أنواع مقياس الانفعال: الخصائص وتطبيقاتها

مقياس الضغط هو محول طاقة سلبي يحول الاستطالة الميكانيكية والضغط إلى إجهاد المقاومة. اخترعها آرثر كلود روج وإدوارد إي سيمونز عام 1938. هناك أنواع مختلفة من مقاييس الإجهاد وتُستخدم لإيجاد الاهتزازات ، وتُستخدم لحساب الإجهاد ، والإجهاد المرتبط بها وأحيانًا تُستخدم أيضًا للعثور على القوة والضغط المطبقين. في المجال الجيوتقني ، تعتبر مقاييس الإجهاد هي أجهزة الاستشعار المهمة. يعد الاتجاه والدقة ونوع الإجهاد من العوامل المهمة التي يجب مراعاتها قبل اختيار أنواع قياس الضغط أو سلالة سلالة. يتم شرح الأنواع المختلفة من أجهزة قياس الضغط وتطبيقاتها أدناه.

ما هو مقياس الضغط؟

مقياس الضغط هو محول طاقة سلبي يستخدم لقياس الإجهاد والضغط والإزاحة والقوة والضغط. إنه يعمل على 'تأثير مقاوم للحرارة' المبدأ. يتم توصيل المقياس بجسم باستخدام مادة لاصقة تحت الضغط.

أساسيات مقياس الضغط

كل يومهندسةبناء هياكل أخف وزنا وأكثر كفاءة لا تزال قادرة على الحفاظ على معايير صارمة للسلامة والمتانة. لتحقيق هذا التوازن من السلامة والمتانة والكفاءة ، يستخدم المهندسون مقاييس الإجهاد لقياس حدود الإجهاد لموادهم الخام. تراقب المقاييس مقدار الضغط السطحي الذي يمكن للمادة أن تتعامل معه. يتكون مقياس الإجهاد النموذجي من ثلاث طبقات هي الطبقة العلوية المصفحة ، وعنصر الاستشعار ، والطبقة الأساسية للفيلم البلاستيكي.

عندما يتم ربط مقياس الإجهاد بسطح تحت الضغط ، فإنه يتشوه أو ينثني في انسجام مع هذا السطح مما يتسبب في حدوث تحول في المقاومة الكهربائية يتناسب مع الضغط المطبق على السطح. يمكن بعد ذلك استخدام صيغة لتحويل تقلبات المقاومة إلى قراءة دقيقة للانفعال. تأتي المقاييس في تكوينات مختلفة ، ويعتمد اختيار مقياس الضغط المناسب لتطبيقك على الاتجاه الذي تعمل فيه السلالة الأساسية ، ونوع الضغط الذي تقيسه ، ومنطقة القياس المستهدفة. هذه هي أساسيات مقياس الضغط.

التواء

لنأخذ كائنًا واحدًا بطول 'L0'، استخدم القوة' F 'على جانبي الجسم. إذا طبقنا قدرًا متساويًا من القوة على الجسم ، فسيتغير طول الجسم.

التواء

في السابق كان طول الكائنإل0بعد القوة المطبقة على ذلك الجسم يكون الطولإل. يتم اعتبار التغيير في الطولدل، حيث dL = L- لام0.يتم تعريف السلالة على أنها نسبة التغيير في الطول والطول الأصلي.

السلالة = التغيير في الطول / الطول الأصلي = dL / L0

هذه هي صيغة قياس الضغط. هناك نوعان من السلالات هما سلالة موجبة وسلسلة سالبة. لنفترض أننا نستخدم موصلًا أو سلكًا كهربائيًا واحدًا في مقياس ضغط يمكنه تمرير الكهرباء من خلاله. مهما كانت القوى والاهتزازات والضغوط المطبقة على أجهزة القياس على السلك ، بسبب الاهتزازات ، والقوة المطبقة ، فإن أبعاد سائق يتغير أيضا.

سيتغير التغيير في الأبعاد أيضًا في المقاومة ، وسيجد هذا التغيير في المقاومة القوة المطبقة أو الاهتزازات أو الضغط. هنا التغيير في البعد هو الضغط. هذا هو المبدأ الأساسي الرئيسي لمقياس الضغط.

أنواع مقاييس الضغط

هناك أنواع مختلفة من أجهزة قياس الضغط والتي تشمل ما يلي.

مقاييس الضغط الخطي LY

مقاييس الانفعال الخطي LY تقيس الانفعال في اتجاه واحد فقط. LY1-LY9 هي أنواع مقاييس الضغط الخطي LY بأحجام وأشكال مختلفة. DY11 ، DY13 ، DY1x ، DY41 ، DY43 ، DY4x ، هي مقاييس الضغط الخطي المزدوجة.

