Tensometria oporowa


Tensometria oporowa w encyklopedii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Tensometria oporowa (elektrooporowa) – metoda pomiaru odkształceń materiału badanej konstrukcji, pozwalająca na wyznaczanie odkształceń w wybranych punktach i kierunkach na powierzchni obiektu, za pomocą czujników elektrooporowych, przyklejonych w tych punktach.

Szerokie zastosowanie tensometrii oporowej datuje się od połowy XX wieku, kiedy w lotnictwie na szeroką skalę były wykonywane pomiary naprężeń w konstrukcjach skrzydeł. Stało się to konieczne w związku z katastrofami tych konstrukcji wywołanymi zmęczeniem materiału przez intensywny flutter powstający podczas ówczesnych prób przekraczania przez samoloty, bariery dźwięku. W wyniku tych pomiarów opracowano nowy, skośny typ profilu skrzydeł zapobiegający powstawaniu flatteru.

Oczyszczoną powierzchnię metalu pokrywa się cienką warstwą specjalnego kleju, który powinien mieć następujące własności:

  • brak pełzania pod obciążeniem,
  • brak histerezy,
  • odporność na działanie wilgoci,
  • odporność na działanie podwyższonych temperatur,
  • dobrą przyczepność do podłoża,
  • odporność na działanie chemikaliów,
  • wysokie własności izolacyjne.

Najważniejsze zalety tensometrów to:

  • małe wymiary i masa tensometrów, co daje gwarancję braku ich wpływu na dokładność prowadzonych pomiarów,
  • duża czułość i dokładność; można mierzyć odkształcenia   ϵ = Δ l l   {\displaystyle \ \textstyle {\epsilon ={\frac {\Delta l}{l}}\ }} o wielkości 10-7,
  • pomiar odkształcenia jest niezależny od długości bazy pomiarowej, gdyż jego odczyt wykonywany jest bezpośrednio w odkształceniach względnych,
  • możliwość wykonywania pomiarów w trudno dostępnych miejscach maszyn, konstrukcji lądowych i wodnych,
  • możliwość dokonywania pomiarów nawet w temperaturze 1000 °C,
  • możliwość pomiaru drgań np. skrzydeł lecących samolotów: układ pomiarowy jest wtedy zasilany stałym sygnałem nośnym o wysokiej częstotliwości, który zostaje modulowany przez sygnał mierzony,
  • możliwość automatycznej bieżącej rejestracji wyników pomiarów odkształceń i ich łatwego przetwarzania na komputerach,
  • niski koszt w porównaniu do tensometrów mechanicznych.

Pomiary przy użyciu tensometrów elektrooporowych mają jednak pewne wady, do których niewątpliwie należy zaliczyć:

  • stosunkowo długi okres przygotowań do badań, obejmujący takie czynności jak: przygotowanie powierzchni, odtłuszczanie, naklejanie tensometrów, suszenie, ich zabezpieczanie przed wpływami otoczenia oraz połączenie naklejonych tensometrów w odpowiednie układy,
  • jednorazowość użycia, ponieważ raz naklejonych tensometrów nie daje się odkleić bez ich uszkodzenia (wada ta rekompensowana jest w pewnym stopniu stosunkowo niską ceną tensometru),
  • wrażliwość na wilgoć i zmiany temperatury (tę wadę daje się jednak wyeliminować przez zastosowanie odpowiednich układów termo-kompensacyjnych).

Do pomiaru złożonych stanów odkształceń stosuje się tzw. rozety tensometryczne składające się najczęściej z trzech czujników naklejonych w jednym punkcie co 120 o . {\displaystyle 120^{o}.} Pozwala to np. na wyznaczenie kierunków i wartości odkształceń głównych.

Bibliografia | edytuj kod

  1. Roliński Z., Tensometria oporowa : podstawy teoretyczne i przykłady zastosowań, WNT Warszawa 1981
  2. Roliński Z., Zarys elektrycznej tensometrii oporowej, WNT Warszawa 1966
  3. Słowański L., Tensometria elektrooporowa w zastosowaniu do badań materiałów i konstrukcji inżynierskich, Arkady Warszawa 1959
  4. Macha E., Nowicki A., Szata M., Pomiary tensometryczne materiałów i konstrukcji przy obciążeniach statycznych, Politechnika Wrocławska, Wrocław, 1977

Linki zewnętrzne | edytuj kod

Na podstawie artykułu: "Tensometria oporowa" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy