Co to jest tensometr?

Wszystkie materiały odkształcają się po przyłożeniu naprężenia lub obciążenia. Naprężenie jest miarą wielkości odkształcenia, które występuje, gdy obiekt jest poddany naprężeniu. Tensometr to narzędzie, które służy do dokładnego pomiaru tej zmiany w obciążonym materiale. Zrozumienie zmian wymiarów, które zachodzą, gdy obiekt ulega odkształceniu, jest ważne w wielu zastosowaniach projektowania mechanicznego.

Naprężenie sprężyste występuje, gdy materiał poddawany jest niskim naprężeniom. Zniknie po usunięciu naprężenia, a materiał powróci do pierwotnego stanu. Przy wysokim poziomie stresu substancja odkształci się do punktu, w którym nie odzyska się i nie wróci do swoich pierwotnych wymiarów. Nazywa się to odkształceniem plastycznym. Tensometr może być wykorzystany do określenia, kiedy materiał ulega odkształceniu plastycznemu i nastąpiło trwałe odkształcenie.

Tensometr z folii metalowej jest powszechnie stosowany, gdy występuje bardzo mała wartość odkształcenia i zmiany wymiarów. Ten typ działa poprzez pomiar zmiany rezystancji elektrycznej, która występuje, gdy odkształca się materiał przewodzący prąd elektryczny. Tensometr z folii metalowej zazwyczaj składa się z szeregu bardzo cienkich równoległych linii przewodzącego metalu nałożonego na cienką folię. Folia jest przymocowana do materiału podkładowego, który jest izolowany elektrycznie i nie będzie przewodził napięcia ani prądu.

Tensometr z folii metalowej jest przyklejony do mierzonego przedmiotu. Gdy naprężenie zostanie przyłożone i obiekt zdeformuje się, folia metaliczna również się zdeformuje, a jej rezystancja elektryczna zmieni się. Zmiana rezystancji elektrycznej jest mierzona i może być związana z odkształceniem materiału. Zależność liczbowa między zmianą rezystancji elektrycznej a odpowiadającym jej odkształceniem mechanicznym jest znana jako współczynnik skrajni .

Tensometry foliowe wymagają starannej kalibracji, aby zapewnić dokładność pomiaru odkształcenia. Kalibracja jest zakończona za pomocą obwodu elektrycznego znanego jako mostek pszenicy. Służy to do określenia współczynnika pomiaru, a także kompensuje zmiany temperatury, które powodują rozszerzanie się i kurczenie materiału folii metalowej, co może generować nieprawidłowe wyniki pomiaru.

Tensometry są dostępne do różnych zastosowań pomiarowych. Służą one do pomiaru odkształcenia spowodowanego wydłużeniem spowodowanym siłą ciągnącą, ściskaniem spowodowanym siłą pchającą, a nawet naciskiem wywieranym na powierzchnię przez ciężar lub inne obciążenie. Tensometry są często używane do badań eksperymentalnych w laboratorium i mogą być trwale zamontowane na obiekcie, aby umożliwić ciągły pomiar.