Інтэрфейс 301 Load Cell Кіраўніцтва карыстальніка

Датчыкі нагрузкі 301 Кіраўніцтва

Датчык нагрузкі 301

Характарыстыкі і прымяненне тензодатчиков

©1998–2009 Interface Inc.
Рэвізія 2024
Усе правы абароненыя.

Interface, Inc. не дае ніякіх гарантый, відавочных або пэўных, уключаючы, але не абмяжоўваючыся імі, любыя пэўныя гарантыі таварнасці або прыдатнасці для пэўнай мэты ў дачыненні да гэтых матэрыялаў, і робіць такія матэрыялы даступнымі выключна на аснове "як ёсць". .
Interface, Inc. ні ў якім разе не нясе адказнасці перад кім-небудзь за спецыяльныя, дадатковыя, выпадковыя або ўскосныя страты ў сувязі з выкарыстаннем гэтых матэрыялаў або ў выніку іх выкарыстання.
Interface® , Inc. 7401 Butherus Drive
Скотсдэйл, Арызона 85260
480.948.5555 тэлефон
contact@interfaceforce.com
http://www.interfaceforce.com

Сардэчна запрашаем у Interface Load Cell 301 Guide, незаменны тэхнічны рэсурс, напісаны экспертамі галіны па вымярэнні сілы. Гэта пашыранае кіраўніцтва прызначана для інжынераў-выпрабавальнікаў і карыстальнікаў вымяральных прылад, якія жадаюць атрымаць поўнае ўяўленне пра прадукцыйнасць і аптымізацыю датчыкаў нагрузкі.
У гэтым практычным кіраўніцтве мы даследуем важныя тэмы з тэхнічнымі тлумачэннямі, візуалізацыямі і навуковымі дэталямі, неабходнымі для разумення і максімізацыі функцыянальнасці датчыкаў нагрузкі ў розных прылажэннях.
Даведайцеся, як уласцівая калянасць датчыкаў нагрузкі ўплывае на іх працу пры розных умовах нагрузкі. Далей мы даследуем уласную частату датчыка нагрузкі, аналізуючы сцэнарыі як з лёгкай, так і з высокай нагрузкай, каб зразумець, як змены нагрузкі ўплываюць на частотную характарыстыку.
Кантактны рэзананс - гэта яшчэ адзін важны аспект, які шырока разглядаецца ў гэтым кіраўніцтве, які пралівае святло на з'яву і яе наступствы для дакладных вымярэнняў. Акрамя таго, мы абмяркоўваем прымяненне калібравальных нагрузак, падкрэсліваючы важнасць кандыцыянавання клеткі і ўліку ўздзеяння і гістэрэзісу падчас працэдур каліброўкі.
Пратаколы выпрабаванняў і каліброўкі старанна вывучаюцца, забяспечваючы разумныя рэкамендацыі для забеспячэння дакладнасці і надзейнасці ў працэсах вымярэння. Мы таксама паглыбляемся ў прымяненне нагрузак, якія выкарыстоўваюцца, засяроджваючыся на метадах нагрузкі на восі і стратэгіях кіравання па-за восевымі нагрузкамі для павышэння дакладнасці вымярэнняў.
Акрамя таго, мы даследуем метады зніжэння старонніх уздзеянняў нагрузкі шляхам аптымізацыі дызайну, прапаноўваючы каштоўную інфармацыю аб змякчэнні знешніх уздзеянняў на прадукцыйнасць датчыкаў нагрузкі. Перагрузачная здольнасць са староннімі нагрузкамі і барацьба з ударнымі нагрузкамі таксама падрабязна абмяркоўваюцца, каб узброіць інжынераў ведамі, неабходнымі для абароны тензодатчиков ад неспрыяльных умоў.
Кіраўніцтва Interface Load Cell 301 змяшчае неацэнную інфармацыю для аптымізацыі прадукцыйнасці, павышэння дакладнасці і забеспячэння надзейнасці вымяральных сістэм у розных прылажэннях.
Ваша каманда інтэрфейсу

