El medidor de tensión es un transductor pasivo que convierte el alargamiento mecánico y la compresión en la tensión de resistencia. Fue inventado en 1938 por Arthur Claude Ruge y Edward E. Simmons. Existen diferentes tipos de galgas extensométricas y se utilizan para encontrar las vibraciones, se utilizan para el cálculo de la deformación y la tensión asociada y, a veces, también se utilizan para encontrar la fuerza y la presión aplicadas. En el campo geotécnico, las galgas extensométricas son los sensores importantes. La dirección, resolución y tipo de deformación son los factores importantes que deben considerarse antes de seleccionar los tipos de deformación. medidor de tensión o galga extensiométrica. Los diferentes tipos de galgas extensométricas y sus aplicaciones se explican a continuación.
¿Qué es Strain Gauge?
El medidor de tensión es un transductor pasivo que se utiliza para medir la tensión y la tensión, el desplazamiento, la fuerza y la presión. Opera en el 'Efecto piezorresistivo' principio. El medidor se fija a un objeto usando un adhesivo bajo tensión.
Conceptos básicos de la galga extensométrica
Cada díaIngenieriaconstruyendo estructuras más livianas y eficientes que aún logran mantener estrictos estándares de seguridad y durabilidad. Para lograr este equilibrio de seguridad, durabilidad y eficiencia, los ingenieros utilizan galgas extensométricas para medir los límites de tensión de sus materias primas. Los medidores controlan la cantidad de tensión superficial que puede soportar un material. Una galga extensométrica típica se compone de tres capas: capa superior laminada, elemento sensor y capa base de película plástica.
Cuando una galga extensométrica se adhiere a una superficie bajo tensión, se distorsionará o flexionará al unísono con esa superficie, lo que provocará un cambio en la resistencia eléctrica proporcional a la tensión aplicada a la superficie. Luego se puede usar una fórmula para convertir las fluctuaciones de resistencia en una lectura de deformación precisa. Los medidores vienen en diferentes configuraciones, elegir el medidor de deformación adecuado para su aplicación depende de la dirección en la que se ejecuta la deformación primaria, qué tipo de deformación está midiendo y el área de medición objetivo. Estos son los conceptos básicos de la galga extensométrica.
Tensión
Tomemos un objeto de longitud 'L0', Aplique fuerza' F 'en ambos lados de un objeto. Si aplicamos la misma cantidad de fuerza al objeto, la longitud del objeto cambiará.
Tensión
Previamente, la longitud del objeto esL0, después de aplicar fuerza a ese objeto, la longitud esL. El cambio de longitud se toma comodL, donde dL = L- L0.La deformación se define como una relación entre el cambio de longitud y la longitud original.
Deformación = Cambio de longitud / Longitud original = dL / L0
Esta es la fórmula para medir la deformación. Hay dos tipos de cepas: cepa positiva y cepa negativa. Suponga que estamos usando un conductor eléctrico o cable eléctrico en un medidor de tensión que puede pasar la electricidad a través de él. Cualesquiera que sean las fuerzas, vibraciones y presiones aplicadas a los calibres en el cable, debido a las vibraciones y la fuerza aplicada, las dimensiones del conductor también cambia.
El cambio de dimensión también cambiará en la resistencia, ese cambio en la resistencia encontrará la fuerza aplicada o vibraciones o presión. Aquí el cambio de dimensión es la tensión. Es el principio básico principal de la galga extensométrica.
Tipos de galgas extensométricas
Existen diferentes tipos de galgas extensométricas que incluyen lo siguiente.
Galgas extensométricas lineales LY
Las galgas extensométricas lineales LY miden la deformación solo en una dirección. Los LY1-LY9 son los tipos de galgas extensométricas lineales LY con diferentes tamaños y geometrías. Los DY11, DY13, DY1x, DY41, DY43, DY4x son galgas extensométricas lineales dobles.
