Do czego służą czujniki tensometryczne?

Tensometrem nazywamy czujnik służący do mierzenia naprężenia. Czynność ta polega na badaniu odkształcenia oraz wykonaniu obliczeń naprężenia w oparciu o przyjęty związek fizyczny. Jakie zadanie pełnią czujniki tensometryczne? Gdzie są stosowane i co warto o nich wiedzieć? W tym wpisie dostarczamy odpowiedzi na te oraz inne pytania dotyczące czujników tensometrycznych.

Co to jest tensometr i jakie powinien mieć cechy?

Czujnik tensometryczny to jeden z kluczowych elementów składowych takich przyrządów jak waga elektryczna i urządzenia do pomiaru sił (ściskających, rozciągających, naprężeń). Najczęściej jest on umieszczany pod podporami platformy wagowej lub zbiornikiem.

O precyzji dokonywanych pomiarów decyduje głównie poprawnie działający tensometr, stąd ważne jest aby czujnik został optymalnie dobrany do potrzeb. Na wybór właściwego rozwiązania wpływają takie zmienne jak: temperatura i warunki panujące w miejscu pracy, rodzaj obciążeń czy kształt konstrukcyjnego elementu czujnika. Dobry tensometr powinien pracować niezawodnie, dokonywać precyzyjnych pomiarów, a jednocześnie cechować się wysoką odpornością na czynniki zewnętrzne, jak drgania. Kolejnym atutem jest wygodne użytkowanie.

W przypadku wag samochodowych, zbiornikowych (przeznaczonych do kontroli wagi cieczy umieszczonej w zbiornikach) czy pomostowych (dedykowanych do ważenia samochodów ciężarowych czy wagonów kolejowych) stosowane są głównie czujniki kolumnowe. Z kolei w magazynach, gdzie pracują wagi jednoczujnikowe korzysta się z tensometrów belkowych.

Zasada działania czujników tensometrycznych

Zgodnie z prawem Hook'a, odkształcenie ciała pod wpływem działającej na nie siły jest proporcjonalne do tej siły. Współczynnik między naprężeniem spowodowanym przez przyłożone siły a odkształceniem ciała to moduł (współczynnik) sprężystości. Na prawie Hook'a opiera się działanie czujnika tensometrycznego. Na badany element naklejany jest drut lub folia oporowa. Zmiana ich długości wywołuje zmianę oporu elektrycznego. Elementy te podlegają takim samym odkształceniom, co przedmiot, na którym się znalazły. Mając do dyspozycji odpowiednią aparaturę pomiarową, mierzy się odkształcenie badanego przedmiotu, a znając wynik i korzystając z prawa Hook’a - wygodnie i szybko oblicza się stan naprężenia. Na tej podstawie zaś wyliczane jest działające na niego naprężenie.