Politechnika Krakowska

Wydział Mechaniczny Grupa: 202 Studium dzienne

Instytut Mechaniki I Podstaw Data ćw..................... Data zal. ..............

Konstrukcji Maszyn Ocena.............Podpis..................

Katedra Mechaniki Doświadczalnej

LABORATORIUM Z WYTRZYMAŁOŚĆI MATERIAŁÓW

ĆWICZENIE NR 10

TENSOMETRIA ELEKTROOPOROWA

1.Pomiar naprężeń w ramie:

Dane:

L=190mm h=370mm c=12mm b=30mm

E=2^.10⁵ MPa k=2.10 siła: 200 dN, 400 dN.

P [dN]	Nr.	Odczyt		%	Naprężenia zmierzone
	200	1	14,35	14,24	-0,11	2200
		2	13,28	13,42	0,14	2800
		3	13,03	13,17	0,14	2800
		4	14,17	14,58	-0,12	2400
	400	1	14,35	14,13	-0,22	4400
		2	13,28	13,56	0,28	3600
		3	13,03	13,30	0,27	5400
		4	14,70	14,48	-0,22	4400

- odczyt dla układu nieobciążonego,

- odczyt dla układu obciążonego siła P.

Część teoretyczna:

• zasada działania tensometrów oporowych:

Odkształcenie przewodnika pomiarowego (wydłużenie lub skrócenie) powoduje zmianę jego oporności w pewnych granicach wartości odkształceń i zmiana oporności przewodnika jest proporcjonalna. Między opornością R, jej zmianą ΔR oraz jednostkowym odkształceniem ε cienkiego przewodnika zachodzi związek:

gdzie:

k - współczynnik czułości odkształceniowej tensometru (stała tensometru) wartość współczynnika czułości k zależy od własności fizycznych stopu z którego wykonano przewodnik oporowy tensometru. Dla stosowanych obecnie materiałów do budowy tensometrów wartości stałej k mieszczą się w granicach: 1,6 - 3,6.

• schemat pomiarowego układu elektrycznego:

R₁,R₂ - oporności oporników stałych

T_c - tensometr czynny naklejony na badaną konstrukcję o oporności R_c

T_k - tensometr kompensujący o oporności R_k

P - potencjometr

G - galwanometr

E - źródło prądu

Przy nie odkształconej konstrukcji i zrównoważonym mostku Wheanstone'a zachodzi związek:

R_cR₂=R_kR₁

Odkształcenie badanej konstrukcji przenosi się na przyklejony tensometr czynny T_c powodując zmianę jego oporności z R_c na R_c' wyprowadzając układ z równowagi, ponieważ:

R_c'R₂≠R_kR₁

Zmianę tą sygnalizuje nam galwanometr. Określenie zmiany oporności tensometru czynnego ΔR=R_c'-R_c możliwe jest bądź ze wskazania galwanometru bądź też przez ponowne doprowadzenie mostka do stanu równowagi wykorzystując w tym celu opornik regulowany lub potencjometr ślizgowy (metoda zerowa). W produkowanej współcześnie aparaturze skal przyrządów umożliwia wprost odkształcenia tensometru czynnego w odpowiednich jednostkach np. w promilach.

---