MG!57

3.1.2. Tensometry lusterkowe

Tego typu tensometry, stosowane zazwyczaj w badaniach laboratoryjnych cechuje duże przełożenie i dlatego używane są przede wszystkim do pomiarów w przypadku gdy chce się zarejestrować minimalne odkształcenia. Wskaźnikiem w tych przyrządach jest wiązka światła odbita od zwierciadła połączonego z ruchomym ostrzem. Ideowy schemat tensometru (usterkowego przedstawiono

Rys. 33

na rys. 3.3. Ostrza: nieruchome (3) i ruchome (4) są dociśnięte do próbki (8) za pomocą sprężyny (2). Lusterka (5) należy ustawić przed obciążeniem próbki tak, aby w lunecie (7) pojawił się obraz podziałki (6). Zmiana długości bazy / o A/ spowoduje obrót połączonego z ostrzem (4) lusterka (5) i przesunięcie obrazu podziałki w polu widzenia lunety. Liczba działek H jest proporcjonalna do przyrostu długości próbki oraz odległości L od lusterka do podziałki. Przełożenie układu wyznacza się z zależności

i . Lttia    (3.2)

A sina

^ Działanie tensometrów elektrycznych polega na tym, że zmiana długości bazy pomiarowej tensometru, spowodowana odkształceniem badanego ciała, powoduje zmianę parametrów ich obwodu elektrycznego bądź wytworzenie siły elektromotorycznej czy też inne zjawiska dające mierzalne sygnały elektryczne. Odpowiednio do zjawiska fizycznego wyróżnia się następujące typy tensometrów:

•    parametryczne, w których badane odkształcenia powodują zmianę takich wielkości, jak: rezystancja, pojemność, indukcyjność,

•    generacyjne, w których stały sygnał wywołuje drgania elementu, np. struny, a mierzone jest zaburzenie pola wywołane ruchem tej struny,

•    fotometryczne, w których mierzona jest intensywność światła przechodząca przez szczelinę sterowaną przez badane odkształcenie,

•    piezometryczne, których zasada działania omówiona jest w punkcie 5.3.1.

Tensometry, w których wykorzystuje się ww. zjawiska, włączone w odpowiedni układ pomiarowy umożliwiają pomiar odkształceń względnych rzędu 10*⁵ i mniejszych.

Najszersze zastosowanie spośród wymienionych wyżej typów, zarówno w badaniach laboratoryjnych, jak i potowych znalazły tensometry rezystancyj-ne (oporowe), o których będzie mowa w dalszym tekście.

3.2.1. Podstawy tensometrii elektrooporowej

U podstaw tensometrii elektrooporowej leży odkryte w 1856 r. przez Lorda Kelvina zjawisko zmiany rezystancji drutu metalowego wraz ze zmianą jego długości i przekroju poprzecznego.

Tensometr rezystancyjny (oporowy) jest to odpowiednio ukształtowany przewodnik elektryczny, który jest mechanicznie połączony z wybranym miejscem badanego ciała. Najczęściej połączenia dokonuje się za pośrednictwem odpowiedniego kleju. Pod wpływem przyłożonych obciążeń badane ciało odkształca się wraz z tensometrem, co powoduje proporcjonalną zmianę jego rezystancji. Na rys. 3.4 przedstawiono dwa typy używanych obecnie tensometrów drutowych; są to czujniki o budowie:

a)    wężykowej,

b)    kratowej.

Tensometr wężykowy stanowi cienki drut oporowy, o średnicy około 0,025 mm, wklejony między dwie izolujące go podkładki, najczęściej papierowe. Tensometr kratowy, to szereg prostych odcinków drutu oporowego, połączony taśmą miedzianą w odpowiednie sekcje. Za bazę tensometru przyjmuje

75