Характарыстыкі і прымяненне тензодатчиков

Калянасць нагрузкі

Кліенты часта жадаюць выкарыстоўваць тензодатчик як элемент фізічнай структуры машыны або вузла. Такім чынам, яны хацелі б ведаць, як клетка адрэагуе на сілы, якія развіваюцца падчас зборкі і працы машыны.
Для іншых частак такой машыны, якія зроблены са стандартных матэрыялаў, дызайнер можа шукаць іх фізічныя характарыстыкі (напрыклад, цеплавое пашырэнне, цвёрдасць і калянасць) у даведніках і вызначаць узаемадзеянне сваіх частак на аснове сваёй канструкцыі. Аднак, паколькі тензодатчик пабудаваны на выгібе, які з'яўляецца складанай апрацаванай часткай, дэталі якой невядомыя заказчыку, заказчыку будзе цяжка вызначыць яго рэакцыю на сілы.Карысным практыкаваннем з'яўляецца разгляд таго, як простае згінанне рэагуе на нагрузкі, прыкладзеныя ў розных напрамках. Малюнак 1 паказвае прыкладampпросты згін, зроблены шляхам шліфавання цыліндрычнай канаўкі ў абодва бакі кавалка сталёвага матэрыялу. Варыяцыі гэтай ідэі шырока выкарыстоўваюцца ў машынах і выпрабавальных стэндах для ізаляцыі тэнзамераў ад бакавых нагрузак. У гэтым эксampнапрыклад, простае згінанне ўяўляе сабой элемент канструкцыі машыны, а не сапраўдную тэнзамерную ячэйку. Тонкі ўчастак простага згіну дзейнічае як віртуальны падшыпнік без качэння, які мае невялікую канстанту круцільнай спружыны. Такім чынам, канстанту спружыны матэрыялу, магчыма, прыйдзецца вымераць і ўлічыць у характарыстыкі водгуку машыны. Калі мы прыкладзем сілу расцяжэння (FT ) або сілу сціску (FC ) да згінання пад вуглом ад яго цэнтральнай лініі, згінанне будзе скажона ўбок вектарным кампанентам (F TX) або (FCX ), як паказана пункцірам контур. Нягледзячы на ​​тое, што вынікі выглядаюць даволі падобнымі ў абодвух выпадках, яны кардынальна адрозніваюцца.
У выпадку расцяжэння на малюнку 1 згін мае тэндэнцыю выгінацца ў адпаведнасці з пазавосевай сілай, і згіб бяспечна прымае становішча раўнавагі нават пры значным нацяжэнні.
У выпадку сціску рэакцыя выгібу, як паказана на малюнку 2, можа быць вельмі разбуральнай, нават калі прыкладзеная сіла сапраўды такой жа велічыні і ўздоўж той жа лініі дзеяння, што і сіла расцяжэння, таму што выгіб адгінаецца ад лінія дзеяння прыкладзенай сілы. Гэта мае тэндэнцыю да павелічэння бакавой сілы (F CX), што прыводзіць да выгібу
згінаецца яшчэ больш. Калі бакавая сіла перавышае здольнасць згінання супраціўляцца паваротнаму руху, згінанне будзе працягваць згінацца і ў канчатковым выніку выйдзе з ладу. Такім чынам, рэжым адмовы пры сціску - гэта калапс пры выгіне, і ён будзе адбывацца пры значна меншай сіле, чым можна бяспечна прыкласці пры расцяжэнні.
Урок, які трэба атрымаць з гэтага былогаampLe з'яўляецца тое, што пры распрацоўцы датчыкаў нагрузкі на сціск з выкарыстаннем калонных канструкцый неабходна быць вельмі асцярожным. Нязначныя перакосы могуць быць павялічаны рухам калоны пад нагрузкай на сціск, і вынік можа вар'іравацца ад памылак вымярэнняў да поўнага разбурэння канструкцыі.
