Czujnik siły to urządzenie wykorzystywane powszechnie w różnego rodzaju urządzeniach pomiarowych, począwszy od małej elektronicznej wagi kuchennej, poprzez wagę łazienkową, a skończywszy na sprzętach dokonujących pomiarów naprężania, rozciągania, które spotykane są w układach automatyki, wykorzystywanych do pomiarów wagowych większego kalibru, np. platform najazdowych. W zależności od rodzaju urządzenia, czujniki mają różną moc pomiaru oraz poziom wytrzymałości. Z czego są wykonywane są czujniki siły i na jakiej zasadzie działają?
Czujnik siły – zasady działania i zastosowanie
To, jaki rodzaj czujnika tensometrycznego zastosujemy, zależy od wielu czynników, takich jak: warunki i wymagania dotyczące pomiarów danego materiału, rodzaj obciążenia oraz temperatura pracy. Do celów domowych oraz przemysłowych wykorzystywane są oporowe czujniki siły, cechujące się wieloma zaletami – są bardzo dokładne, mają niewielkie wymiary i są odporne na wstrząsy, które mogłyby zakłócić dokonywanie pomiaru i zafałszować odczyt wyniku końcowego. Dodatkowe zalety to między innymi możliwość korzystania z nich w niekorzystnych warunkach, takich jak wysokie ciśnienie oraz temperatury, a także możliwość umieszczania ich na nierównych powierzchniach. Przykładowe rodzaje tensometrów oporowych to foliowe, kratowe, elektryczne lub wężykowe.
Tensometr oporowy
Kluczową sprawą są tutaj fizyczne właściwości drutu metalowego, który wraz ze zmianą długości, zmienia swój opór elektryczny. Za pomocą specjalnego kleju, nakleja się ów drut oporowy na element, ulegający działaniu sił ciążących (czyli na część, na którą złożono przedmiot ulegający zważeniu). Czujnik ulega identycznym odkształceniom, co element, na który został przyklejony. W zależności od tego, jak zbudowany jest element nośny (obudowa), czujnik może być wykorzystywany zarówno w niewielkich pomiarach, jak i do mierzenia sił, mieszczących się w zakresie dziesiątek kiloniutonów.
Rodzaje oporowych czujników siły
- Wężykowy
Tensometr wężykowy to drut pokryty folią lub papierem. Do obiegu elektrycznego podłączony jest poprzez miedziany drucik.
- Foliowy
Tensometr foliowy wykonany jest z bardzo cienkiej folii aluminiowej. Dzięki istniejącej technologii, możliwe jest wytworzenie czujników o wymiarach idealnych do danych badań.
- Kratowy
Jest to czujnik składający się z kilku równoległych drutów, połączonych miedzianą taśmą o większym przekroju, dzięki czemu odporność na odkształcenia taśmy jest tak niewielka, że specjalnie skonfigurowane aparatury nie są w stanie tego zarejestrować. Wynika z tego, że czujniki kratowe są o wiele mniej czułe, a co za tym idzie – mniej dokładne w wykonywaniu pomiaru. Taśmy miedziane są łączone z drucikami za pomocą cyny, co jest kwestią dosyć problematyczną, jeśli warunki pomiarowe przekraczają temperaturę 180 stopni.
- Elektryczny
Elektryczne czujniki siły cechują się wysoką dokładnością w wykonywaniu pomiarów. W odróżnieniu od innych rodzajów tensometrów, odległość badanej próbki może być większa od folii tensometrycznej, dzięki czemu możemy zbadać więcej niż jedno miejsce układu w zakresie wartości naprężenia.
Czujnik siły to niezbyt skomplikowane urządzenie, którego działanie opiera się na podstawowych prawach fizyki. Ich szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach przemysłu oraz wysoka precyzja, w wymagających dokładności badaniach pomiarowych, to największe zalety, potwierdzające wysoką przydatność tych urządzeń.
Ciekawa ofertę dla klientów ma firma SPAIS, która zajmuje się dostarczaniem klientom artykułów takich jak czujniki siły, wagi pomiarowe, mierniki, przetworniki ciśnienia, oraz wiele innych przydatnych narzędzi, dzięki którym wszelkie wymagane czynności pomiarowe przeprowadzisz z najwyższą precyzją. Narzędzia firmy SPAIS to gwarancja jakości oraz przystępnych cen.