ريدات قياس الإجهاد

الأنواع المختلفة من ريدات قياس الإجهاد هي وردة غشائية ، وردة تي ، وردية مستطيلة ، ووردة دلتا.

مقاييس الإجهاد الغشائية روزيت

تُستخدم مقاييس إجهاد الوردة الغشائية لقياس الإزاحة والسرعة والضغط والقوة ، وكذلك لقياس الإجهاد المرن للمواد والهياكل المطورة تحت الأحمال الديناميكية والثابتة. تُستخدم مقاييس الإجهاد في تصنيع سيارات السكك الحديدية والهندسة الميكانيكية والطائرات وإنتاج الصواريخ وغيرها من الصناعات.

مقياس الإجهاد Tee Rosette (0-90 0 )

وردة تي هي مقياس إجهاد مكون من عنصرين. في Tee rosette ، تكون الشبكتان متعامدة بشكل متبادل.

روزيت مستطيل (0-450-900)

يُعرف أيضًا باسم مقياس إجهاد الوردة المستطيل المكون من ثلاثة عناصر ويتكون من ثلاث شبكات. يتم إزاحة الشبكتين الثانية والثالثة بزاوية بمقدار 45 0 و 900على التوالى. دلتا روزيت: تُعرف دلتا روزيت أيضًا بمقياس سلالة دلتا روزيت ثلاثي العناصر ، والشبكة الثانية والثالثة هي 600و 1200بعيدًا عن الشبكة الأولى.

يتم عرض أشكال قياس الإجهاد في الوردة ، والوردة المستطيلة ، ودلتا روزيت أدناه.

تي روزيت ، مستطيل روزيت ، ودلتا روزيت

ربع جسر ونصف جسر وجسر كامل مقاييس الانفعال

نناقش أدناه مقاييس الإجهاد من نوع ربع ونصف وكامل الجسر.

مقياس ضغط نوع الجسر ربع

يوفر الجسر الربعي من النوع الأول وربع الجسر من النوع الثاني معلومات حول تكوينات قياس ضغط الجسر الربع.

ربع جسر من النوع الأول

يقيس جسر الربع من النوع الأول إما إجهاد الانحناء أو الإجهاد المحوري. يُعرف إجهاد الانحناء أيضًا باسم إجهاد اللحظة. يتم تعريف إجهاد الانحناء على أنه نسبة إجهاد الانحناء ومعامل مرونة الشباب. يمكن استخدام مقاييس الإجهاد المستخدمة في تكوين الانفعال اللحظي لتحديد الحمل الرأسي. يتم تعريف الإجهاد المحوري على أنه نسبة الإجهاد المحوري ومعامل الشباب ، لتحديد الأحمال المحورية ، يتم استخدام مقاييس الإجهاد في الإجهاد المحوري.

في الجسر الربع من النوع الأول ، يتم تثبيت عنصر قياس الضغط الفردي في اتجاه إجهاد الانحناء أو الإجهاد المحوري. حيث R1و ر اثنين (مقاومات إنجاز نصف الجسر) R3هو ربع الجسر المقاوم و R. 4 هو أيضًا عنصر نشط لقياس الضغط يقيس إجهاد الشد. يرد أدناه نوع الجسر الربع من النوع الأول والنوع الثاني من الإجهاد المحوري وإجهاد الانحناء والمخططات الدائرية.

مقياس الضغط الرباعي من النوع الأول والنوع الثاني

ربع جسر النوع الثاني

يقيس جسر الربع من النوع الثاني أيضًا إجهاد الانحناء أو الإجهاد المحوري. حيث R1و ر اثنين (مقاومات إنجاز نصف الجسر) R3(عنصر استشعار درجة حرارة الجسر الربع) و R 4 (عنصر قياس الإجهاد النشط الذي يقيس إجهاد الشد).

أجهزة قياس الضغط من نوع نصف الجسر

يوفر النوعان نصف الجسر الأول والنوع الثاني نصف الجسر معلومات عن تكوينات مقياس الضغط نصف الجسر.

نصف الجسر من النوع الأول

يقيس الانحناء أو الإجهاد المحوري. في النوع I R.1 و راثنين (مقاومات إنجاز نصف الجسر) R3 (يقيس الضغط من تأثير بواسون) و R.4 (يقيس إجهاد الشد).

نصف الجسر من النوع الثاني

إنه لا يقيس الإجهاد المحوري فقط يقيس إجهاد الانحناء. في النوع الثاني ص1 و راثنين (مقاومات إنجاز نصف الجسر) R3 (لقياس الانضغاط) و R3 (يقيس إجهاد الشد).

