sciaga egz1

1a)Tensometrami az

a się ele e t

oś odku o te pe atu ze T

1a)Tensometrami az

a się ele e t

oś odku o te pe atu ze T

0 ,

oż a ok eślić

0 ,

oż a ok eślić

rezystancyjne wykonane z metalu lub

za po o ą zo u

rezystancyjne wykonane z metalu lub

za po o ą zo u

przewodnika, w postaci cienkich drucików,

– t/τ

przewodnika, w postaci cienkich drucików,

– t/τ

ś ieżek foli lu p ę ikó .

T = T

)

T = T

)

Typowe

0(1-e

ś ieżek foli lu p ę ikó . Typowe

0(1-e

ez sta ję

o ,

o , stałe

Czuj ik taki sta o i zate zło inercyjny

Czuj ik taki sta o i zate zło i e j

pie szego zędu stałej zaso ej:

ez sta ję

o ,

o , stałe

pie szego zędu stałej zaso ej:

tensometru dla metali k=1÷4,

p ze od ikó k=

, stała Poisso a

τ= * / S*α gdzie m-masa c- iepło

p ze od ikó k=

, stała Poisso a

τ= * / S*α gdzie -masa c- iepło

iąże odkształ e ie zdłuż e i pop ze z e.

ł. zuj ika S- po ie z h ia

. iepła iąże odkształ e ie zdłuż e i pop ze z e.

ł. zuj ika S- po ie z h ia

. iepła

Jeżeli p ze od ik posta i d utu o

α- wsp. p zej o a ia iepła

Jeżeli p ze od ik posta i d utu o

α- sp. p zej o a ia iepła

ś ed i d i długoś i l zosta ie podda

Jak idać sz stkie zte ielkoś i , , S,

ś ed i d i długoś i l zosta ie podda

Jak idać sz stkie zte ielkoś i , , S,

działa iu osio ej sił ze ęt

α – pł ają a stałą zaso ą. W układa h

znej to

działa iu osio ej sił ze ęt znej to

uleg ie o odkształ e iu. Jego długość

szybko-z ie

h te p. T ze a dąż ć do

uleg ie o odkształ e iu. Jego długość

szybko-z ie

h te p. T ze a dąż ć do

z ie i się o dl,

uzyskania jak naj

iejsz h stał h

uz ska ia jak aj

iejsz h stał h

natomiast ś ed i a z ie i

z ie i się o dl, ato iast ś ed i a z ie i

się o dd=

czasowych

- ∙dl. Po ie aż ez sta ja

się o dd=- ∙dl. Po ie aż ez sta ja

p ze od ika jest fu k ją za ó o

ez st

oś i jak i

. geo et z

6a) Dwupunktowe skalowanie temp

ez st

oś i jak i

. geo et z

6a) Dwupunktowe skalowanie temp

= � /�

) ają teo et z ą fu k ję p zet a za ia

, = � ∙ �2/4 to odkształ e ie

= � /�, = � ∙ �2/4 to odkształ e ie

oła z ia ę

czujnika temp np.

rezystancji

oła z ia ę ez sta ji

��

U=SN * T , gdzie SN to zułość zuj ika T –

��

U=SN * T , gdzie SN to zułość zuj ika T –

�

temperatura

�

temperatura

�� = �� = k

U – apię ie a

jś iu czujnika

�� = �� = k

U – apię ie a

jś iu zuj ika

�

��

�

��

�

Może p zep o adzić kali a ję

�

Może p zep o adzić kali a ję

�

d upu kto ą, któ a polega a

� = �� =

= � −

�

z a ze iu ze z ist h a toś i

� = �� =

� −

z a ze iu ze z ist h a toś i

Rρ=Ro +�� =Ro +k∙��)

zułoś i i offsetu. Metoda ta polega a

Rρ=Ro +�� =Ro +k∙��)

zułoś i i offsetu. Metoda ta polega a

gdzie: Ro- rezystancja przed

od z t a iu apięć U

gdzie: Ro- rezystancja przed

od z t a iu apięć U

odkształ e ie Rp

1 i U2 dla temperatur

-rezystancja po

odkształ e ie Rp-rezystancja po

odkształ e iu. Te so et p zet a za

1 i T2 Tak, a

dało się z a z ć S i , z

1 i T2 Tak, a

dało się z a z ć S i , z

układu ó ań:

odkształ e iu. Te so et p zet a za

układu ó ań:

zględ e odkształ e ie a zględ ą

{ U

zględ e odkształ e ie a zględ ą

{ U

z ia ę ez sta ji.

1 = S * T1 + n

{ U

z ia ę ez sta ji.

2 = S * T2 + n

{ U2 = S * T2 + n

Sposoby skalowania dla czujników

e)Źródła łędów przy po iara h

nieliniowych:

e)Źródła łędów przy po iara h

nieliniowych:

tensometrycznych:- óż e spół z

iki

aproksymacja, interpolacja, aproks. do

tensometrycznych:- óż e spół z

iki

aproksymacja, interpolacja, aproks. do

ozsze zal oś i te pe atu o ej

fu k ji ższego zędu

ozsze zal oś i te pe atu o ej

fu k ji ższego zędu

te so et u i podłoża, -i duko a ie się

R = R * +αT+βT2+γT3+….

te so et u i podłoża, -i duko a ie się

R = R * +αT+βT2+γT3+….

