Контакты  НПЦ БАУ-Мониторинг

 

+7 (916) 514-88-69;   +7 (916) 621-60-41;

 bau_monitoring@mail.ru

Мониторинг инженерных конструкций

Тензометрия, тензодатчики, тензостанция

 
 
 
Тензометрия ‒ это совокупность методов определения механического напряжения. Тензометрия основана на определении деформаций или других изменений параметров материала, вызванных механическим напряжением. Тензометрические приборы для измерения деформаций, называются тензометрические станции или сокращенно тензостанции. Наша компания не только разработала целую линейку тензометрических датчиков, но так же серийно производит 8 канальные тензометрические станции или устройство сбора и передачи данных USD-A8 и тензостанции УСД4 для получения как динамических, так и статических данных.
 
 
 
 

Назначение тензорезисторов

При изготовлении тензодатчиков мы используем только тензорезистор фольгового типа, из фольги толщиной не более нескольких микрометров. Применяемый материал фольги, как правило, сплав ⁠Ni-Cu или Ni-Cr. Фольговые тензорезисторы, предназначены для измерения деформаций при испытаниях различных конструкций, а также деталей машин и оборудования, при статических и динамических нагрузках, и измерения напряжений, вызванных ударом.

Описание тензорезисторов и тензодатчиков

Конструктивно тензорезисторы состоят из чувствительного элемента, изготовленного из тонкой фольги. Чувствительный элемент тензорезисторов сверху защищается пленочным слоем от воздействия внешних факторов. Тензорезисторы применяются для разовой наклейки и являются невосстанавливаемыми изделиями.

Принцип действия тензорезисторов основан на свойстве проводников изменять свое сопротивление при деформации.

Производится много различных конфигураций тензорезисторов:

  • одноосные тензорезисторы со способностью измерять деформации растяжения или сжатия при одноосном напряженном состоянии;
  • двух, трех и четырехосные тензорезисторные розетки с соответствующим расположением чувствительных элементов на одной подложке под определенным углом (45°, 90°, 120°, 180°);

⁠Измерения тензодатчиками в основном производится на различных испытаниях способом прямой наклейки их на испытываемый объект. Тензорезисторы позволяют регистрировать незаметные удлинения или деформации, встречающихся в конструкциях. Измерение таких удлинений позволяет измерить механическое напряжение от приложенных к объекту нагрузок и напряжений, вызванных ударом в конструкциях для различных форм и материалов. Также распространено их применение в качестве ⁠промежуточных измерительных преобразователей различных датчиков, для измерения механических величин.

Применение тензодатчиков

Фольговые тензорезисторы, универсальны в применении⁠ и недорогие в изготовлении, что обуславливает их самое массовое применение в различных областях измерений. В настоящее время на рынке представлена достаточно широкая номенклатура датчиков с тензомостами, которые могут быть подключены к нашей тензостанции USD-A8:

  • Тензометрические датчики деформации
  • Тензодатчики раскрытия трещин
  • Тензодатчики давления
  • Тензодатчики порового давления грунта
  • Тензодатчики силы
  • Поводковые тензодатчики перемещения на расстояния до 1 м
  • Тензодатчики для весовых автомобильных и железнодорожных платформ

Нашей компанией производятся не только измерительные тензорезисторы на металлической подложке, но и термокомпенсанционные тензорезисторы, которые мы рекомендуем нашим Заказчика применять совместно с измерительными тензодатчиками при проведении продолжительных испытаний или тензоизмерений. Кроме того, термокомпенсационные тензорезисторные датчики мы рекомендуем применять при кратковременных испытаниях, когда в период испытаний на исследуемом объекте происходят температурные колебания, которые важно учитывать при последующей обработке и анализе результатов измерений. Установка тензорезисторных датчиков на металлизированной подложке, в отличие от способа приклейки тензорезисторов, позволяет сокращать время установки тензодатчиков непосредственно на объекте и в меньшей степени зависеть от температурных перепадов и погодных явлений, таких как снег, дождь и т.д. Характеристика тензорезисторов, инструкции и рекомендации по их наклейки, определяются производителемя тензорезисторов.

Схема подключения тензодатчиков к устройству сбора данных USD-A8 проста в исполнении.

Установка и подключение тензорезисторов к USD-A8 осуществляется в соответствии с техническими требованиями производителя датчиков. Мы рекомендуем скручивать в один жгут или обжимать оголённые провода перед тем, как вставлять их в отдельный пружинный контакт на устройстве сбора данных USD-A8. Инструкция и схема подключения тензодатчиков предоставляется по запросу.

Если производитель тензорезисторов не рекомендует иначе, следует обеспечивать шаг скрутки проводов кабеля, идущего к тензорезисторам, не более 30 мм.

При использовании экранированного кабеля экран следует подключать к контакту, соединённому с крайним выводом рабочего тензорезистора.

При заземлении аналоговой измерительной части, землю следует подключать также к любому контакту, соединённому с крайним выводом рабочего тензорезистора.

