Методи і засоби вимірювання сили, крутного моменту, механічної напруги - life-prog

Сила - векторна величина, що характеризує механічний вплив на матеріальне тіло з боку інших тіл або полів. Сила повністю визначається, якщо відомі її значення напрямки і точка прикладання.

Існують різні види сил: гравітаційні, електромагнітні, реактивні, ядерні, слабкої взаємодії, сила інерції, сила тертя і інші.

Сили необхідно вимірювати в широкому діапазоні - від 10 Н (Ван-дер - ваальсово сили) до 10 Н (сили удару, тяги). З малими силами мають справу при наукових дослідженнях, при випробуванні точних датчиків сили в системах управління і ін. Сили від 1 Н до 1 МН характерні для випробувальної техніки та при визначенні зусиль в транспортних засобах, прокатних верстатах і інше. У деяких областях машинобудування, сталепрокатної і аерокосмічній техніці необхідно вимірювати сили до 50-100 МН. Похибки вимірювань сили і моментів при технічних вимірах становлять 1-2%. До виміру сили зводиться вимір таких фізичних величин, як тиск, прискорення, маса, похибка вимірювання яких у багатьох випадках не повинна перевищувати 0,001%.

Для вимірювання зусиль широко використовують ідуктівние і ємнісні первинні вимірювальні перетворювачі.

Мал. 5.1 Датчики сили з лінійно регульованим диференціальним трансформаторним і ємнісним перетворювачем (1, 2, 3 - обкладання ємнісного перетворювача.)

Механічні зусилля, діючі на різні об'єкти, справ бувають зосереджені і розподілені. Розрізняють зосереджені лінійно спрямовані зусилля - сили і обертальні зусилля - крутний момент. Розподілені зусилля ділять на зовнішні - тиску і внутрішні - механічні напруги, що виникають в тілі досліджуваного об'єкта. Вимірювання механічних зусиль є невід'ємною частиною багатьох наукових досліджень, технологічних процесів ...

Вимірювання зусиль потрібно виробляти в різних середовищах, в умовах дії різноманітних впливають величин, в широкому діапазоні температур - від -270 ° до 1200 ° С, в широкому частотному спектрі, який для механічної напруги і сил простягається від 0 до 100 до Гц, а для тисків ультразвукових хвиль в гидроакустике до 10 Гц.