Внедрение: 2014 г.

Публикуем выдержки из учебного пособия для лабораторных работ Южно-Уральского государственного университета [1], где применяют модуль LTR212.

В лаборатории кафедры «Прикладная механика, динамика и прочность машин» при проведении работ по курсу «Сопротивление материалов» применяется современная измерительная система LTR. Крейтовая система LTR предназначена для проведения многоканальных измерений с использованием разнообразных типов датчиков и преобразования аналоговых сигналов в цифровую форму и передачи преобразованной информации на персональный компьютер. Блок-схема преобразования измеряемой деформации представлена на рисунке 1. Модуль LTR212 предназначен для использования в задачах прецизионной тензометрии. Он может быть использован при различных вариантах подключения мостовых и полумостовых схем измерения с использованием тензодатчиков сопротивлением от 100 до 1000 Ом при проведении как статических, так и динамических измерений.

Рисунок 1. Блок-схема сбора и обработки измерительной информации при выполнении лабораторных работ по курсу «Сопротивление материалов».

Программа «ОСМ измерения» предназначена для совместной работы с учебным стендом ОСМ (основы сопротивления материалов). Пример диалогового окна «Тензометрирование» приведён на рисунке 2.

Рисунок 2. Диалоговое окно «Тензометрирование». В зоне 1 расположено графическое поле, на котором в режиме реального времени отображаются показания тензорезисторов. В зоне 2 расположена кнопка балансировки текущих показаний тензорезисторов (установка на ноль). В зоне 3 расположено графическое поле, на которое можно добавлять текущие значения усилия и показания тензорезисторов.  В зоне 4 расположены флажки выбора типа испытания.

Принцип работы тензорезистора основан на изменении омического сопротивления проволоки при её растяжении или сжатии. Тензорезистор имеет решетку 1 (рисунок 3), которая представляет собой тонкую (диаметром 0,02…0,03 мм), обычно константановую или нихромовую проволоку, уложенную параллельными петлями. Концы решетки припаиваются к более толстым проводам 4 и 5, к которым крепятся провода, соединяющие тензорезистор с измерительным устройством. Длина решетки 1 называется базой. Наибольшее распространение получили тензорезисторы с базой от 3 до 40 мм. Решетка тензорезистора наклеивается на тонкую бумагу 3 специальным клеем и покрывается сверху такой же бумагой 2. Тензорезисторы могут также изготавливаться из константановой фольги толщиной 0,005…0,015 мм методом фототравления. База фольговых тензорезисторов может быть в пределах от 1,5 до 20 мм. Тензорезистор наклеивается на поверхность исследуемой детали 6 (см. рисунок 3) так, чтобы база тензорезистора совпадала с направлением, в котором требуется измерить деформацию объекта.

Рисунок 3. Структура тензорезистора: 1 – решётка; 2 и 3 – тонкая бумага; 4 и 5 – соединительные провода; 6 – поверхность исследуемой детали.

Рисунок 4. Расположение тензорезисторов: поперечный (1) и продольный (2) тензорезисторы.

Учебное пособие одобрено учебно-методической комиссией физического факультета ЮУрГУ, содержит восемь лабораторных работ, посвященных механическим испытаниям материалов. 

Источник:
Сопротивление материалов: учебное пособие для лабораторных работ / В.П. Колпаков, А.В. Понькин, Е.Е. Рихтер. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ. – 2014. – 94 с.

Разработчик: Колпаков В.П., Понькин ., А.В., Рихтер Е.Е. (Южно-Уральский государственный университет)