Elektrotechnika, Gliwice Gliwice, 13.11.2010
semestr I, wieczorowe
LABOLATORIUM MIERNICTWA WIELKOŚCI NIEELEKTRYCZNYCH
Badanie tensometrów rezystancyjnych
Sekcja III:
Brzyszkowski Piotr
Mosakowski Łukasz
Sazonow Władysław
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia było wyznaczenie charakterystyki statycznej tensometru rezystancyjnego, jego podstawowych parametrów oraz błędów nieliniowości i błędów temperaturowych w warunkach statycznych.
Stanowisko pomiarowe
- schemat układu pomiarowego
Badany układ składał się z 4 tensometrów, umieszczonych w tej samej odległości od punktów podparcia belki. Tensometry zostały umocowane nad i pod belką w wyniku czego przy wyginaniu belki rezystancja pary góra -dół zmienia się zależnie. Tensometry zostały w mostek, aby zniwelować wpływ temperatury.
- Pomiary:
Pierwsza seria pomiarów miała na celu wyznaczenie rezystancji tensometrów dla zmieniającego się naprężenia belki. W tym celu zwiększaliśmy wygięcie belki w zakresie 0 - 0,5 mm co 25μm
Druga seria pomiarowa badała zrównoważenie mostka tensometrycznego w temperaturze otoczenia, oraz po podgrzaniu.
K = |
∆R |
* |
1 |
||
|
R |
|
∆ ε |
||
ε = |
4 h |
Y |
|||
|
l 2 |
|
σ = ε*E
h = 6 mm
l = 190 mm
E = 2,1 * 1011 [N/m2]
K - czułość odkształceniowa
σ - naprężenie
ε - wydłużenie względne
Wyniki pomiarów
Y [μm] |
RT1 [Ω] |
RT2 [Ω] |
RT3 [Ω] |
RT4 [Ω] |
ε [%oO ] |
σ [G Pa] |
0 |
121,194 |
119,817 |
120,322 |
120,178 |
0,000 |
0,00 |
25 |
121,199 |
119,813 |
120,327 |
120,175 |
0,017 |
3,49 |
50 |
121,202 |
119,808 |
120,329 |
120,171 |
0,033 |
6,98 |
75 |
121,207 |
119,803 |
120,333 |
120,167 |
0,050 |
10,47 |
100 |
121,210 |
119,798 |
120,336 |
120,163 |
0,066 |
13,96 |
125 |
121,214 |
119,794 |
120,341 |
120,160 |
0,083 |
17,45 |
150 |
121,218 |
119,790 |
120,344 |
120,156 |
0,100 |
20,94 |
175 |
121,223 |
119,785 |
120,349 |
120,153 |
0,116 |
24,43 |
200 |
121,227 |
119,780 |
120,353 |
120,149 |
0,133 |
27,92 |
225 |
121,231 |
119,776 |
120,357 |
120,145 |
0,150 |
31,41 |
250 |
121,235 |
119,771 |
120,361 |
120,141 |
0,166 |
34,90 |
275 |
121,239 |
119,767 |
120,365 |
120,137 |
0,183 |
38,39 |
300 |
121,243 |
119,764 |
120,369 |
120,134 |
0,199 |
41,88 |
325 |
121,248 |
119,758 |
120,373 |
120,130 |
0,216 |
45,37 |
350 |
121,252 |
119,754 |
120,377 |
120,126 |
0,233 |
48,86 |
375 |
121,256 |
119,750 |
120,381 |
120,123 |
0,249 |
52,35 |
400 |
121,260 |
119,745 |
120,385 |
120,119 |
0,266 |
55,84 |
425 |
121,264 |
119,741 |
120,390 |
120,115 |
0,283 |
59,34 |
450 |
121,268 |
119,737 |
120,394 |
120,112 |
0,299 |
62,83 |
475 |
121,272 |
119,732 |
120,400 |
120,108 |
0,316 |
66,32 |
500 |
121,277 |
119,728 |
120,404 |
120,104 |
0,332 |
69,81 |
Tabela czułości odkształceń
Y [μm] |
K1 |
K2 |
K3 |
K4 |
25 |
41,25 |
-33,39 |
41,55 |
-24,96 |
50 |
24,75 |
-41,73 |
16,62 |
-33,29 |
75 |
41,25 |
-41,74 |
33,24 |
-33,29 |
100 |
24,75 |
-41,74 |
24,93 |
-33,29 |
125 |
33,00 |
-33,39 |
41,55 |
-24,97 |
150 |
33,00 |
-33,39 |
24,93 |
-33,29 |
175 |
41,25 |
-41,74 |
41,55 |
-24,97 |
200 |
33,00 |
-41,74 |
33,24 |
-33,29 |
225 |
32,99 |
-33,40 |
33,23 |
-33,29 |
250 |
32,99 |
-41,75 |
33,23 |
-33,29 |
275 |
32,99 |
-33,40 |
33,23 |
-33,30 |
300 |
32,99 |
-25,05 |
33,23 |
-24,97 |
325 |
41,24 |
-50,10 |
33,23 |
-33,30 |
350 |
32,99 |
-33,40 |
33,23 |
-33,30 |
375 |
32,99 |
-33,40 |
33,23 |
-24,97 |
400 |
32,99 |
-41,76 |
33,23 |
-33,30 |
425 |
32,99 |
-33,41 |
41,53 |
-33,30 |
450 |
32,98 |
-33,41 |
33,22 |
-24,98 |
475 |
32,98 |
-41,76 |
49,83 |
-33,30 |
500 |
41,23 |
-33,41 |
33,22 |
-33,30 |
Wykresy
Zależność rezystancji w funkcji naprężenia
Napięcie zrównoważenia mostka tensometrycznego dla temperatury otoczenia [U1] oraz po nagrzaniu [U2]
Wnioski
Zaobserwowane zmiany rezystancji na tensometrach są liniowe w całym badanym zakresie, podobnie zmiany napięcia zrównoważenia mostka są liniowe.
Uzyskane wykresy napięcia zrównoważenia mostka dla dwóch temperatur wskazują, że wyniki tensometru są w niewielkim stopniu zależne od zmian temperatury.