apięć pod pł e pół

elektromagnetycznych, -doda a ie się

Poje

oś iowy zuj ik prze iesz ze ia:

elektromagnetycznych, -doda a ie się

Poje

oś iowy zuj ik przemieszczenia:

apięć po hodzą

h od sił

Poje

ość C ok eśla a jest ieli io ą

apięć po hodzą

h od sił

Poje

ość C ok eśla a jest ieli io ą

termoelektrycznych, -zmiana rezystancji

fu k ja odległoś i d o az p ze iesz za ia

termoelektrycznych, -zmiana rezystancji

fu k ja odległoś i d o az p ze iesz za ia

p ze odó dop o adzają

h a skutek

delta . Okładzi a jest sp zężo a

p ze odó dop o adzają

h a skutek

delta . Okładzi a jest sp zężo a

zmiany temperatury.- ie osio ość

mechanicznie z obiektem pomiaru. Zmiana

zmiany temperatury.- ie osio ość

mechanicznie z obiektem pomiaru. Zmiana

te so et u i podłoża,-z ia a ilgot oś i,

poje

oś i astępuje pod pł e

te so et u i podłoża,-z ia a ilgot oś i,

poje

oś i astępuje pod pł e

zmiana rezystancji tensometru, na skutek

p ze iesz ze ia okładki ko de sato a.

zmiana rezystancji tensometru, na skutek

p ze iesz ze ia okładki ko de sato a.

zmiany temperatury.

Prosty wady: P o le po ia u duż h

zmiany temperatury.

Prosty wady: Pro le po ia u duż h

poje

oś i a tle ie ielki h jej zmian,

poje

oś i a tle ie ielki h jej z ia ,

a) Układ do po iaru e ergi iepl ej

li io ość ie ielki zak esie

a) Układ do po iaru e ergi iepl ej

li io ość ie ielki zak esie

składa się z p zepł o ie za o az dwóch

Róż i o : Po ia ał h p ze ieszeń i

składa się z p zepł o ie za o az d ó h

Róż i o : Po ia ał h p ze ieszeń i

czujników temperatury. Jeden z nich

odległoś i, p zet o iki koń o e,

czujników temperatury. Jeden z nich

odległoś i, p zet o iki koń o e,

ie z te pe atu ę T

1 (przed

ik ofo poje

oś io e, zuj iki

1 (przed

ik ofo poje

oś io e, zuj iki

ie ikie iepła , zaś d ugi T

2 (za

ilgot oś i, zalety: iększa zułość

2 (za

ilgot oś i, zalety: iększa zułość

ie ikie iepła . ) ają p zepł ,

lik ida ja DC, ko pe sa ja zakłó eń te p,

ie ikie iepła . ) ają p zepł ,

likwidacja DC, ko pe sa ja zakłó eń te p,

óż i ę te pe atu , gęstość ie z o az

li io ość pe

zakresie)

óż i ę te pe atu , gęstość ie z o az

li io ość pe

zak esie

iepło łaś i e oże z a z ć o

dosta za ą/ode a ą p zez wymiennik

dosta za ą/ode a ą p zez

ie ik

iepła.

Ciepło łaś i e to łaś i ość ó ią a o

t ile e e gi ależ dosta z ć jed ost e

as a spo odo ać z ost te pe atu

o jede stopień

c=(1/m)*(dEc/dT) [J/(kg*K)]

dEc=m*c*dT [J]

P=ρ*Q*c*dT [W] gdzie P- moc

P=ρ*Q* *dT [W] gdzie P- moc

dostarczana/odebrana przez wymiennik

[W]

ρ- ęstość ie z [kg/ 3]

Q- p zepł

[ 3/s]

Q- p zepł

[ 3/s]

c- iepło łaś i e ie z [J/kg*K]

dT= T1-T2 – przyrost temperatury [K]

2b) Metody po iaru przepływu oparte o:

-prawo Bernulliego

-III zasadę d a iki Ne to a

-III zasadę dynamiki Newtona

-zasadę st at e e gii w skutek tarcia

-zasadę st at e e gi skutek ta ia

lepkiego

-zasadę i duk ji elekt o ag et z ej

-zasadę p z ostu te pe atu i

iepła

-czujniki laserowe

- zuj iki ult adź ięko e

P zepł o ie z ult adź ięko

Fala dź ięko a po uszają a się t

Fala dź ięko a po uszają a się tym

kie u ku o p zepł cieczy dociera

kie u ku o p zepł ie z do ie a

iej, iż fala po uszają a się kie u ku

p ze i

do p zepł u ie z . )asada

p ze i

do p zepł u ie z . )asada

działa ia p zepł o ie za

ult adź ięko ego azuje a po ia ze t h

zasó . W p z padku aku p zepł u

zas p zejś ia fali o kie u ka h są

jednakowe.

Zalety:

- ezko takto

po ia e ęt z

- ezko takto

po ia e ęt z

- ożli ość ezpoś ed iego o tażu a

ist ieją ej i stala ji

-pomiar nieinwazyjny nie wprowadza

spadkó iś ie ia

- ak zęś i u ho

soka t ałość

- ak zęś i u ho

soka t ałość

3f) Błąd po iaru a plitudy

f) Błąd po iaru a plitudy

f=100Hz, fo=400Hz, ξ =0,707,

f=1

Hz, fo=

Hz, ξ = ,7 7,

−

2 2

√⌊ − ω

ωo ⌋ + [ ξ ω

ωo ]2

√⌊ − ω

ωo ⌋ + [ ξ ω

ωo ]2

5d) Błąd dy a i z y przy pomiarze temp.

5d) Błąd dy a i z y przy po iarze te p.

to taki któ po oduje opóź ie ie eak ji

układu. Czas osiąg ię ia ustalo ej a toś i

jest iększ od ze a. ) iekształ e ia

p ze iegó z ie

h te pe atu są

p ze iegó z ie

h te pe atu są

zjawiskiem naturalnym – p z pisuje się je

tz . ez ład oś i iepl ej zuj ikó .

Odpo iedź skoko ą az a k z ą

nagrzewania idealnego czujnika

temperatury zanurzonego w badanym