Įtempimas ir suspaudimas Jėgos jutikliai : tipai, programos ir kaip pasirinkti

 

Vidinis įtempimo ir gniuždymo jėgos jutiklis, dar vadinamas įtempimo ir gniuždymo jėgos jutikliu, nuosekliai montuojamas tarp dviejų komponentų ir matuoja ašines stūmimo ir traukimo jėgas, praeinančias per tą jungtį. Linijinėje pavaroje jis yra tarp strypo ir įrankio. Bandymo stende jis yra tarp judančios kryžminės galvutės ir bandinio laikiklio. Skaitymas yra toks pat geras, kaip ir apkrovos kelias: kiekvienas niutonas, kurį norite išmatuoti, turi praeiti pro jutiklį, ir niekas kitas neturėtų kelti apkrovos.

Jei turite tik dvi minutes, tai yra taškai, kurie dažniausiai nusprendžia, ar vidinis apkrovos elementas veikia taip, kaip numatyta:

• Pirmiausia atsekite apkrovos kelią. Bet koks laikiklis, apsauga ar kietas stabdiklis, kuris matavimo metu liečia agregatą, tampa lygiagrečiu keliu ir sumažina rodmenis.

• Dydžio talpa nuo fizinės jutiklio apkrovos, įskaitant išankstinę apkrovą ir armatūros svorį, o ne nuo vertės, rodomos po nulio nustatymo.

• Prieš palygindami duomenų lapus, konvertuokite procentinę visos skalės paklaidą į niutonus su mažiausia darbo jėga.

• Suderinkite sriegį abiejuose galuose, sumontuotą ilgį su įtaisytais adapteriais ir kabelio išėjimą prie tikrojo voko, idealiai tinka tiekėjo 3D modeliui.

• Neapdorotam mV/V tilto išėjimui reikia sužadinimo ir tilto įvesties arba stiprintuvo; standartinė PLC analoginė įvestis negali jos tiesiogiai nuskaityti.

• Įdiegę įrankius patikrinkite abi kryptis. Tik įtempimo sertifikatas nieko nesako apie suspaudimo tikslumą.

Kas yra įtaisytasis Apkrovos jutiklis ir kaip jis matuoja stūmimo ir traukimo jėgas?

· Ašinės apkrovos kelias: įtempimas ir suspaudimas išilgai tos pačios ašies

Du vidinio apkrovos elemento galai perduoda jėgą per jutiklį. Tempimo apkrova ištraukia galus. Suspaudimo apkrova stumia juos kartu. Norėdami užfiksuoti numatytą jėgą, padėkite jutiklį tarp judančio elemento ir mazgo dalies, kurios apkrovą reikia išmatuoti. Atrama arba laikiklis, kuris dalį tos jėgos perneša aplink jutiklį, keičia rodmenis.

1 pav. Įtempimas ir suspaudimas veikia išilgai tos pačios ašies, priešingomis kryptimis. Koncepcinė schema.

· Kaip deformacijos matuoklis Apkrovos jutiklis paverčia jėgą į mV/V signalą

Įtempimo matuoklio konstrukcijoje elastingas elementas šiek tiek deformuojasi veikiant apkrovai. Matuokliai keičia varžą, o sužadintas Vitstono tiltas sukuria nedidelę diferencinę įtampą. Jautrumas duomenų lape paprastai nurodomas milivoltais vienam sužadinimo voltui ( mV/V ). Pavyzdžiui, 1,5 mV/V esant 5 V žadinimui suteikia 7,5 mV signalo pokytį esant vardinei apkrovai nurodyta kryptimi. Kalibravimas susieja tilto išvestį su jėga niutonais. The NI tiltu pagrįstas apkrovos matavimo vadovas palaiko prietaiso pasirinkimą.

Kuris tiesioginis Apkrovos jutiklis dizainas tinka jūsų komplektui?

