Электронный динамометр – принцип работы универсальных и профессиональных устройств

Для проведения измерений силы растяжения или сжатия применяются специальные приборы контрольно-измерительного назначения, которые называются динамометрами. Эти устройства различаются по функциональному типу, конструкции, конкретной сфере применения. Среди всех модификаций особым спросом пользуются электронные модификации.

Краткое содержимое статьи:

Сфера применения
Особенности работы динамометра сжатия-разжатия
Использование индукции и пьезоэлектрического эффекта
Приспособление с проволочным датчиком
Преимущества моделей
Фото электронных динамометров

Сфера применения

Динамометр представляет собой приспособление, которое используется в процессе измерения силовых параметров в различных агрегатах и механизмах. С высокой точностью производится измерение динамометром, например, силы резания. Затеряется также сила тяги и даже момента крутящего типа.

Замеры производятся, как правило, нескольких параметров одновременно – от 1 до 3. Это фактор ложится в основу классификации устройств – однокомпонентный, двухкомпонентный и трехкомпонентный типы.

Конструкции данных приспособлений достаточно схожи, хотя по внешнему виду они могут и различаться, что видно на фото динамометров. В построении изделий предусмотрен специальный резец, работа которого синхронизирована с механизмом, ответственным за распределение силы резки на отдельные составляющие.

Присутствуют датчики для преобразования зафиксированной силы в соответствующие показатели, которые затем будут сосчитаны элементом регистрации.

Если вас интересует вопрос, какие есть динамометры, то целесообразно выделить такие их виды:

индукционные;
пьезоэлектрические;
конденсаторные;
устройства, использующие проволочные датчики сопротивления.

Результативный вид получаемых замеров представляет собой запись, аналогичную представленной на осциллограмме. Поэтому применяется устройство для определения нагрузок в процессах производства и при проведении СМР.

Особенности работы динамометра сжатия-разжатия

В наибольшей степени в практике задействуется тензорезисторный вид электродинамометров. Они обладают высоким показателем собственной частотой, равной нескольким килогерцам и позволяют производить динамические и статистические замеры.

Первый тип измерений дает оценку нормативных значений и законов, которые лежат в основе процессов физического характера, происходящих в объекте. Статические измерения позволяют определить возможность фиксации физической величины непосредственно в ходе измерений.

Динамометр тензорезисторного типа конструктивно включает элемент с высокой степенью упругости, а также ряд решеток тензорезисторного вида.

Воздействующая на устройство нагрузка приводит к их деформации. Это обусловливает разбалансировку токов моста сопротивления, в связи с чем генерируется сигнал. Он записывается на специальной шкале вторичного прибора. Данная шкала имеет градацию в силовых единицах, что позволяет определить динамометром силу сжатия.

Использование индукции и пьезоэлектрического эффекта

Динамометр индукционного типа задействуется в процессе испытаний двигателей с параметром мощности до 966 л. с. Это электрическое устройство малоинерционное и охлаждается при помощи воды. В процессе работы создается момент торможения вследствие возникновения вихревых токов.

Конструктивно имеется диск из металла, зафиксированный в магнитном поле. Вращение диска осуществляется с заданной скоростью. Возникающие токи вихревого характера определяются на тензодатчике.

Наличие датчика со специфическим магнитным эффектом позволяет зафиксировать число совершаемых диском оборотов в течение 1 мин.

Динамометр пьезоэлектрического типа замеряет статические силы. В конструкции присутствуют пластины, основу которых составляет пьезокварц. Благодаря применению данного материала создается пьезоэффект. Он может быть прямым и обратным. Заряд формируется на пластинах вследствие нагрузки на них. Вид реакции определяется расположением разреза к осям установленных кристаллов. Это состояние зависит от действующей силы – происходит ли сжатие или сдвиг.

Положение пластин таково, что они имеют круговое расположение и зажимаются стальными кольцами. Усилитель с большим входным сопротивлением подключен к пластинам и осуществляет преобразование заряда в электронапряжение, снимаемое электродами. Заряд, возникающий при ударе, позволяет использовать такие динамометры в процессе определения ударных нагрузок.

Приспособление с проволочным датчиком

В приборе присутствует пластина в форме квадрата Она расположена в корпусе на специальных упругих звеньях. В качестве материала для их изготовления берется закаленная сталь.

Форма звеньев – полые трубки с небольшой степенью жесткости применительно к вектору, который перпендикулярен оси. Однако по параллельной оси вектора степень жесткости будет высокой.

В опорах расположены проволочные датчики. Их база 10 мм. В конструкции имеются датчики:

для замеров горизонтальных сил;
для фиксации крутящего момента.

Устройство применяется в процессе фрезеровки, шлифовании, точении и позволяет произвести замер силы резания.

Преимущества моделей

Электронные динамометры отличаются такими достоинствами:

стабильность многократных измерений вследствие минимальности отклонений и амплитуды замеров;
возможность передачи данных по кабелю на ПК;
высокий уровень разрешающей способности, обеспечивающий детализацию замеров;
удобство конструкции и простота калибровки;
удобный дисплей;
простота в эксплуатации.

Электронный динамометр обеспечивает высокую точность измерений сил растяжения и сжатия. Использование устройства достаточно простое и не требует специальных навыков.