Тензометрическая система для измерения нагрузок
Традиционные тензометрические системы по измерению нагрузок предполагают наличие датчиков и в зависимости от поставленной задачи датчики имеют различные варианты исполнения (датчики балочного, консольного, кромочного типа, S-образные датчики и пр.) и габаритные размеры (от миниатюрных до крупных).
Но как быть, если перед вами стоит задача по измерению нагрузки в деталях, где невозможно установить даже самый миниатюрный датчик?
Справиться с поставленной задачей помогут тензорезисторы, наклеенные непосредственно на деталь и цифровые датчики серии ZETSENSOR — ZET 7010, ZET 7110 или ZET 7111.
Для примера приведем решение, созданное нашими специалистами, перед которыми встала задача измерения нагрузок на свободных концах парашютной системы во время лётных испытаний.
Измерение нагрузки требовалось осуществлять непосредственно на пряжке. Было сделано следующее:
- на каждой пряжке были наклеены тензорезисторы;
- тензорезисторы подключались к измерительной линии на базе модулей ZET 7111 и ZET 7173.
Поскольку, требовалось сделать систему автономной, то набор преобразователей включал в себя только накопитель с внешней SD-картой объемом для записи данных до 32 Гб. Питание комплекта осуществляется при помощи аккумуляторов.
Испытания комплекта проводились при помощи импровизированных весов: к пряжке при помощи хомутов крепили конструкцию с площадкой для установки груза.
На площадку устанавливали груз, при этом датчики работали в автономном режиме, регистрировали приложенную нагрузку и сигналы записывали в память регистратора ZET 7173. Нагрузку осуществляли в два этапа для определения скорости реагирования.
Обработка сигналов осуществлялась при помощи стандартных программ, входящих в состав программного обеспечения ZETLAB. На графике ниже приведены результаты испытаний: на верхнем графике сырые данные с цифровых датчиков, на нижнем — обработанные и приведенные к единицам измерений нагрузки.
Проведенный эксперимент показывает, что при помощи минимального набора цифровых датчиков можно создать своими руками любой комплект по измерению нагрузок, как статических, так и динамических.
Тензорезисторы позволяют измерять степень сжатия и растяжения, скручивания, изгиба, и рассчитать прикладываемые к изделию силы. Для правильного монтажа тензорезисторов на изделии и подключения к тензометрическим модулям можно изучить инструкцию по формированию мостовых схем.