Папярэдні эксample дэманструе адзін з асноўных авансtagІнтэрфейс® LowProfile® дызайн клеткі. Паколькі ячэйка такая кароткая ў адносінах да свайго дыяметра, яна не паводзіць сябе як ячэйка калоны пры нагрузцы на сціск. Ён значна больш устойлівы да няправільнай нагрузкі, чым ячэйка слупка.
Жорсткасць любога тензодатчика ўздоўж яго асноўнай восі, нармальнай восі вымярэння, можна лёгка вылічыць, улічваючы намінальную ёмістасць ячэйкі і яго прагін пры намінальнай нагрузцы. Дадзеныя пра дэфармацыю тэнзамераў можна знайсці ў каталогу Interface® і webсайт.
УВАГА:
Майце на ўвазе, што гэтыя значэнні з'яўляюцца тыповымі, але не з'яўляюцца кантраляванымі спецыфікацыямі для датчыкаў нагрузкі. Увогуле, прагіны з'яўляюцца характарыстыкамі канструкцыі выгібу, матэрыялу выгібу, каэфіцыентаў каліброўкі і канчатковай каліброўкі ячэйкі. Кожны з гэтых параметраў кантралюецца індывідуальна, але сукупны эфект можа мець некаторую зменлівасць.
Выкарыстанне згінання SSM-100 на малюнку 3 у якасці прыкладуample, калянасць па галоўнай восі (Z) можа быць разлічана наступным чынам:Гэты тып разліку праўдзівы для любога лінейнага тензодатчика на яго галоўнай восі. Наадварот, калянасць восяў (X ) і (Y ) значна складаней вызначыць тэарэтычна, і яны звычайна не ўяўляюць цікавасці для карыстальнікаў Mini Cells па той простай прычыне, што рэакцыя вочак на гэтых дзвюх восях не кіруецца, як для LowProfile® серыя. Для Mini Cells заўсёды рэкамендуецца пазбягаць прымянення бакавых нагрузак, наколькі гэта магчыма, таму што ўзаемадзеянне пазавосевых нагрузак з выхадам асноўнай восі можа прывесці да памылак у вымярэннях.
Напрыкладampнапрыклад, прымяненне бакавой нагрузкі (FX ) прымушае датчыкі ў A бачыць нацяжэнне, а датчыкі ў (B) - сціск. Калі выгібы ў (A) і (B) былі аднолькавымі і каэфіцыенты калібра ў (A) і (B) супадаюць, мы чакалі б, што выхад ячэйкі адменіць эфект бакавой нагрузкі. Аднак, паколькі серыя SSM з'яўляецца недарагой камунальнай ячэйкай, якая звычайна выкарыстоўваецца ў прыкладаннях з нізкімі бакавымі нагрузкамі, дадатковыя выдаткі для кліента на ўраўнаважванне адчувальнасці да бакавой нагрузкі звычайна неапраўданыя.
Правільнае рашэнне ў выпадку, калі могуць узнікаць бакавыя нагрузкі або момантныя нагрузкі, - гэта адлучыць тензодатчик ад гэтых старонніх сіл з дапамогай стрыжневага падшыпніка на адным або абодвух канцах тензодатчика.
Напрыкладample, Малюнак 4, паказвае тыповую ўстаноўку датчыка нагрузкі для вагі бочкі з палівам, якая знаходзіцца на вагавой платформе, каб узважыць паліва, якое выкарыстоўваецца ў выпрабаваннях рухавіка.Штыфт трывала мацуецца да апорнай бэльцы з дапамогай шпількі. Падшыпнік наканечніка стрыжня можа свабодна круціцца вакол восі свайго апорнага штыфта, а таксама можа рухацца прыкладна на ±10 градусаў пры павароце як унутр, так і за межы старонкі, а таксама вакол асноўнай восі датчыка нагрузкі. Гэтыя свабоды перамяшчэння гарантуюць, што нагрузка расцяжэння застаецца на той жа цэнтральнай лініі, што і першасная вось датчыка нагрузкі, нават калі нагрузка няправільна адцэнтравана на вазе.
Звярніце ўвагу, што таблічка на датчыку нагрузкі чытаецца ўверх дном, таму што тупік ячэйкі павінен быць усталяваны на апорным канцы сістэмы.