النوع نصف الجسر الأول والنوع الثاني المحورييتم عرض مخططات السلالة والانحناء والدائرة أدناه

مقياس الضغط نصف الجسر من النوع الأول والنوع الثاني

مقاييس الضغط من نوع الجسر الكامل

توفر أنواع الجسر الكامل من النوع الأول والنوع الثاني والنوع الثالث معلومات حول تكوينات مقياس ضغط الجسر الكامل.

نوع الجسر الكامل الأول والنوع الثاني

النوع الأول والنوع الثاني يقيسان إجهاد الانحناء فقط. في النوع I R.1و ر 3 (عناصر قياس الإجهاد النشط تقيس الإجهاد الانضغاطي) Rاثنينو ر 4 (عنصر قياس الضغط النشط يقيس إجهاد الشد). في النوع الثاني ص1(عناصر قياس الإجهاد النشط تقيس تأثير Poisson الانضغاطي) Rاثنين (عناصر قياس الإجهاد النشط تقيس تأثير بواسون الشد) R3 (عنصر قياس الضغط النشط يقيس الإجهاد الانضغاطي) و R.4 (عناصر قياس الإجهاد النشط تقيس إجهاد الشد)

مقياس الضغط الكامل من النوع الأول والنوع الثاني

الجسر الكامل من النوع الثالث

النوع الثالث من الجسر الكامل يرفض إجهاد الانحناء الذي يقيس الإجهاد المحوري فقط. حيث R1و ر 3 (عناصر قياس الإجهاد النشط تقيس تأثير Poisson الانضغاطي) Rاثنينو ر 4 (عناصر قياس الضغط النشط تقيس إجهاد الشد). إجمالي عناصر مقياس الضغط النشط في النوع الثالث أربعة ، حيث يتم تثبيت عنصرين من مقاييس الإجهاد النشط في اتجاه إجهاد محوري (أحدهما مثبت في الأعلى والآخر مثبت في الأسفل) ويعمل العنصران الآخران كمقياس بواسون.

الجسر الكامل من النوع الثالث المحوري ، إجهاد الانحناء ، ومخطط الدائرة

منتجات قياس الإجهاد

يتم عرض بعض أنواع منتجات قياس الإجهاد مع نطاق القياس والعلامة التجارية والتكلفة في الجدول أدناه.

صفات

خصائص مقاييس الانفعال

• مقاييس الإجهاد دقيقة للغاية
• للاتصالات بعيدة المدى ، فهي مثالية
• إنها تتطلب صيانة سهلة
• لديهم عمر تشغيل طويل
• للتركيب على المدى الطويل ، فإن مقاييس الإجهاد مناسبة

التطبيقات

تطبيقات مقياس الضغط هي

• الفضاء
• جسور الكابلات
• مراقبة السكك الحديدية
• إدارة عزم الدوران والطاقة في المعدات الدوارة
• الإجهاد المتبقي
• قياس الاهتزازات والعزم
• قياس الانحناء والانحراف
• قياس التوتر والانفعال والضغط

مزايا

مزايا مقياس الضغط هي

• غير مكلف
• بأسعار معقولة، ميسور، متناول اليد
• دقيق

أسئلة وأجوبة

1). ما هو نطاق طول المقياس؟

يتراوح مدى طول المقياس من 3 إلى 6 مم للتطبيقات الشائعة.

2). ما هي اعتبارات اختيار مقياس الضغط؟

اعتبارات اختيار مقياس الإجهاد هي مقاييس الطول والعرض ، وتكوين علامة تبويب اللحام ، والتوافر ، والمواد الحاملة ، وعدد المقاييس ، وترتيب المقاييس في نمط المقياس.

3). ما هو نطاق مقاومة مقياس الضغط؟

يتراوح نطاق مقاومة مقياس الضغط من 30 إلى 3 كيلو أوم.

4). ما هو معامل الشباب؟

يتم تعريف معامل الصغار على أنه نسبة إجهاد الشد إلى إجهاد تمدد.

5). ما هي أنواع السلالة؟

السلالة المحورية ، سلالة الانحناء ، السلالة الالتوائية ، إجهاد القص ، الإجهاد الانضغاطي هي الأنواع الخمسة من السلالة.

في هذه المقالة أنواع أجهزة قياس الضغط وتطبيقاتها ، ومزايا مقياس الانفعال ، وبعض منتجات قياس الانفعال مع نطاق القياس والطراز ، والخصائص ، وأساسيات مقياس الانفعال ، وأنواع مختلفة من مقاييس الانفعال مع الرسوم البيانية. هنا سؤال لك ما هي مميزات مقياس الانفعال؟