Rosetas de galgas extensométricas
Los diferentes tipos de rosetas de galgas extensométricas son roseta de membrana, roseta en T, roseta rectangular y roseta delta.
Medidores de tensión de roseta de membrana
Las galgas extensométricas de roseta de membrana se utilizan para medir el desplazamiento, la velocidad, la presión y la fuerza, así como para medir la tensión elástica de los materiales y estructuras desarrollados bajo cargas dinámicas y estáticas. Las galgas extensométricas se utilizan en la fabricación de vagones de ferrocarril, ingeniería mecánica, aviones y producción de misiles, y otras industrias.
Medidor de tensión con roseta en T (0-90 0 )
La roseta Tee es un medidor de tensión de roseta de dos elementos. En Tee rosette, las dos rejillas son mutuamente perpendiculares.
Roseta rectangular (0-450-900)
También se conoce como un medidor de tensión de roseta rectangular de tres elementos que consta de tres rejillas. La segunda y tercera cuadrículas están desplazadas angularmente por 45 0 y 900respectivamente. Delta Rosette: La roseta delta también se conoce como un medidor de tensión de roseta delta de tres elementos, la segunda y tercera cuadrículas son 600y 1200lejos de la primera cuadrícula.
A continuación se muestran las cifras del medidor de tensión de roseta en T, roseta rectangular y roseta delta.
Roseta en T, Roseta rectangular y Roseta Delta
Galgas extensométricas Quarter Bridge, Half Bridge y Full-Bridge
Las galgas extensométricas de tipo cuarto, medio y puente completo se describen a continuación.
Medidor de tensión tipo puente de un cuarto
El cuarto de puente tipo I y el cuarto de puente tipo II proporcionan información sobre las configuraciones de galgas extensométricas de cuarto de puente.
Cuarto de puente tipo I
El cuarto de puente tipo I mide la deformación por flexión o la deformación axial. La deformación por flexión también se conoce como deformación por momento. La deformación por flexión se define como una relación entre la tensión de flexión y el módulo de elasticidad de Young. Las galgas extensiométricas utilizadas en la configuración de momento deformación se pueden utilizar para determinar la carga vertical. La deformación axial se define como una relación entre la tensión axial y el módulo de Young, para determinar las cargas axiales que se utilizan las galgas extensométricas en la deformación axial.
En el cuarto de puente tipo I, se monta un solo elemento de galga extensométrica en la dirección de la deformación por flexión o la deformación axial. Donde R1y R 2 (resistencias de terminación de medio puente) R3es una resistencia de terminación de un cuarto de puente y R 4 es también un elemento medidor de tensión activo que mide la tensión de tracción. A continuación se muestran los diagramas de deformación axial, deformación por flexión y de circuito de un cuarto de puente tipo I y tipo II.
Galga extensiométrica Quater Bridge Tipo I y Tipo II
Cuarto de puente tipo II
El cuarto de puente tipo II también mide la deformación por flexión o la deformación axial. Donde R1y R 2 (resistencias de terminación de medio puente) R3(elemento sensor de temperatura de cuarto de puente) y R 4 (un elemento medidor de tensión activo que mide la tensión de tracción).
Galgas extensométricas tipo medio puente
El medio puente tipo I y medio puente tipo II proporcionan información sobre configuraciones de galgas extensométricas de medio puente.
Medio puente tipo I
Mide la deformación por flexión o axial. En tipo I R1 y R2 (resistencias de terminación de medio puente) R3 (mide la compresión del efecto Poisson) y R4 (mide la tensión de tracción).
Medio puente tipo II
No mide la deformación axial, solo mide la deformación por flexión. En tipo II R1 y R2 (resistencias de terminación de medio puente) R3 (mide la deformación compresiva) y R3 (mide la tensión de tracción).
El medio puente tipo I y tipo II axialLos diagramas de deformación, deformación por flexión y circuito se muestran a continuación.