Схема подключения к интерфейсу RS485 должна соответствовать стандарту (Recommended Standard 485 или EIA/TIA-485). Рекомендуется использовать специальный кабель для интерфейса RS485 или экранированную витую пару. Питание к устройству сбора данных USD-A8 рекомендуется подавать по витой паре. Пример измерительного тензодатчика на металлической подложке для крепления на исследуемые металлоконструкции с помощью контактной сварки и термокомпенсационный тензодатчик, показаны на рисунке 1

Крепление тензометрического датчика с помощью контактной сварки
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Тензодатчики / тензорезисторные датчики на металлизированной подложке применяются, как собственного производства, так и закупаются готовые. Целесообразность применения различных моделей тензодатчиков определяется срочностью выполнения Заказа, продолжительностью их последующего применения или ⁠Техническим заданием.

Кроме тензорезисторных датчиков на металлической подложке мы производим следующие тензометрические датчики:

 

 

 

Тензометрические станции предназначены для измерения, записи, анализа деформаций и механических напряжений в элементах строительных конструкций, в деталях машин и механизмов. Входные данные тензостанция получает от тензометрических датчиков деформации. В случае применения датчиков механических деформаций с аналоговым выходным сигналом в состав тензостанции входит модуль прецизионных измерительных усилителей, который преобразует аналоговый сигнал в цифровой.

ООО НПЦ БАУ-Мониторинг разработало и производит линейку оборудования, могут быть использованы различные модификации тензометрических станций с количеством каналов кратным 3 или 8. Количество каналов определяется в зависимости от решаемых на объекте задач.

Устройство сбора и передачи данных USD-A8, измерительный усилитель тензостанции предназначен для преобразования сигнала от восьми тензометрических полумостов в цифровой стандарт RS-485 в системах длительного непрерывного или периодического мониторинга. Тензометрическое устройство USD-A8, это мини- тензостанция, может применяться для построения, как небольших автономных систем при проведении испытаний, так и для организации больших распределённых систем сбора данных от тензометрических датчиков. Поставляется с корпусом или без. Тензометрическое устройство сбора данных рекомендуется на объекте размещать в непосредственной близости (не более 10 м) от подключаемых к нему тензодатчиков.

Пример стандартной установки устройства сбора и передачи данных USD-A8 / тензостанции в корпус на объекте с возможностью подключения к одному тензометру до 8 тензодатчиков на рис. №2

Рисунок 2. Вариант размещения тензостанции на 8 каналов в пластиковом корпусе. Количество устанавливаемых гермовводов на один корпус тензометра до 10 шт. и определяется количеством одновременно подключенных датчиков.

 

Устройство сбора и передачи данных USD-A8 (Тензостанция), установка в корпус

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример структурной схемы построения тензометрической системы с применением 8 устройств сбора данных USD-A8 и одним сервером СМИК на базе контроллера MS4812 рисунок №3

⁠Рис. 3 Структурная схема тензометрической системы

 

Пример структурной схемы построения распределённой системы тензоизмерений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дополнительно к стандартному модулю усилителя тензостанции USD-A8 на 8 тензоизмерительных каналов, наша компания разработала и производит уникальный одноплатный модуль акселерометр-инклинометр-тензометр USD-A6, содержащий как измерительный усилитель тензостанции на 3 канала, так и 2-х осевой инклинометр, объединенный с 3-х осевым акселерометром. Применение этих модулей совместно с сервером СМИК на базе контроллера MS4812 позволяет создавать недорогие комплексные системы мониторинга инженерных конструкций, машин и механизмов для контроля деформаций, углов наклона и вибраций.⁠ Выпускаемые нами тензометрические приборы, предназначены для измерения деформаций во многих точках исследуемого объекта и оборудованы средствами обработки, регистрации и передачи данных в качестве сигналов управления. Модуль сбора и передачи данных УСД-А6 осуществляет регистрацию сигналов от тензодатчиков, цифровую обработку в режиме реальном времени, визуализацию деформаций на экранах мониторов и автоматическую выдачу управляющих сигналов для изменения режима работы тестируемой конструкции. Модуль USD-A6 подходит как для проведения статических, так и динамических измерений.

Комбинируя тензометрические устройства сбора и передачи данных USD-A8 и модули USD-A6 и подключая их к одному серверу СМИК MS4812, возможно сконфигурировать полнофункциональную распределённую тензометрическую систему до 224 измерительных каналов тензоизмерений. В комбинации с другими нашими решениями на базе кварцевых датчиков, инклинометров, деформометров и акселерометров, возможно построение полноразмерных систем мониторинга инженерных конструкций СМИК.

Купить тензодачики или купить тензостанции до 8 каналов, уточнить схему подключения тензодатчиков и другую информацию, можно по запросу на эл.почту: bau_monitoring@mail.ru

Цены на тензодатчики, а также на тензостанции, гибкие и во многом зависят от срочности выполнения заказа, количества изделий в заказе и т.д.

Тензометрия

Тензометрические / тензорезисторные датчики

Тензометрические станции / тензостанции

 

ПРОИЗВОДСТВО ДАТЧИКОВ ИНКЛИНОМЕТРОВ, АКСЕЛЕРОМЕТРОВ, ДЕФОРМОМЕТРОВ, ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СМИК.

© ООО"НПЦ"БАУ-Мониторинг" 2017г.  Все права защищены