Тэндаметрычная ўласная частата: маланагружаны корпус

Часта тензодатчик будзе выкарыстоўвацца ў сітуацыі, калі лёгкі груз, напрыклад, вагавая чаша або невялікае выпрабавальнае прыстасаванне, будзе прымацаваны да канца клеткі пад напругай. Карыстальнік хацеў бы ведаць, як хутка клетка будзе рэагаваць на змяненне нагрузкі. Падключыўшы выхад датчыка нагрузкі да асцылографа і выканаўшы просты тэст, мы можам даведацца некаторыя факты аб дынамічнай рэакцыі ячэйкі. Калі мы моцна замацуем клетку на масіўным блоку, а затым злёгку стукнем па актыўным канцы клеткі малюсенькім малатком, мы ўбачым
dampрэд сінусоід (шэраг сінусоідаў, якія паступова памяншаюцца да нуля).
УВАГА:
Будзьце вельмі асцярожныя, наносячы ўдары па датчыку нагрузкі. Узроўні сілы могуць пашкодзіць клетку, нават на вельмі кароткія прамежкі часу.Частату (колькасць цыклаў, якія адбываюцца за адну секунду) вібрацыі можна вызначыць шляхам вымярэння часу (T ) аднаго поўнага цыклу ад аднаго станоўчага перасячэння нуля да наступнага. Адзін цыкл пазначаны на малюнку асцылографа на малюнку 5 тлустай лініяй. Ведаючы перыяд (час аднаго цыклу), мы можам вылічыць уласную частату свабодных ваганняў тензодатчика ( fO) па формуле:Уласная частата тензодатчика ўяўляе цікавасць, таму што мы можам выкарыстоўваць яго значэнне для ацэнкі дынамічнай рэакцыі тензодатчика ў слаба нагружанай сістэме.
УВАГА:
Уласныя частоты з'яўляюцца тыповымі значэннямі, але не з'яўляюцца кантраляванай спецыфікацыяй. Яны прадстаўлены ў каталогу Interface® толькі ў якасці дапамогі карыстачу.
Эквівалентная спружына-масавая сістэма тензодатчика паказана на малюнку 6. Маса (M1) адпавядае масе жывога канца клеткі, ад кропкі мацавання да тонкіх участкаў выгібу. Спружына, якая мае канстанту спружыны (K), уяўляе сабой хуткасць спружыны тонкага вымяральнага ўчастка выгібу. Маса (M2) уяўляе сабой дабаўленую масу любых прыстасаванняў, якія прымацаваны да жывога канца тензодатчика.
Малюнак 7 суадносіць гэтыя тэарэтычныя масы з фактычнымі масамі ў рэальнай сістэме тензодатчиков. Звярніце ўвагу, што пастаянная спружыны (K) знаходзіцца на лініі падзелу на тонкім участку выгібу.Уласная частата з'яўляецца асноўным параметрам, вынікам распрацоўкі тензодатчика, таму карыстальнік павінен разумець, што даданне любой масы на актыўным канцы тензодатчика будзе мець эфект зніжэння агульнай уласнай частаты сістэмы. Напрыкладample, мы можам уявіць сабе, як злёгку цягнем уніз масу M1 на малюнку 6, а потым адпускаем. Маса будзе вагацца ўверх і ўніз з частатой, якая вызначаецца пастаяннай спружыны (K ) і масай M1.
Фактычна, ваганні будуць damp з цягам часу прыкладна гэтак жа, як на малюнку 5.
Калі цяпер мы прыкруцім масу (M2) да (M1),
павелічэнне масавай нагрузкі знізіць уласную частату спружыннай сістэмы. На шчасце, калі мы ведаем масы (M1 ) і (M2) і ўласную частату зыходнай камбінацыі спружыны і масы, мы можам вылічыць колькасць, на якую ўласная частата будзе паніжана даданнем (M2 ), у адпаведнасці з формула:Для інжынера-электрыка або электроншчыка статычная каліброўка - гэта параметр (DC), а дынамічная характарыстыка - гэта параметр (AC). Гэта паказана на малюнку 7, дзе каліброўка пастаяннага току паказана ў сертыфікаце завадской каліброўкі, і карыстальнікі хацелі б ведаць, якой будзе рэакцыя ячэйкі на некаторай частаце кіравання, якую яны будуць выкарыстоўваць у сваіх тэстах.
Звярніце ўвагу на роўны інтэрвал паміж лініямі сеткі «Частата» і «Выхад» на графіку на малюнку 7. Абедзве гэтыя функцыі з'яўляюцца лагарыфмічнымі; гэта значыць, яны ўяўляюць сабой каэфіцыент 10 ад адной лініі сеткі да наступнай. Напрыкладample, «0 дб» азначае «без змен»; «+20 дб» азначае «ў 10 разоў больш, чым 0 дб»; «–20 дб» азначае «1/10 столькі ж, колькі 0 дб»; і «–40 дб» азначае «1/100 роўна 0 дб».
Выкарыстоўваючы лагарыфмічнае маштабаванне, мы можам паказаць большы дыяпазон значэнняў, а больш агульныя характарыстыкі аказваюцца прамымі лініямі на графіцы. Напрыкладample, пункцірная лінія паказвае агульны нахіл крывой водгуку над уласнай частатой. Калі мы працягнем графік уніз і направа, адказ стане асімптатычным (усё бліжэй і бліжэй) да прамой пункцірнай лініі.
УВАГА:
Крывая на малюнку 63 прадстаўлена толькі для таго, каб адлюстраваць тыповую рэакцыю слаба нагружанага тензодатчика ў аптымальных умовах. У большасці ўстановак рэзанансы ў прыстасаваннях для мацавання, выпрабавальнай раме, механізме прывада і тэстуемай машыне (выпрабоўваным блоку) будуць пераважаць над рэакцыяй тэнзапраграмы.