Medidor de tensión de medio puente tipo I y tipo II
Galgas extensiométricas tipo puente completo
Los tipos de puente completo tipo I, tipo II y tipo III proporcionan información sobre las configuraciones de galgas extensométricas de puente completo.
Puente completo Tipo I y Tipo II
Tanto el tipo I como el tipo II miden solo la deformación por flexión. En tipo I R1y R 3 (los elementos de galga extensométrica activos miden la deformación por compresión) R2y R 4 (el elemento medidor de tensión activo mide la tensión de tracción). En tipo II R1(los elementos de galga extensométrica activos miden el efecto de compresión de Poisson) R2 (los elementos de galga extensométrica activos miden el efecto Poisson de tracción) R3 (el elemento medidor de tensión activo mide la deformación por compresión) y R4 (los elementos activos de galgas extensométricas miden la deformación por tracción)
Galga extensiométrica tipo puente completo tipo I y tipo II
Puente completo tipo III
El puente completo tipo III rechaza la deformación por flexión y mide solo la deformación axial. Donde R1y R 3 (los elementos de galga extensométrica activos miden el efecto de compresión de Poisson) R2y R 4 (los elementos de galgas extensométricas activas miden la deformación por tracción). El total de elementos de galgas extensométricas activos en el tipo III son cuatro, donde dos elementos activos de galgas extensométricas están montados en dirección de deformación axial (uno está montado en la parte superior y el otro está montado en la parte inferior) y los otros dos elementos actúan como un medidor de Poisson.
Diagrama de deformación axial, deformación por flexión y circuito de puente completo tipo III
Productos de galgas extensométricas
Algunos tipos de productos de galgas extensométricas con rango de medición, marca y costo se muestran en la siguiente tabla.
| Número de modelo | Marca | Rango de medición | Costo |
| UITM es el número de modelo | Unitechescalas y medidas | 300 mm de largo, 28 mm de ancho y 2,5 mm de grosor | 9000Rs / - |
| IG 1100/1200 | Instrumentación geotécnica innovadora | +/- 1500 micro-tensión | 3000Rs / -
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| VMW-MSG | VMW | El rango de medición de este producto es de 200 mm. | 14,500Rs / - |
Caracteristicas
Las características de las galgas extensométricas son
- Las galgas extensométricas son muy precisas
- Para la comunicación a larga distancia, son ideales
- Requieren un fácil mantenimiento
- Tienen una larga vida útil
- Para una instalación a largo plazo, las galgas extensométricas son adecuadas
Aplicaciones
Las aplicaciones de la galga extensométrica son
- Aeroespacial
- Puentes de cables
- Monitoreo ferroviario
- Gestión de par y potencia en equipos rotativos
- Estrés residual
- Medición de vibraciones y par
- Medición de flexión y deflexión
- Medición de tensión, deformación y compresión
Ventajas
Las ventajas de la galga extensométrica son
- Barato
- Asequible
- Preciso
Preguntas frecuentes
1). ¿Cuál es el rango de longitud de calibre?
El rango de longitud de calibre es de 3 a 6 mm para aplicaciones comunes.
2). ¿Cuáles son las consideraciones de selección de galgas extensométricas?
Las consideraciones de selección de galgas extensométricas son la longitud y el ancho de las galgas, la configuración de la lengüeta de soldadura, la disponibilidad, el material portador, el número de galgas y la disposición de las galgas en el patrón de galgas.
3). ¿Cuál es el rango de resistencia de la galga extensométrica?
El rango de resistencia de la galga extensométrica es de 30 a 3k ohmios.
4). ¿Cuál es el módulo de los jóvenes?
El módulo de young se define como una relación entre el esfuerzo de tracción y la deformación extensional.
5). ¿Cuáles son los tipos de cepas?
La deformación axial, la deformación por flexión, la deformación por torsión, la deformación por corte y la deformación por compresión son los cinco tipos de deformación.
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