· Išorinės srieginės smeigės ir vidinės srieginės jungtys

Išorinės smeigės sujungiamos su srieginėmis movomis arba įrankiais. Vidiniai sriegiai priima sujungimo kaištį arba adapterį. Kai kuriuose modeliuose naudojamos skirtingos galinės jungtys. Patikrinkite, ar abiejuose brėžinio galuose nėra sriegio gylio, pečių atstumo ir bet kokių nurodytų apkrovos ar suspaudimo paviršių.

Kaip nuoroda į tai, ką turėtų pasakyti produkto puslapis, FIBOS FA203 įtaisytas jėgos jutiklis pateikiamas nuo 50 N iki 2 000 N talpos, φ25,4 mm × 37 mm nerūdijančio plieno korpusas, vardinis jautrumas 2,0 mV/V , saugi 150 % perkrova F.S. , rekomenduojama eks.cit. montavimo brėžinyje išskiriami sriegių dydžiai pagal talpos grupes, todėl atsisiųskite brėžinį, kad sužinotumėte tikslią svarstomą talpą, o ne manykite, kad visos serijos vienas siūlas. Per FIBOS strypo galo jėgos jutiklių asortimentas , įterptieji modeliai pateikiami su M4 , M8 ir M12 sriegių parinktimis, be kita ko, todėl sriegio dydis yra gaminio šeimos sprendimas, o ne pasekmes.

· Miniatiūrinis įdėklas Apkrovos jutikliai , skirtas sandariems montavimo tarpams

Jei naudojate kompaktiškas pavaras ar mažus laboratorinius įrenginius, patikrinkite visą sumontuotą voką. Movos ir fiksavimo veržlės padidina ilgį, o kabelio išėjimui reikia vietos nutiesti ir sumažinti įtempimą. Įtraukite vietos veržliarakčiui ir patikrinkite tarpą abiejuose eigos galuose. Pavyzdžiui, FIBOS FA201 miniatiūrinis įtaisytas apkrovos elementas nurodytas φ13 mm × 31 mm, talpa nuo 50 N iki 1 000 N ir M4 sriegiai; esant tokiam dydžiui, mova ir fiksavimo veržlė gali padidinti įmontuoto ilgio dalį. Prieš nurodydami stūmimo ir traukimo režimą, patvirtinkite vardinę krovimo kryptį ir pasirinktos talpos kalibravimo sritį. FUTEK Inline apkrovos elementų serija iliustruoja, kaip skiriasi korpuso dydis ir sriegio parinktys vienoje gaminių šeimoje.

· Inline ir S-Beam ir Donut Apkrovos jutikliai : kaip skiriasi apkrovos kelias

Kompaktiška srieginė įmontuota konstrukcija tinka strypo ir įrankio arba strypo ir tvirtinimo jungtims. S formos apkrovos daviklis taip pat gali sėdėti nuosekliai ir matuoti stūmimą ir traukimą, kai jo tvirtinimo ir krypties įvertinimai palaiko abu. Jis turi skirtingą korpuso apvalkalą ir gali tikti bandymo rėmui, kuriame yra daugiau vietos aplink apkrovos ašį. A kiaurymės arba spurgos jėgos jutiklis tinka mazgams, kuriuose varžtas arba velenas praeina per jutiklį ir perkelia apkrovą per nurodytus paviršius. Palyginkite, kaip kiekvienas dizainas iš tikrųjų turi jėgą jūsų surinkime. Norėdami plačiau palyginti jutimo principus ir kūno stilius, žr FIBOS jėgos jutiklio vadovas.

Žemiau esančioje lentelėje apibendrinti praktiniai skirtumai. FIBOS sąrašų S tipo jėgos jutikliai ir spurgos jėgos jutikliai kaip atskiros kategorijos dėl tos pačios priežasties: tvirtinimo geometrija, o ne jutimo principas, dažniausiai nusprendžia, kuris iš jų tinka.