Тэндаметрычная ячэйка ўласнай частаты: моцна нагружаны выпадак

У тых выпадках, калі тензодатчик механічна шчыльна злучаны з сістэмай, дзе масы кампанентаў значна цяжэйшыя за ўласную масу тензодатчика, тензодатчик больш імкнецца дзейнічаць як простая спружына, якая злучае вядучы элемент з кіраваным элементам у сістэма.
Праблема для распрацоўніка сістэмы становіцца адной з аналізаў мас у сістэме і іх узаемадзеяння з вельмі жорсткай спружыннай канстантай тензодатчика. Няма прамой карэляцыі паміж ненагружанай уласнай частатой тензодатчика і моцна нагружанымі рэзанансамі, якія будуць назірацца ў сістэме карыстальніка.

Кантактны рэзананс

Амаль кожны адбіваў баскетбольны мяч і заўважаў, што перыяд (час паміж цыкламі) карацей, калі мяч адбіваецца бліжэй да падлогі.
Кожны, хто гуляў у пінбол, бачыў, як мяч бразгае ўзад і наперад паміж двума металічнымі стойкамі; чым бліжэй слупы падыходзяць да дыяметра мяча, тым хутчэй мяч будзе грукатаць. Абодва гэтыя эфекты рэзанансу абумоўлены аднымі і тымі ж элементамі: масай, свабодным зазорам і спружыністым кантактам, які змяняе кірунак руху.
Частата ваганняў прапарцыйная калянасці аднаўляючай сілы і зваротна прапарцыйная як памеру зазору, так і масе. Такі ж эфект рэзанансу можна знайсці ў многіх машынах, і назапашванне ваганняў можа пашкодзіць машыну падчас нармальнай працы.НапрыкладampНа малюнку 9 дынамометр выкарыстоўваецца для вымярэння магутнасці бензінавага рухавіка. Рухавік, які выпрабоўваецца, прыводзіць вадзяной тормаз, выхадны вал якога злучаны з радыусным рычагом. Рука можа свабодна круціцца, але стрымліваецца датчыкам нагрузкі. Ведаючы абароты рухавіка, сілу, якая дзейнічае на датчык нагрузкі, і даўжыню радыуса, мы можам вылічыць магутнасць рухавіка.
Калі мы паглядзім на дэталь зазору паміж шарыкам падшыпніка стрыжня і ўтулкай падшыпніка стрыжня на малюнку 9, мы знойдзем памер зазору (D) з-за розніцы ў памерах шарыка і яго стрымліваючы рукаў. Сума двух шаравых зазораў, плюс любая іншая няшчыльнасць у сістэме, будзе агульным «разрывам», які можа выклікаць кантактны рэзананс з масай радыуса і хуткасцю спружыны тензодатчика.Па меры павелічэння абаротаў рухавіка мы можам знайсці пэўную колькасць абаротаў у хвіліну, пры якой хуткасць кручэння цыліндраў рухавіка адпавядае рэзананснай частаце кантакту дынамометра. Калі мы лічым, што абароты ў хвіліну, павелічэнне (памнажэнне сіл) будзе адбывацца, кантактныя ваганні будуць нарошчвацца, і ўдарныя сілы ў дзесяць ці больш разоў перавышаюць сярэднюю сілу могуць быць лёгка накладзены на тензодатчик.
Гэты эфект будзе больш выяўленым пры выпрабаванні аднацыліндравага рухавіка газонакасілкі, чым пры выпрабаванні васьміцыліндравага аўтамабільнага рухавіка, таму што імпульсы ўзгарання згладжваюцца, калі яны перакрываюцца ў аўтаматычным рухавіку. Увогуле, павышэнне рэзананснай частаты палепшыць дынамічны водгук дынамометра.
Эфект кантактнага рэзанансу можна звесці да мінімуму:

• Выкарыстанне высакаякасных падшыпнікаў стрыжня, ​​якія маюць вельмі малы люфт паміж шарыкам і гняздом.
• Зацягніце ніт падшыпніка на канцы стрыжня, ​​каб пераканацца, што шарык шчыльна замацаваныampвыд на месцы.
• Робім раму дынамометра як мага больш жорсткай.
• Выкарыстанне тензодатчика большай ёмістасці для павелічэння калянасці тензодатчика.

