05 جولای نحوه عملکرد کرنش سنج یا استرین گیج
استرین گیج یا کرنش سنج چیست ؟
وقتی بر جسمی نیرو وارد میگردد استرس و استرین ایجاد میشود . کرنش سنج یا استرین معرف مقاومت درونی جسم در مقابل نیرو است و استرین در حقیقت بیانگر جابجائی و تغییر شکل جسم میباشد.
سنسور استرین گیج ( Strain Gauge ) یا کرنش سنج برای اندازه گیری کرنش یا تغییرات نسبی طول یک جسم به کار گرفته می شود. روش‌های مختلفی برای اندازه‌گیری کرنش وجود دارد،
اما شایع‌ترین روش استفاده از کرنش‌سنج (strain guage) میباشد. در کرنش‌سنج، مقاومت الکتریکی آن متناسب با مقدار کرنش واردشده تغییر میکند
نحوه عملکرد کرنش سنج یا استرین گیج
وقتی سنسور استرین گیج را در حالت فشردگی قرار می دهیم منظور همان compression است،
طول کرنش سنج یا همان استرین گیج کم شده و قطر سیم های استرین گیج افزایش یافته و در نتیجه مقاومت زیاد می شود و وقتی در حالت کشیدگی هستیم یا همان Tension طول استرین گیج زیاد شده و قطر سیم های استرین گیج کم می شود
به همین دلیل است که به استرین گیج سنسور کرنش سنج مقاومتی گفته می شود زیرا اندازه گیری کرنش و تنش با تغییرات اهم می باشد.
استرین گیج ها به چند دسته کلی تقسیم می شوند که در زیر نام برده ایم و از انجائیکه هر شرکت تولید کننده نام های مشابه ای را روی استرین گیج خود می گذارد
ما هم کلیه اسامی استفاده شده را ذکر کرده ایم
Linear strain gauge or single Element
Shear Rosettes or 2-element Strain gauge or V-Shape strain gage
Torque Rosettes or 2-element Strain gage or V-Shape strain gage
Tee Rosettes or T Rosettes Starin gage
Rectangular Rosettes or Corner Rosettes
Delta Rosettes
Chain Strain gauge or 5-element or single axia
Full Bridge
Half Bridge
Memberane Rosettes
Pre-Wired Strain gage
Crack Propagation strain
Transducer Strain gauge
اگر در یک فویل استرین گیج دو عدد استرین گیج کاملا مستقل باشد به آن Dual or Double or parralell می گویند و اگر استرین گیج ها روی هم باشد به آن Stack در غیر اینصورت به آن Plane strain gauge می گویند
یکی از کاربرد های کرنش سنج یا استرین گیج سنجش تنش یا Stress یک سازه است که در مهندسی مکانیک و مهندسی عمران از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
برای مثال برای سنجش تنش یا استرس در توربین ها ، جک ها ، شفت توربین ها و موتور ها ، بدنه مخازن ، پل ها ، برج ها و … از استرین گیج استفاده می شود.
مثلا در هنگام ساخت پل ها ممکن است به میلگرد ها یا تیرآهن های به کار رفته استرین گیج متصل کنند،
پس از تکمیل پل می توان با اتصال سیم های خروجی استرین گیج هایی که در قسمت های مختلف سازه نصب شده اند
به دیتالاگر ها و مانیتور کردن داده های به دست آمده محل آسیب های احتمالی را شناسایی نمود و قبل از اینکه باعث ایجاد خسارت جدی شوند
ترمیم کرد. تصویر زیر استرین گیج نصب شده بر روی پره های یک توربین آبی را نمایش می دهد.
همه چیز درباره اندازه گیری فشار با استرین گیج
اندازه گیری فشار با استرین گیج از مرسوم ترین و پرکاربرد ترین روش های اندازه گیری فشار در ترانسمیترهای فشار در صنایع بزرگ می باشد
مقاومت الکتریکی یک سیم با طول سیم، رابطه مستقیم و با سطح مقطع آن رابطه معکوس دارد.
به عبارت دیگر هرچه طول سیم بیشتر شود و یا سطح مقطع آن کمتر گردد، مقاومت الکتریکی سیم بیشتر خواهد شد.
ترانسدیوسرهای فشار
کرنش سنج ها یا استرین گیج ها یکی از متداولترین ترانسدیوسرهای فشار هستند.
