O extensômetro é um transdutor passivo que converte o alongamento mecânico e a compressão em deformação de resistência. Foi inventado em 1938 por Arthur Claude Ruge e Edward E. Simmons. Existem diferentes tipos de medidores de tensão e eles são usados para encontrar as vibrações, usados para o cálculo de deformações e tensões associadas e às vezes também são usados para encontrar força e pressão aplicadas. No campo geotécnico, os extensômetros são os sensores importantes. A direção, resolução e tipo de deformação são os fatores importantes que devem ser considerados antes de selecionar os tipos de medidor de tensão ou strain gage. Os diferentes tipos de medidores de tensão e suas aplicações são explicados abaixo.
O que é Strain Gauge?
O medidor de tensão é um transdutor passivo usado para a medição de deformação e tensão, deslocamento, força e pressão. Ele opera no “Efeito Piezoresistivo” princípio. O medidor é preso a um objeto usando um adesivo sob tensão.
Noções básicas de Strain Gauge
Todos os diasEngenhariaconstruindo estruturas mais leves e eficientes que ainda conseguem manter rígidos padrões de segurança e durabilidade. Para atingir esse equilíbrio entre segurança, durabilidade e eficiência, os engenheiros usam medidores de tensão para medir os limites de tensão de suas matérias-primas. Os medidores monitoram a quantidade de tensão superficial que um material pode suportar. Um medidor de tensão típico é composto de três camadas: camada superior laminada, elemento de detecção e camada de base de filme plástico.
Quando um medidor de tensão é colado a uma superfície sob tensão, ele se distorce ou flexiona em uníssono com aquela superfície, causando uma mudança na resistência elétrica proporcional à deformação aplicada à superfície. Uma fórmula pode então ser usada para converter as flutuações de resistência em uma leitura de deformação precisa. Os medidores vêm em configurações diferentes, escolher o medidor de deformação certo para sua aplicação depende da direção em que a deformação primária está funcionando, que tipo de deformação você está medindo e a área de medição alvo. Este é o básico do medidor de tensão.
Tensão
Vamos pegar um objeto de comprimento ‘L0', Aplique a força' F 'em ambos os lados de um objeto. Se aplicarmos uma quantidade igual de força ao objeto, o comprimento do objeto mudará.
Tensão
Anteriormente, o comprimento do objeto éeu0, após a força aplicada a esse objeto, o comprimento éeu. A mudança no comprimento é considerada comodL, onde dL = L- EU0.A deformação é definida como uma razão entre a mudança no comprimento e o comprimento original.
Strain = Mudança no Comprimento / Comprimento Original = dL / L0
Esta é a fórmula para medir a deformação. Existem dois tipos de cepas: cepa positiva e cepa negativa. Suponha que estejamos usando um condutor elétrico ou fio elétrico em um medidor de tensão que pode passar a eletricidade através dele. Quaisquer que sejam as forças, vibrações e pressões aplicadas nos medidores estão no fio, por causa das vibrações e da força aplicada nas dimensões do motorista também mudar.
A mudança na dimensão também mudará na resistência, essa mudança na resistência encontrará a força aplicada ou vibrações ou pressão. Aqui, a mudança na dimensão é a deformação. É o princípio básico principal do medidor de tensão.
Tipos de extensômetros
Existem diferentes tipos de medidores de tensão, que incluem o seguinte.
Medidores de tensão linear LY
Os medidores de deformação linear LY medem a deformação apenas em uma direção. O LY1-LY9 são os tipos de extensômetros lineares LY com diferentes tamanhos e geometrias. O DY11, DY13, DY1x, DY41, DY43, DY4x, são os medidores de tensão linear dupla.
Rosetas Strain Gauge
Os diferentes tipos de rosetas de extensômetro são roseta de membrana, roseta em T, roseta retangular e roseta delta.
Medidores de tensão de roseta de membrana
Os medidores de tensão de roseta de membrana são usados para medir o deslocamento, velocidade, pressão e força, bem como para medir a deformação elástica dos materiais e estruturas desenvolvidos sob cargas dinâmicas e estáticas. Os medidores de tensão são usados na fabricação de vagões ferroviários, engenharia mecânica, produção de aeronaves e mísseis e outras indústrias.
Medidor de tensão Tee Rosette (0-90 0 )
A roseta Tee é um extensômetro de roseta de dois elementos. Na roseta Tee, as duas grades são perpendiculares entre si.
Roseta retangular (0- 450-900)
Ele também é conhecido como extensômetro de roseta retangular de três elementos e consiste em três grades. A segunda e a terceira grades são deslocadas angularmente em 45 0 e 900respectivamente. Delta Rosette: A roseta delta também é conhecida como extensômetro de roseta delta de três elementos, a segunda e terceira grades são 600e 1200longe da primeira grade.
Os valores da roseta em T, roseta retangular e extensômetro delta roseta são mostrados abaixo.
Roseta Tee, Roseta Retangular e Roseta Delta
Medidores de tensão de Quarter Bridge, Half Bridge e Full Bridge
Os medidores de tensão do tipo quarto, meia e ponte completa são discutidos abaixo.
Medidor de tensão tipo Quarter Bridge
O quarto de ponte tipo I e o quarto de ponte tipo II fornecem informações sobre as configurações do extensômetro de quarto de ponte.
Quarter Bridge Tipo I
O quarto de ponte tipo I mede a deformação de flexão ou a deformação axial. A deformação de flexão também é conhecida como deformação de momento. A tensão de flexão é definida como uma razão entre a tensão de flexão e o módulo de elasticidade do jovem. Os medidores de deformação usados na configuração de deformação do momento podem ser usados para determinar a carga vertical. A deformação axial é definida como uma razão entre a tensão axial e o módulo de elasticidade, para determinar as cargas axiais, os medidores de tensão são usados na deformação axial.