Прымяненне калібравальных нагрузак: кандыцыянаванне клеткі

Любы пераўтваральнік, функцыянаванне якога залежыць ад дэфармацыі металу, напрыклад, датчык нагрузкі, датчык крутоўнага моманту або ціску, захоўвае гісторыю папярэдніх нагрузак. Гэты эфект узнікае таму, што драбнюткія рухі крышталічнай структуры металу, хоць яны і малыя, насамрэч маюць складнік трэння, які выяўляецца як гістарэзіс (непаўторнасць вымярэнняў, зробленых з розных бакоў).
Перад прагонам каліброўкі гісторыя можа быць вычышчана з датчыка нагрузкі шляхам прымянення трох нагрузак, ад нуля да нагрузкі, якая перавышае найбольшую нагрузку ў прагоне каліброўкі. Звычайна прымяняецца па меншай меры адна нагрузка ад 130% да 140% ад намінальнай магутнасці, каб забяспечыць належную ўстаноўку і закліноўванне тэставых прыстасаванняў у тензодатчике.
Калі тензодатчик кандыцыянаваны і нагрузкі выкананы належным чынам, будзе атрымана крывая з характарыстыкамі (ABCDEFGHIJA), як на малюнку 10.
Усе кропкі будуць трапляць на гладкую крывую, і крывая будзе замкнёная пры вяртанні да нуля. Акрамя таго, калі тэст паўтарыць і нагрузкі выкананы належным чынам, адпаведныя кропкі паміж першым і другім прагонамі будуць знаходзіцца вельмі блізка адна да адной, дэманструючы паўтаральнасць вымярэнняў.

Прымяненне калібравальных нагрузак: уздзеянні і гістэрэзіс

Кожны раз, калі каліброўка дае вынікі, якія не маюць плыўнай крывой, дрэнна паўтараюцца або не вяртаюцца да нуля, у першую чаргу трэба праверыць наладку тэсту або працэдуру загрузкі.
НапрыкладampНа малюнку 10 паказаны вынікі прымянення нагрузак, калі аператар не быў асцярожны, калі была прыменена нагрузка 60%. Калі б гіру злёгку апусцілі на пагрузачную стойку і прыклалі нагрузку 80%, а потым вярнулі да кропкі 60%, тензодатчик працаваў бы на нязначнай пятлі гістэрэзісу, якая апынулася б у кропцы (P), а не ў кропка (D). Працягваючы тэст, кропка 80% заканчваецца на (R), а кропка 100% - на (S). Усе кропкі змяншэння апусцяцца вышэй правільных кропак, і вяртанне да нуля не будзе закрыта.
Памылка такога ж тыпу можа адбыцца на раме для гідраўлічных выпрабаванняў, калі аператар перавышае правільную наладу, а потым вяртае ціск у правільную кропку. Адзіны выхад для ўздзеяння або перавышэння - аднавіць камеру і правесці паўторнае выпрабаванне.

Пратаколы выпрабаванняў і каліброўкі

Датчыкі нагрузкі рэгулярна кандыцыянуюцца ў адным рэжыме (альбо расцяжэння, альбо сціску), а затым калібруюцца ў гэтым рэжыме. Калі таксама патрабуецца каліброўка ў процілеглым рэжыме, ячэйка спачатку кандыцыянуецца ў гэтым рэжыме перад другой каліброўкай. Такім чынам, дадзеныя каліброўкі адлюстроўваюць працу ячэйкі толькі пры яе кандыцыянаванні ў разгляданым рэжыме.
Па гэтай прычыне важна вызначыць пратакол тэставання (паслядоўнасць прыкладанняў нагрузкі), які заказчык плануе выкарыстоўваць, перш чым можа адбыцца рацыянальнае абмеркаванне магчымых крыніц памылак. У многіх выпадках неабходна распрацаваць спецыяльную заводскую прыёмку, каб пераканацца, што патрабаванні карыстальніка будуць выкананы.
Для вельмі строгіх прыкладанняў карыстальнікі, як правіла, могуць выправіць свае тэставыя даныя на прадмет нелінейнасці датчыка нагрузкі, выдаляючы такім чынам значную колькасць агульнай памылкі. Калі яны не ў стане зрабіць гэта, нелінейнасць будзе часткай іх бюджэту памылак.
Непаўтаральнасць, па сутнасці, з'яўляецца функцыяй дазволу і стабільнасці электронікі кандыцыянавання сігналу карыстальніка. Датчыкі нагрузкі звычайна маюць непаўтаральнасць, якая лепш, чым рамы нагрузкі, прыстасаванні і электроніка, якія выкарыстоўваюцца для яе вымярэння.
Астатняя крыніца памылак, гістарэзіс, моцна залежыць ад паслядоўнасці загрузкі ў пратаколе тэставання карыстальніка. У многіх выпадках можна аптымізаваць пратакол выпрабаванняў, каб звесці да мінімуму ўвядзенне непажаданага гістарэзісу ў вымярэнні.
Аднак бываюць выпадкі, калі карыстальнікі абмежаваныя патрабаваннямі знешняга заказчыка або ўнутранай спецыфікацыяй прадукту, каб працаваць з тензодатчиком невызначаным спосабам, што прывядзе да невядомых эфектаў гістарэзісу. У такіх выпадках карыстальнік павінен будзе прыняць гістарэзіс у горшым выпадку ў якасці працоўнай спецыфікацыі.
Акрамя таго, некаторыя ячэйкі павінны працаваць у абодвух рэжымах (напружання і сціску) падчас звычайнага цыкла выкарыстання без магчымасці аднавіць ячэйку перад зменай рэжымаў. Гэта прыводзіць да ўмовы, званай пераключэннем (невяртанне да нуля пасля цыкла праз абодва рэжымы).
Пры звычайнай завадской вытворчасці велічыня пераключэння знаходзіцца ў шырокім дыяпазоне, дзе ў найгоршым выпадку прыкладна роўная або крыху большая за гістэрэзіс, у залежнасці ад матэрыялу гнуткасці і ёмістасці датчыка нагрузкі.
На шчасце, ёсць некалькі рашэнняў праблемы пераключэння:

• Выкарыстоўвайце тензодатчик большай ёмістасці, каб ён мог працаваць у меншым дыяпазоне сваёй ёмістасці. Пераключэнне меншае, калі пашырэнне ў супрацьлеглы рэжым складае меншы працэнтtagе намінальнай магутнасці.
• Выкарыстоўвайце клетку, зробленую з ніжняга перамыкаючага матэрыялу. Звярніцеся да завода для атрымання рэкамендацый.
• Укажыце крытэрый выбару для звычайнай фабрычнай вытворчасці. У большасці ячэек ёсць дыяпазон пераключэння, які можа даць дастатковую колькасць адзінак звычайнага размеркавання. У залежнасці ад фабрычнай хуткасці зборкі кошт гэтага выбару звычайна цалкам разумная.
• Укажыце больш жорсткую спецыфікацыю і атрымайце спецыяльную прапанову ад завода.

Прымяненне эксплуатацыйных нагрузак: нагрузка па восі

Усе нагрузкі па восі ствараюць пэўны ўзровень, незалежна ад таго, наколькі малы, старонніх кампанентаў па-за воссю. Велічыня гэтай старонняй нагрузкі з'яўляецца функцыяй допуску дэталяў у канструкцыі машыны або грузавой рамы, дакладнасці, з якой кампаненты вырабляюцца, дбайнасці, з якой элементы машыны выраўноўваюцца падчас зборкі, калянасці нясучых частак і адпаведнасць мацавання.
Кантроль пазавосевых нагрузак
Карыстальнік можа распрацаваць сістэму такім чынам, каб выключыць або паменшыць пазавосевую нагрузку на тэнзамеры, нават калі канструкцыя падвяргаецца дэфармацыі пад нагрузкай. У рэжыме расцяжэння гэта магчыма з дапамогай падшыпнікаў наканечнікаў стрыжня з цапфамі.
Там, дзе тензодатчик можна трымаць асобна ад канструкцыі выпрабавальнай рамы, ён можа выкарыстоўвацца ў рэжыме сціску, што амаль выключае прымяненне кампанентаў пазавосевай нагрузкі да элемента. Аднак ні ў якім разе нельга цалкам ліквідаваць пазавосевыя нагрузкі, таму што адхіленне элементаў, якія нясуць нагрузку, будзе адбывацца заўсёды, і заўсёды будзе пэўная колькасць трэння паміж кнопкай нагрузкі і загрузачнай пласцінай, якая можа перадаваць бакавыя нагрузкі на вочка.
Калі сумняваецеся, LowProfile® ячэйка заўсёды будзе ячэйкай выбару, калі толькі агульны бюджэт памылак сістэмы не дазваляе шчодры запас для старонніх нагрузак.
Памяншэнне старонніх эфектаў загрузкі шляхам аптымізацыі дызайну
У высокадакладных выпрабаваннях жорсткая канструкцыя з нізкай старонняй нагрузкай можа быць дасягнута шляхам выкарыстання выгібаў зямлі для стварэння вымяральнай рамы. Гэта, вядома, патрабуе дакладнай апрацоўкі і зборкі рамы, што можа складаць значныя выдаткі.

Ёмістасць перагрузкі пры старонняй нагрузцы

Адным з сур'ёзных наступстваў пазавосевай нагрузкі з'яўляецца памяншэнне перагрузачнай здольнасці клеткі. Тыповы паказчык перагрузкі 150 % для стандартнага тензодатчика або паказчык перагрузкі 300 % для ячэйкі з рэйтынгам стомленасці - гэта дазволеная нагрузка на асноўную вось без якіх-небудзь бакавых нагрузак, момантаў або крутоўных момантаў, якія адначасова прыкладаюцца да элемента. Гэта звязана з тым, што пазавосевыя вектары будуць складацца з вектарам нагрузкі па восі, і вектарная сума можа выклікаць стан перагрузкі ў адной або некалькіх вымяральных абласцях пры згіне.
Каб знайсці дазволеную восевую перагрузачную здольнасць, калі вядомыя староннія нагрузкі, вылічыце восевую складнік старонніх нагрузак і алгебраічна адніміце іх з намінальнай перагрузачнай здольнасці, уважліва ўлічваючы, у якім рэжыме (расцяжэнне або сціск) вочка загружаецца.

Ударныя нагрузкі

Неафіты ў выкарыстанні датчыкаў часта знішчаюць адзін да таго, як старажыл паспее папярэдзіць іх аб ударных нагрузках. Нам усім хацелася б, каб датчык нагрузкі мог паглынаць прынамсі вельмі кароткі ўдар без пашкоджанняў, але рэальнасць такая, што калі канец клеткі пад напругай перамяшчаецца больш чым на 150% ад прагіну поўнай ёмістасці адносна тупіка, клетка можа быць перагружаны, незалежна ад таго, наколькі кароткі інтэрвал, на працягу якога адбываецца перагрузка.
На панэлі 1 выхampЯк паказана на малюнку 11, сталёвы шарык масай "m" апускаецца з вышыні "S" на напружаны канец тензодатчика. Падчас падзення мяч паскараецца гравітацыяй і дасягае хуткасці «v» да таго моманту, калі ўступае ў кантакт з паверхняй клеткі.
На панэлі 2 хуткасць мяча будзе цалкам спынена, а на панэлі 3 кірунак шара будзе зменены. Усё гэта павінна адбывацца на адлегласці, неабходнай для таго, каб тензодатчик дасягнуў намінальнай здольнасці перагрузкі, інакш элемент можа быць пашкоджаны.
У эксampЯк паказана, мы выбралі ячэйку, якая можа адхіляцца максімум на 0.002” перад перагрузкай. Каб мяч быў цалкам спынены на такой кароткай адлегласці, клетка павінна аказаць на мяч велізарную сілу. Калі мяч важыць адзін фунт і ён кідаецца адной нагой на клетку, графік на малюнку 12 паказвае, што клетка атрымае ўдар у 6,000 фунтаў (мяркуецца, што маса мяча значна большая за масу шара). жывы канец тензодатчика, што звычайна бывае).
Маштабаванне графіка можна змяніць у думках, маючы на ​​ўвазе, што ўздзеянне залежыць непасрэдна ад масы і квадрата падзенай адлегласці.Interface® з'яўляецца надзейным сусветным лідэрам у галіне рашэнняў для вымярэння сілы®.
Мы лідзіруем у распрацоўцы, вытворчасці і гарантыі высакаякасных нагрузачных ячэек, датчыкаў крутоўнага моманту, шматвосевых датчыкаў і адпаведнага прыбора. Нашы інжынеры сусветнага класа прадастаўляюць рашэнні для аэракасмічнай, аўтамабільнай, энергетычнай, медыцынскай і выпрабавальна-вымяральных галін прамысловасці ад грамаў да мільёнаў фунтаў у сотнях канфігурацый. Мы з'яўляемся галоўным пастаўшчыком для кампаній са спісу Fortune 100 па ўсім свеце, у тым ліку; Boeing, Airbus, NASA, Ford, GM, Johnson & Johnson, NIST і тысячы вымяральных лабараторый. Нашы ўласныя лабараторыі каліброўкі падтрымліваюць розныя стандарты выпрабаванняў: ASTM E74, ISO-376, MIL-STD, EN10002-3, ISO-17025 і іншыя.
Вы можаце знайсці дадатковую тэхнічную інфармацыю аб датчыках нагрузкі і прадуктах Interface® на сайце www.interfaceforce.com або патэлефанаваўшы аднаму з нашых інжынераў-спецыялістаў па прымяненнях па тэлефоне 480.948.5555.