Pomiary tensometryczne – czym są i w jakim celu się je wykonuje?

Tensometria, to metoda która pozwala na wyznaczenie odkształceń wybranych punktów na powierzchni badanego obiektu, za pomocą tensometrów. Tensometry montuje się (przykleja) za pomocą specjalnego kleju w punktach, których odkształcenie chcemy wyznaczyć.

Z tego artykułu dowiesz się:

1.       Czym są pomiary tensometryczne i w jakim celu się je wykonuje?

2.       Jak wykonuje się pomiary tensometryczne?

3.       Jak działa czujnik tensometryczny?

4.       W jakich branżach tensometria znajduje zastosowanie?

Czym są pomiary tensometryczne i w jakim celu się je wykonuje?

Tensometr to miernik, który służy do pomiaru odkształceń różnych materiałów, pod wypływem określonych sił fizycznych. Za jego pomocą sprawdza się jakiemu maksymalnemu naprężeniu może zostać poddany badany obiekt.

Pomiary tensometryczne są pomocne między innymi w określeniu wytrzymałości zmęczeniowej oraz wyznaczenia obciążeń w układach dynamicznych, takich jak momenty skręcające lub gnące.  

Jak wykonuje się pomiary tensometryczne?

Pomiary tensometryczne wykonuje się za pomocą specjalnych czujników, zwanych tensometrami. Najpopularniejszymi i zarazem najbardziej dokładnymi tensometrami są tensometry elektrooporowe.

Tensometry elektrooporowe nakleja się za pomocą specjalnego kleju na element ulegający odkształceniom. Powierzchnia elementu musi zostać wcześniej odpowiednio przygotowana – wygładzona i oczyszczona ze wszystkich chemicznych zanieczyszczeń.

Tak zamocowany czujnik, ulega tym samym siłom, co element na którym został zamocowany.

Ważne jest, aby czujniki zostały przyklejone w odpowiedni sposób, zgodny z ogólnie przyjętą procedurą. Tylko na tej podstawie możliwe jest uzyskanie dokładnego i wiarygodnego wyniku. 

Jak działa czujnik tensometryczny?

Działanie tensometru oporowego polega na zmianie oporu elektrycznego na podstawie zmiany jego długości – wydłużenia lub skrócenia.

Najwyższą czułość posiadają tak zwane oporowe tensometry wężykowe. Posiadają one jednak swoje ograniczenia, dotyczące faktu iż wszelkie odkształcenia poprzeczne zniekształcają odczyty zmian oporu.

Poza tym wyróżniamy tensometry kratowe. Chociaż posiadają one większą tolerancję na odkształcenia, to mają jednak ograniczenie zastosowania do warunków, w których temperatura jest niższa niż 180 stopni Celsjusza. Z tego względu raczej nie stosuje się ich w badaniu wytrzymałości zmęczeniowych.

Ostatnim rodzajem tensometrów oporowych, są tensometry foliowe. Ten rodzaj wykorzystywanych tensometrów stanowi połączenie zalet tensometrów wężykowych i kratowych. Są one wykonane z metalowej folii w technologii podobnej do wytwarzania obwodów drukowanych. 

Jaki jest cel pomiarów tensometrycznych?

Pomiary tensometryczne wykorzystuje się wszędzie tam, gdzie badany obiekt jest poddawany działaniom różnego rodzaju sił, na przykład w wyniku warunków atmosferycznych.

Pomiary służą do określenia stopnia naprężenia oraz między innymi do weryfikowania wartości obliczeniowych z rzeczywistymi.

Swoje zastosowanie znajdują przede wszystkim w sektorze przemysłu. Można mierzyć nimi również czynniki, takie jak przyspieszenie lub ciśnienie. Najpopularniejszym zastosowaniem jest wykorzystanie tensometrów w urządzeniach do pomiaru masy (wagi).