Тензометрический метод измерения давления

Get Started. It's Free
or sign up with your email address
Rocket clouds
Тензометрический метод измерения давления by Mind Map: Тензометрический метод измерения давления

1. * принцип действия;

1.1. Оптические

1.1.1. Оптические датчики давления могут быть построены на двух принципах измерения: волоконно-оптическом и оптоэлектронном.

1.1.1.1. Волоконно-оптические Волоконно-оптические датчики давления являются наиболее точными и их работа не сильно зависит от колебания температуры. Чувствительным элементом является оптический волновод. Об измеряемой величине давления в таких приборах обычно судят по изменению амплитуды и поляризации проходящего через чувствительный элемент света.

1.1.1.2. Оптоэлектронные Датчики этого типа состоят из многослойных прозрачных структур. Через эту структуру пропускают свет. Один из прозрачных слоев может изменять свои параметры в зависимости от давления среды. Есть 2 параметра, которые могут изменяться: первый это показатель преломления, второй это толщина слоя.

1.2. Магнитные

1.2.1. Другое название таких датчиков — индуктивные. Чувствительная часть таких датчиков состоит их Е-образной пластины, в центре которой находится катушка, и проводящей мембраны чувствительной к давлению. Мембрана располагается на небольшом расстоянии от края пластины. При подключении катушки, создается магнитный поток, который проходит через пластину, воздушный зазор и мембрану. Магнитная проницаемость зазора примерно в тысячу раз меньше магнитной проницаемости пластины и мембраны. Поэтому, даже небольшое изменение величины зазора влечет за собой заметное изменение индуктивности.

1.3. Емкостные

1.3.1. Имеет одну из наиболее простых конструкций. Состоит из двух плоских электродов и зазора между ними. Один из этих электродов представляет собой мембрану на которую давит измеряемое давление, вследствие, чего изменяется величина зазора. То есть, по сути, этот тип датчиков представляет собой конденсатор с изменяющейся величиной зазора. А как известно емкость конденсатора зависит от величины зазора. Емкостные датчики способны фиксировать очень маленькие изменения давления.

1.4. Ртутные

1.4.1. Тоже очень простой измерительный прибор. Работает по принципу сообщающихся сосудов. На один из этих сосудов давить измеряемое давление. Давление определяется по величине ртутного столба.

1.5. Пьезоэлектрические

1.5.1. Чувствительным элементом датчиков этого типа является пьезоэлемент — материал, выделяющий эклектический сигнал при деформации (прямой пьезоэффект). Пьезоэлемент находится в измеряемой среде, он будет выделять ток пропорциональный величине изменения давления. Так как электрический сигнал в пьезоматериале выделяется только при деформировании, а при постоянном давлении деформирование не происходит, то этот датчик пригоден только для измерения быстро меняющегося давления.

1.6. Пьезорезонансные

1.6.1. Этот тип тоже использует пьезоэффект, только в отличие от прошлого типа тут используется обратный пьезоэффект — изменение формы пьезоматериала в зависимости от подаваемого тока. В датчиках данного типа используется резонатор (например пластина) из пьезоматериала, на которую нанесены с двух сторон электроды. На электроды по переменно подается напряжение разного знака, таким образом пластина изгибается то в одну то в другую сторону с частотой подаваемого напряжения. Но если на эту пластину подать силу, например мембраной чувствительной к давлению, то частота колебания резонатора изменится. Частота резонатора и будет показывать величину, с которой давление давит на мембрану, а она в свою очередь давит на резонатор.

1.7. Резистивные

1.7.1. По-другому этот тип датчиков называет тензорезистивный. Тензорезистор — это элемент, изменяющий свое сопротивление в зависимости от деформирования. Эти тензоризисторы устанавливают на мембрану чувствительную к изменению давления. В итоге, при давлении на мембрану она изгибается и изгибает тензоризисторы, закрепленные на ней. Вследствие чего, сопротивление на них меняется и меняется величина тока в цепи.

