F9302 - Dehnungsaufnehmer

钻开两个孔,并攻丝,清理好安装表面,将应变式力传感器置于该表面之上,并按照规定扭矩紧固这两颗螺钉,然后设置零点,现在就可以进行应变测量。

然而,事情并没有这么简单!当然,上述程序适用于使用应变式力传感器进行的力测量:在安装螺钉后测量发挥作用的应变。但是,在所选位置进行的测量是否起作用是另一个问题。在有些应用(例如筒仓支架)中,测量点的选择很简单。但是,在其他应用如冲击式破碎机中,测量点的选择就更加困难。

应变式力传感器:简述

首先,该术语的简要说明为:应变式力传感器也被称为应变式传感器,是力传感器的一种特殊形式。此类传感器通过螺丝安装在外部,因此安装简单快速,但是此类传感器不直接测量力,而是间接测量。虽然如此,此类传感器仍能够实现高准确度测量。

当必须检测现有部件(大部分部件为固体模式)上是否因外力而发生变形时,需使用应变式力传感器。如上文所述,此类传感器需连接到部件上并做相应的调整,然后能够开始测量外力。在测量过程中,应变通过摩擦从固体部件传递至应变式力传感器上。这些传感器的应用各有不同,以下详细说明了两个应用实例。

实例1:使用应变式力传感器对筒仓称重

A strain sensor on the foot of a tank as a weighing system

应变式力传感器在水箱底部作为称重系统

筒仓称重系统通常用于测量向拖车内倒入材料的数量。一般来说,实时了解筒仓内还有多少材料是非常重要的。如果在筒仓设计一开始就规划了此类称重系统,则可以高准确度测定筒仓内材料的重量。为此,可在筒仓底部安装剪切梁和弯曲梁称重传感器。

但是,如果已经建造了筒仓或储罐,且需在之后安装称重或料位测量系统,那该怎么办?在这种情况下,安装剪切梁和弯曲梁称重传感器以进行力测量的代价高昂,甚至不存在可能性。

此时,可根据筒仓或储罐的具体要求对应变式力传感器进行改造。仅需将传感器通过螺丝安装在支架上。如上文所述,应变式力传感器设计用于测量外部作用力导致现有部件发生变形的应用。如果知道柱子变形,我们就可以很容易地评估筒仓内的料位。

 

 

 

 


实例2:在冲击式破碎机中使用应变式力传感器

在冲击式破碎机中使用是应变式力传感器的另一个应用实例。冲击式破碎机是一种用来粉碎材料(如石头)的机器。此类材料通过“冲击破碎”被粉碎成更小的部分。在粉碎过程中,会出现应力突然增加的现象,反过来会导致容器或机器材料变形。可使用应变式力传感器测量由此导致的应变。如果应变过大,例如石头卡在主轴中,则系统会自动关闭。

在这种应用中,也无需重新设计冲击式破碎机,仅需将应变式力传感器通过螺丝固定在正确的位置上,之后就可检测产生的应力。在大部分情况下,传感器的最佳安装位置通过FE(有限元分析)计算测定(这样可以确保应变在规定极限范围内)。

“有限元分析方法”(FEM)将整体通过网格划分成很大数量的小单元(有限数量的单元,其大小不是无限小),以便测定强度和变形。与复杂的整体相比,这些单个小单元更便于计算。计算的基础为多重微分方程的解答。

结论

总之,可以说,如果计划从一开始就将测量系统考虑在内,则可以使用比应变式力传感器更加精准的测量技术,因为此类应变式力传感器仅能间接测量,而不能在力流中进行直接测量。但是,如果系统已经存在,应变式力传感器就是一种低成本的解决方案,也能提供可靠的测量值。在应用本身,此类传感器可以快速安装,适用于静态和动态测量任务。此外,此类传感器还具有高度的抗冲击和振动性,以及良好的长期稳定性。输出信号可以为 4-20 mA、0-10 V、CAN或CANopen。



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