Na ponte de um quarto do tipo I, um único elemento medidor de deformação é montado na direção da deformação de flexão ou deformação axial. Onde R1e R dois (resistores de conclusão de meia ponte) R3é um resistor de conclusão de quarto de ponte e R 4 também é um elemento medidor de tensão ativo que mede a tensão de tração. A deformação axial tipo I e tipo II de um quarto de ponte, deformação de flexão e diagramas de circuito são mostrados abaixo.
Medidor de tensão de ponte quater tipo I e tipo II
Quarter Bridge Tipo II
O quarto de ponte tipo II também mede a deformação de flexão ou a deformação axial. Onde R1e R dois (resistores de conclusão de meia ponte) R3(elemento sensor de temperatura de um quarto da ponte) e R 4 (um elemento medidor de tensão ativo que mede a tensão de tração).
Medidores de tensão do tipo meia ponte
A meia ponte tipo I e a meia ponte tipo II fornecem informações sobre as configurações do extensômetro de meia ponte.
Meia-ponte Tipo I
Ele mede a flexão ou a deformação axial. No tipo I R1 e Rdois (resistores de conclusão de meia ponte) R3 (mede a compressão do efeito Poisson) e R4 (mede a tensão de tração).
Meia-ponte Tipo II
Ele não mede a tensão axial, apenas mede a tensão de flexão. No tipo II R1 e Rdois (resistores de conclusão de meia ponte) R3 (mede a deformação compressiva) e R3 (mede a tensão de tração).
A meia ponte tipo I e tipo II axialdeformação, deformação de flexão e diagramas de circuito são mostrados abaixo
Medidor de tensão de meia ponte tipo I e tipo II
Medidores de tensão do tipo ponte completa
Os tipos I, II e III de ponte completa fornecem informações sobre as configurações do extensômetro de ponte completa.
Full-Bridge Tipo I e Tipo II
O tipo I e o tipo II medem apenas a deformação de flexão. No tipo I R1e R 3 (os elementos do medidor de tensão ativo medem a tensão compressiva) Rdoise R 4 (o elemento medidor de tensão ativo mede a tensão de tração). No tipo II R1(os elementos do strain gage ativo medem o efeito de Poisson compressivo) Rdois (os elementos do extensômetro ativo medem o efeito de Poisson da tração) R3 (o elemento medidor de tensão ativa mede a deformação compressiva) e R4 (elementos de medidor de tensão ativos medem a tensão de tração)
Strain Gauge Full Bridge Tipo I e Tipo II
Ponte Completa Tipo III
A ponte completa tipo III rejeita a deformação de flexão e mede apenas a deformação axial. Onde R1e R 3 (os elementos do strain gage ativo medem o efeito de Poisson compressivo) Rdoise R 4 (os elementos do medidor de tensão ativo medem a tensão de tração). Os elementos de extensômetro ativos totais no tipo III são quatro, onde dois elementos de extensômetro ativos são montados na direção de deformação axial (um é montado na parte superior e o outro é montado na parte inferior) e os outros dois elementos atuam como um medidor de Poisson.
Deformação axial de ponte completa tipo III, deformação de flexão e diagrama de circuito
Produtos de extensômetro
Alguns tipos de produtos de extensômetro com faixa de medição, marca e custo são mostrados na tabela abaixo.
| Número do modelo | Marca | Faixa de medição | Custo |
| UITM é o número do modelo | Unitechescalas e medição | 300 mm de comprimento, 28 mm de largura e 2,5 mm de espessura | 9000Rs / - |
| IG 1100/1200 | Instrumentação geotécnica inovadora | +/- 1500 micro-estirpe | 3000Rs / -
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| VMW-MSG | VMW | A faixa de medição deste produto é 200 mm | 14.500 Rs / - |
Características
As características dos medidores de tensão são
- Os medidores de tensão são altamente precisos
- Para comunicação de longa distância, eles são ideais
- Eles exigem fácil manutenção
- Eles têm uma longa vida operacional
- Para instalação de longo prazo, os medidores de tensão são adequados
Formulários
As aplicações do extensômetro são
- Aeroespacial
- Pontes de cabo
- Monitoramento ferroviário
- Gerenciamento de torque e energia em equipamentos rotativos
- Estresse residual
- Medição de vibração e torque
- Medição de flexão e deflexão
- Medição de tensão, deformação e compressão
Vantagens
As vantagens do medidor de tensão são
- Barato
- Acessível
- Preciso
FAQs
1). Qual é a faixa de comprimento de referência?
A faixa de comprimento de medida é de 3 a 6 mm para aplicações comuns.
2). Quais são as considerações de seleção de extensômetro?
As considerações sobre a seleção do medidor de tensão são o comprimento e a largura dos medidores, a configuração da guia de solda, a disponibilidade, o material de suporte, o número de medidores e a disposição dos medidores no padrão do medidor.
3). Qual é a faixa de resistência do extensômetro?
A faixa de resistência do extensômetro é de 30 a 3k ohms.
4). Qual é o módulo do jovem?
O módulo do jovem é definido como uma razão entre a tensão de tração e a deformação extensional.
5). Quais são os tipos de cepa?
A deformação axial, a deformação de flexão, a deformação torcional, a deformação por cisalhamento e a deformação compressiva são os cinco tipos de deformação.
Neste artigo tipos de extensômetro e suas aplicações , vantagens do extensômetro, alguns produtos de extensômetro com faixa de medição e modelo, características, noções básicas de um extensômetro e diferentes tipos de extensômetros com diagramas são discutidos. Aqui está uma pergunta para você quais são as características do medidor de tensão?