2. * назначение;

2.1. тензодатчик – это силоизмерительный элемент в оборудовании, принцип действия которого основывается на измерении деформации. Тензодатчики используются в бункерных и крановых весах, весовых дозаторах и др. Тензодатчики используются практически во всех современных электронных весоизмерительных системах и системах дозирования. Тензодатчики обеспечивают высокую точность измерений, устойчивы к воздействию окружающей среды, а современные технологии позволяют добиться систематизации и автоматизации всего процесса измерения, используя оборудование с электронными тензодатчиками. Следует отметить высокие показатели таких основных аспектов, как: Высокая точность измерения. Современные тензодатчики обладают практически безупречной точностью. Самыми распространенными тензодатчиками являются датчики класса точности C3, что соответствует комбинированной погрешности 0.02%. Существуют тензодатчики и с более высоким классом точности. Разнообразие конструкций. Современные тензодатчики обладают огромным разнообразием конструкций: S-образный, мостовой, балочный, шайбовый, сильфонный, одноточечный и колонный. Применение конкретного типа датчика зависит от назначения и конструкции весовой системы, места и способа его установки. Благодаря огромному разнообразию конструкций тензодатчиков, можно выбрать оборудование, наиболее подходящее для конкретных производственных нужд заказчика. Надежность материалов. Большинство тензодатчиков изготовлены из алюминия, нержавеющей или легированной стали, что обеспечивает долгий срок службы оборудования. Водонепроницаемые тензодатчики, которые изготавливаются из нержавеющей стали, обладающие классом защиты IP68, особенно востребованы в пищевой и рыбной промышленности.

3. * конструкции;

3.1. Консольный тензодатчик Utilcell 350а (Single point - platform cells)

3.1.1. Одноточечный (одноопорный) тензодатчикк консольного типа. Чувствительный элемент выполнен из нержавеющей стали. Класс точности С3 по O.I.M.L. R60. Степень защиты IP66, силиконовая сварка. В зависимости от модели номинальная нагрузка от 300 кг до 2000 кг.

3.2. Консольный тензодатчик Utilcell 102 (Single point - platform cells)

3.2.1. Одноточечный (одноопорный) тензодатчик консольного типа. Чувствительный элемент выполнен из алюминия. В зависимости от модели номинальная нагрузка от 5 кг до 50 кг и размеры платформы 350х350.

3.3. Консольный тензодатчик Utilcell 104 (Single point - platform cells)

3.3.1. Одноточечный (одноопорный) тензодатчик консольного типа. Чувствительный элемент выполнен из алюминия. Класс точности C3 по O.I.M.L. R60. В зависимости от модели номинальная нагрузка от 0,3 кг до 3 кг. Размеры платформы 200х200.

3.4. Консольный тензодатчик Utilcell 105 (Single point - platform cells)

3.4.1. Одноточечный (одноопорный) тензодатчик консольного типа. Чувствительный элемент выполнен из бериллиево - медного сплава. В зависимости от модели номинальная нагрузка от 2 кг до 5 кг. Размеры платформы 150х150 и 250х250

4. * способы подключения;

4.1. Использование: при создании датчиков давления, предназначенных для измерения статических и динамических давлений жидких и газообразных сред в автоматических системах управления. Сущность изобретения: формируют на воспринимающей металлической мембране 1 мостовую измерительную схему, в которой балансировочные резисторы состоят из основных 5 и дополнительных 6 участков. Балансировку измерительной схемы осуществляют за счет основных участков 5 (например, лазером или скрабированием), замыкают контактные площадки 8 дополнительных участков б перемычками 7, соединяют контактные площадки 2 и 8 с выводами корпуса, выполняют сварку мембраны 1 с корпусом и повторную балансировку путем пережигания перемычек 7, для чего подают на необходимые выводы корпуса импульс электрического тока. Эффект положительный улучшение временной нестабильности, расширение рабочего диапазона температур, снижение функции влияния температуры не систематическую составляющую погрешности.

