1938'de Edward E. Simmons ve Arthur C. Ruge tarafından bir gerinim ölçer icat edildi. Bu buluş, çeşitli yapılar üzerinde önemli miktarda gerilimin ölçülmesine yol açtı. Bir gerinim ölçer bir sensör tipi bir nesnenin gerilimini ölçmek için çok çeşitli uygulamalarda kullanılır. Tüneller, yer altı boşlukları, binalar, köprüler, betonlar, duvar barajları, toprağa / betona gömülme gibi bir dizi yapıdaki gerilimi belirleyen önemli bir jeoteknik araçtır. çalışma prensibi, özellikleri ve uygulamaları.

Gerinim Ölçer nedir?

Tanım: Bir gerinim ölçer, çeşitli yapılar üzerindeki gerilimi ölçmek için geoteknik mühendisliği alanında kullanılan zorunlu cihazlardan biridir. Harici bir kuvvet uygulayarak, bir gerinim ölçerin direncinde bir değişiklik olacaktır.

gerinim ölçer

Bir göstergenin temel yapısı, metal bir folyo yapısını desteklemek için yalıtkan esnek bir arkalığa sahiptir. Bu metalik bobin, taşıyıcı adı verilen ince bir arkalığa yapıştırılır ve tüm kurulum, uygun bir yapıştırıcı kullanılarak bir nesneye sabitlenir. Nesne kuvvet, basınç, ağırlık, gerginlik vb. Nedenlerle deforme olduğundan, elektrik direnci folyo değişiklikleri. Bir Wheatstone köprüsü Ölçü Faktörü olarak bilinen bir miktar aracılığıyla gerilmeyle ilgili olan dirençteki değişikliği ölçer.

gerinim ölçer-numune-diyagramı

Bir göstergenin direncindeki küçük değişiklikler Wheatstone köprüsü kavramı kullanılarak ölçülür. Aşağıdaki şekil, dört direnç kolu ve bir uyarma voltajı olan V genel Wheatstone köprüsünü göstermektedir._ESKİ.

Wheatstone köprüsü

Wheatstone köprüsünün iki paralel gerilim bölücü devreler. R1 ve R2 bir voltaj bölücü devre oluşturur, R3 ve R4 ikinci voltaj bölücü devresini oluşturur. Çıkış voltajı VO şu şekilde verilir:

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

R1 / R2 = R4 / R3 ise, çıkış voltajı sıfırdır ve köprünün dengeli bir köprü olduğu söylenir.

Dirençteki küçük bir değişiklik, sıfır olmayan bir çıkış voltajına yol açar. 'R4' bir gerinim ölçer ile değiştirilirse ve gerinim ölçerin direncindeki herhangi bir değişiklik, köprüyü dengesizleştirir ve sıfır olmayan voltaj üretir.

Gerinim Ölçer Ölçü Faktörü

Ölçü faktörü GF şu şekilde verilir:

GF = (∆R⁄RG) / ∈

Nerede,

'ΔR', zorlanma nedeniyle dirençteki değişikliktir

'RG', deforme olmamış göstergenin direncidir

'Ε' türdür

Genel metalik folyoların gösterge faktörü yaklaşık 2'dir. Bir Wheatstone köprüsünün çıkış sensörü voltajı SV, aşağıdaki şekilde verilir:

SV = EV (GF.∈) / 4

EV, köprü uyarma voltajı olduğunda

Gerinim Ölçer Çalışması

Bir gerinim ölçerin işleyişi tamamen bir nesnenin / iletkenin elektriksel direncine bağlıdır. Bir nesne esneklik sınırları içinde gerildiğinde ve kalıcı olarak kırılmadığında veya bükülmediğinde, incelir ve uzar, bu da yüksek elektrik direnci ile sonuçlanır. Bir nesne sıkıştırılırsa ve deforme olmazsa, ancak genişler ve kısalırsa, elektrik direncinin azalmasına neden olur. Bir göstergenin elektrik direncini ölçtükten sonra elde edilen değerler, stres kaynaklı miktarın anlaşılmasına yardımcı olur.

Çıkış, çıkış terminallerinde okunurken, bir gösterge ağının giriş terminallerine uyarma voltajı uygulanır. Normalde bunlar bir yüke bağlıdır ve daha uzun süreler, bazen on yıllarca sabit kalmaları muhtemeldir. Ölçerler için kullanılan tutkal, bir ölçüm sisteminin süresine bağlıdır - siyanoakrilat yapıştırıcı, kısa süreli ölçümler için ve uzun vadeli ölçümler için epoksi yapıştırıcı için uygundur.

“tel tek kutuplu çift atış anahtarı ”

Gerinim Ölçer Çalışma Prensibi

Direncin doğrudan bir iletkenin uzunluğuna ve enine kesit alanına bağlı olduğunu bildiğimiz gibi, R = L / A

Nerede,

'R' = Direnç

'L' = Uzunluk

'A' = kesit alanı

Açıkça, bir iletkenin uzunluğu, bir iletkenin boyut ve şeklindeki değişiklikle, sonunda enine kesit alanını ve direnci değiştirerek değişir.