این دستگاه اندازه گیر شامل یک سنسور دیافراگمی است که روی آن یک یا چند مقاومت الکتریکی چسبانده شده است.
معمولا این مقاومت ها روی صفحه جداگانه ای نصب شده اند و مجموعه آنها روی دیافراگم قرار گرفته اند.
کشیدگی سنسور در اثر اعمال فشار، منجر به کشیده شدن صفحه در حد چند میکرون، می شود و چون مقاومت الکتریکی کاملاً به صفحه چسبانده شده،
تغییر شکل صفحه باعث تغییرطول مقاومت و در نتیجه تغییر مقاومت الکتریکی آن می شود.
این تغییر مقاومت الکتریکی که متناسب با میزان فشار اعمالی است، توسط یک پل وتستون اندازه گرفته می شود و در نهایت میزان تغییرات فشار محاسبه گردیده و به نمایشگر یا سیستم کنترلی ارسال می گردد
وقتی سنسور استرین گیج را در حالت فشردگی قرار می دهیم منظور همان compression است،
طول کرنش سنج یا همان استرین گیج کم شده و قطر سیم های استرین گیج افزایش یافته و در نتیجه مقاومت زیاد می شود
و وقتی در حالت کشیدگی هستیم یا همان Tension طول استرین گیج زیاد شده و قطر سیم های استرین گیج کم می شود
به همین دلیل است که به استرین گیج سنسور کرنش سنج مقاومتی گفته می شود زیرا اندازه گیری کرنش و تنش با تغییرات اهم می باشد.
نکات مهم در استفاده از کرنش سنج
- تغییر فرم در کرنش سنج باید تا حد الاستیک باشد
- برای اینکه تغییر مقاومت قابل اندازه گیری باشد باید طول سیم حساس زیاد باشد
- فاکتور گیج بالا باشد(ایجاد کم کرنش سبب تغییرات زیاد در مقاومت)
- سطح اشغال شده کم باشد تا بتوان به کرنش نقطه ای نزدیک شد
ویژگی های یک کرنش سنج خوب
- رابطه بین تغییرات مقاومت و تغییرات کرنش خطی باشد
- مقاومت کرنش سنج کم ولی حساسیت به کرنش بالا باشد
- قیمت ان کم و کاربرد ان آسان باشد
- اندازه فیزیکی و جرم ان کم باشد
- انعطاف پذیر باشد تا بدون ایجاد تنش اضافی در کرنش سنج روی قطعه نسب گردد.حساسیت کمتر به عوامل محیطی مثل دما
- توانایی اندازه گیری استاتیک و دینامیک
- پایداری بالا، خطی بودن و پسماند کم
اجزا سیستم اندازه گیری کرنش
شامل:
- قطه مورد آزمایش
- پل وتسون
- میکرو کنترلر
- تقویت کننده ولتاژ
- کرنش سنج مقاومتی
کاربردهای کرنش سنج
- در load cell ها
برای مشاهده ی تغییر شکل در سازه ها ، پل ها وساختمان ها
- برای تحقیقات در صنایع هوافضا , اتومبیل ,پتروشیمی ,تولید قدرت
- سایر کاربردهای علمی و تحقیقاتی
گروه صنعتی ماشین توزین یکی از مجموعه های صنعتی زیرمجموعه شرکت مهندسی هوشمند حسگر می باشد که بعنوان یک شرکت دانش بنیان در پارک علم و فناوری شهرک علمی و تحقیقاتی اصفهان مشغول به کار می باشد.
تخصص گروه صنعتی ماشین توزین، تجهیز انواع ماشین آلات معدنی، صنعتی و کشاورزی و دامپروری به سیستم توزین می باشد و در این راستا تاکنون توانسته است
بر روی مجموعه بزرگی از ماشین آلات همچون لودر، لیفتراک، جرثقیل، نوارنقاله، فیدرمیکسر و مخازن و سیلوها سیستم توزین دینامیک نصب نماید.
همچنین گروه صنعتی ماشین توزین با توجه به تیم متخصص خود قادر به ساخت انواع سنسورهای اندازه گیری کمیت های مکانیکی همچون لودسل ها و پرشرسل ها و شتاب سنج ها می باشد.
#استرین گیج #کرنش سنج #فروش استرین گیج یا کرنش سنج #چسب CN #لودسل #قیمت استرین گیج
بدون نظر