5. * разновидности устройств;

5.1. Цифровые тензодатчики

5.2. Мини-сенсоры

5.3. Типа "Шайба"

5.4. S - образный тип

5.5. Одноточечный тип

5.6. Балочный на сдвиг

5.7. Двухопорный балочный на сдвиг

5.8. Стержневой тип

6. * ведущие производители.

6.1. Компания Baumueller является специалистом в области приводов и компонентов автоматики. В производственную программу входят: двигатели постоянного тока, синхронные и асинхронные моторы, моторы плоской конструкции и линейные моторы и привода, сервомоторы, частотные преобразователи и силовые регуляторы, индустриальные контроллеры. На основе компонентов приводной техники собственного производства, компания производит готовые системы для автоматизации в индустрии. Линейка продуктов компании Baumueller Nuernberg GmbH идеально рассчитана под разработку систем автоматизации для высокодинамичного и абсолютно точного управления машинами с комплексными функциями. Продукцию Baumueller можно сегодня найти во всех отраслях машиностроения и, в первую очередь, в текстильной промышленности, в производстве пластмасс, упаковочной индустрии и в типографском оборудовании.

6.2. История фирмы Beck GmbH началась с разработки и производства индикаторов уровня для бытовых стиральных машин, разработчиком которых явился основатель компании Вальтер Бек. Следующей его разработкой явилось мембранное реле давления для контроля уровня воды в первых на то время стиральных автоматах. В итоге, в 60-х годах, предприятие выросло до внушительных размеров став ведущим производителем датчиков давления предназначенных для работы в составе большой бытовой техники. В 1985 году компания представила датчик дифференциального (перепада) давления для контроля вентилирования газовых бойлеров. В конце 80-х компания выпустила реле дифференциального давления с регулируемым диапазоном контроля состояния воздушных фильтров и воздуховодов в технике вентилирования и кондиционирования. В 2000 году компания расширила ассортимент выпустив электронный преобразователь сигналов датчиков перепада давления значительно укрепив, таким образом, свои позиции в важнейших сегментах рынка. Кроме того, компания Beck известна как производитель специальных исполнений датчиков и готовых решений ориентированных под конкретные задачи OEM-производителей из самых различных отраслей промышленности.

6.3. Компания BOGEN Electronic GmbH уже начиная с 1951 года разрабатывает и производит магнитные считывающие головки для самых разных задач с высокими требованиями к точности и надежности. Помимо стандартных продуктов компания также предлагает специальные решения под конкретные задачи заказчика. Новой вехой в развитии компании в 1995 году явилась разработка и последующее внедрение в производство метода магнетизирования. Благодаря этой инновации предприятие получило признание во всем мире в качестве специалиста по магнитным измерительным системам, магнитным шкалам и линейкам для регистрации линейного и углового положения, а также скорости перемещения и вращения. Широкий спектр продукции компании базируется на запатентованной технологии и специально разработанных датчиках и системах, которые успешно используются в различных задачах регистрации и позиционирования. Интернет:

6.4. BOLENDER Konstruktion und Marketing GmbH Фирма BOLENDER конструирует и производит производственное оборудование для поставщиков металлургической и автомобилестроительной индустрии. Разработка и производство устройств «serv-Clip», предназначенных для быстрого подключения измерительных датчиков к гидравлическому оборудованию, является отдельным важным направлением, в котором предприятие успешно специализируется на протяжении уже более 15 лет. В программе поставок имеются также датчики давления, температуры и потока жидкости, которые вкручиваются в устройства «serv-Clip». Использование комбинации датчиков с устройствами «serv-Clip» производства BOLENDER позволяет заказчику значительно снизить производственные затраты. Постоянное совершенствование выпускаемой продукции, в тесной совместной работе с клиентами и поставщиками, явились залогом успеха компании, продукты которой давно получили широкую популярность и признание заказчиков из самых разных областей промышленности.