Herhangi bir normal ölçü, paralel çizgilerden oluşan zikzak şeklinde yerleştirilmiş uzun ve ince bir iletken şeride sahiptir. Bu zikzak hizalamasının amacı, paralel çizgiler arasında meydana gelen az miktardaki gerilimi çok doğru bir şekilde detaylandırmaktır. Stres, bir nesnenin direnme kuvveti olarak tanımlanır.

“mühendislik öğrencileri için arduino projeleri ”

Gerinim Ölçerler Rozetler

Yüzeydeki hassas gerilimi değerlendirmek için bileşenlerin sayısını ölçmek için rozet benzeri bir yapıya yakın konumlandırılmış iki veya daha fazla gösterge, gerinim ölçer rozetleri olarak bilinir. Resim aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.

gerinim ölçer-rozetler

Gerinim Ölçer Yük Hücreleri

Bu yük hücreleri en çok endüstriyel uygulamalarda bulunur. Oldukça hassas ve ekonomiktir. Temel olarak, bir yük hücresi, üzerine gerinim ölçerlerin takılı olduğu bir metal gövdeden oluşur. Metal gövdenin sağlam ve daha az elastik olması için tasarımda alaşımlı çelik, alüminyum veya paslanmaz çelik kullanılır.

Bir yük hücresine harici bir kuvvet uygulandığında, yük hücresi hafifçe deforme olur ve aşırı yüklenmezse orijinal şekline geri döner.

Yük hücresi deforme olursa, göstergenin şekli değişir ve göstergenin elektrik direncinde değişikliğe neden olur ve bu da gerilimi ölçer.

Bükme kirişi, gözleme, tek noktalı kesme kirişi yük hücresi, çift uçlu kesme kirişi, tel halat kelepçeleri ve benzerlerini içeren yaygın gerinim ölçer yük hücreleri türleri vardır.

Gerinim Ölçerlerinin Özellikleri

Gerinim ölçerlerin önemli özellikleri şunlardır:

Bunlar belirli önlemler ile daha uzun süreler için uygundur
Sıcaklık değişikliği ve diğer faktörlerle kesin değerler sağlarlar
Basit bileşenlerden dolayı bunların üretimi kolaydır
Bakımı kolaydır ve uzun bir kullanım ömrüne sahiptir
Bu, taşıma ve kurulum gibi hasarlardan korumak için tamamen kapsüllenmiştir.

Gerinim Ölçer Uygulamaları

İstisnai özellikleri, bu göstergelerin jeoteknik mühendisliği alanında baraj, tünel vb. Yapıları sürekli izlemek ve kazaları çok önceden önlemek için kullanılmasını sağlar. Gerinim ölçer uygulamalarının bazıları şunlardır:

Ray izleme
Kablo köprüleri
Havacılık
Nükleer enerji santralleri

SSS

1). Gerinim ölçerin hassasiyeti nedir?

Akış gerilimi, gerinim hızına göre farklılık gösterir. Ayrıca, gerinim hızı bir nesnenin veya bir çalışma malzemesinin tane boyutuna bağlıdır. Akış gerilimindeki değişimin gerinimdeki değişime oranı olarak tanımlanır.

2). Gerinim birimi nedir?

Gerinim, boyutsuz bir niceliktir. Bununla birlikte, gerinim oranı zamanın tersidir ve SI birimi saniyenin tersidir (s-1).

3). Bir gerinim ölçeri nasıl seçerim?

Bu, uygulamaların türüne ve diğer ilgili unsurlara göre seçilir. Gibi -

Gösterge uzunluğuna ve dirence göre
Emek tasarrufu maliyetine göre
Malzeme ve ölçüm ortamına göre

4). Gerinim ölçer için neden Wheatstone köprüsü kullanılır?

Wheatstone köprüsü, çıkış voltajlarını milivolt cinsinden ölçebilir. Bağlı bir gerinim ölçer için, dirençteki dakika değişimini ölçen bir elektrik devresine (Wheatstone köprüsü) bağlandığında dirençteki bir değişiklik ölçülebilir. Wheatstone köprüsündeki çıkış voltajı sıfır olmadığında, devre dengesini kaybeder ve nesne üzerindeki gerilimi belirlemeye yardımcı olur.

5). Gerinim ölçerleri nasıl kurarsınız?

Gerinim ölçer takma adımları aşağıda verilmiştir

Böylece bir gerinim ölçerin kapsamlı açıklaması Bu makalede çalışma prensibi, ölçü faktörü, özellikleri ve uygulamaları verilmiştir. Bunun yanı sıra, dijital görüntü korelasyonu (DIC) günümüzde gerginliği ölçmek için kullanılan bir tekniktir. Doğruluk nedeniyle ve ivmeölçerler, yaylı kaplar, LVDT ve daha pek çoğu gibi geleneksel sensör türlerinin yerini almak üzere birçok endüstride kullanılmaktadır. İşte size bir soru, gerinim ölçerin temel işlevi nedir?