 0.002 дюйма перед перегрузкой. Чтобы мяч был полностью остановлен на столь коротком расстоянии, клетка должна оказать на мяч огромную силу. Если мяч весит один фунт и его уронили на ячейку на один фут, график на рисунке 12 показывает, что на ячейку будет нанесен удар силой 6,000 фунтов силы (предполагается, что масса мяча намного больше, чем масса активный конец тензодатчика, что обычно и происходит).
Масштаб графика можно изменить мысленно, учитывая, что воздействие напрямую зависит от массы и квадрата пройденного расстояния.Interface® — признанный мировой лидер в области решений для измерения силы.
Мы лидируем, проектируя, производя и гарантируя высочайшую производительность тензодатчиков, преобразователей крутящего момента, многоосевых датчиков и связанных с ними приборов. Наши инженеры мирового класса предоставляют решения для аэрокосмической, автомобильной, энергетической, медицинской, испытательной и измерительной отраслей от граммов до миллионов фунтов в сотнях конфигураций. Мы являемся ведущим поставщиком для компаний из списка Fortune 100 по всему миру, включая: Boeing, Airbus, NASA, Ford, GM, Johnson & Johnson, NIST и тысячи измерительных лабораторий. Наши внутренние калибровочные лаборатории поддерживают различные стандарты испытаний: ASTM E74, ISO-376, MIL-STD, EN10002-3, ISO-17025 и другие.
Дополнительную техническую информацию о тензодатчиках и продукции Interface® можно найти на сайте www.interfaceforce.com или позвонив одному из наших опытных инженеров по применению по телефону 480.948.5555.