Kur naudojamas vidinis įtempimas ir suspaudimas Jėgos jutikliai ?

· Linijinės pavaros jėgos grįžtamasis ryšys

Vidinis apkrovos elementas tarp linijinio pavaros strypo ir įrankio matuoja tame taške perduodamą ašinę jėgą. Valdiklis gali naudoti signalą, kad aptiktų kontaktą arba reguliuotų jėgą. Greitų judesių metu rodmenys gali apimti jėgą, reikalingą pasroviui paspartinti. Patikrinkite šį efektą, kai siekiama įvertinti ruošinio kontaktinę jėgą.

2 pav. FIBOS FA203 gaminio paveikslėlis ir apkrovos krypties diagrama iš gaminio vadovo rodo du srieginius galus ir ašinę apkrovą įtempimo ir suspaudimo sąlygomis.

· Presuojamas surinkimas ir įdėjimo-ištraukimo jėgos bandymas

Suspaudimo stotis gali įrašyti gniuždymo jėgą prieš įrankio poslinkį, kad patikrintų, kaip dalis sėdi. Įdėjimo ir ištraukimo įtaisas gali įrašyti įdėjimo ir ištraukimo piką vienoje sąrankoje, jei jo įrankiai perduoda abi apkrovas per jutiklį. Sinchronizuokite jėgą ir poslinkį, kad kiekvieną smailę būtų galima susieti su ciklo padėtimi arba etapu. Automobilių presavimas, automatizuotas surinkimas ir 3C komponentų testavimas yra tipiškos kompaktiškų įtaisytų modelių, tokių kaip FA203, pareigos.

3 pav. Šioje presavimo stotyje vertikali presavimo galvutė yra centre virš apvalaus laikiklio, laikančio dalį.

· Stūmimo ir traukimo bandymai laboratorijos įrenginiuose ir bandymų stenduose

Tyrimų stende įmontuotas apkrovos elementas gali sekti jėgą, kai bandinys arba mechanizmas yra pakraunant ir iškraunant. Dirbdami su maža jėga, patikrinkite triukšmą ir pakartojamumą su pritvirtintomis rankenomis. Apsisukdami patikrinkite, ar rankenos ir jungtys nėra laisvos. Dėl mechaninio atstūmimo jėgos ir poslinkio kreivėje gali susidaryti plokščias segmentas prieš pradedant formuotis priešingai apkrovai.

Kaip pasirinkti tinkamą eilutę Apkrovos jutiklis ?

· Suderinkite gijos dydį, žingsnį, sužadinimo ilgį ir įdiegtą ilgį

Nurodykite sriegio standartą, skersmenį, žingsnį ir naudingą sukibimą abiejuose galuose. Ant aklinos skylės patikrinkite, ar adapteris užsifiksuoja taip, kaip numatyta, prieš pasiekdamas dugną. Sumontavę adapterius, patvirtinkite atstumą tarp tvirtinimo sąsajų. Šis matmuo nustato, ar įrankis pasiekia ruošinį ir išvalo aplinkines dalis per visą eigą. Kai tiekėjas siūlo 3D modelio failus, kaip tai daro FIBOS savo linijiniams jutikliams, prieš užsakydami, užuot tikrinę voką ant popieriaus, įmeskite modelį į agregatą.

· Nustatykite Apkrovos jutiklis dydį darbo jėgoms, didžiausioms apkrovoms ir perkrovai

Atskirai išvardykite normalias ir didžiausias fizines apkrovas, skirtas įtempimui ir suspaudimui. Įtraukite armatūros svorį, kai jis veikia per jutiklį, surinkimo išankstinę apkrovą ir patikimus pereinamuosius veiksnius, pvz., kietą kontaktą. Pavyzdžiui, 150 N gniuždymo išankstinė apkrova ir papildoma 400 N suspaudimas suteikia apie 550 N fizinę apkrovą prieš bet kokį smūgį ar šoninę apkrovą. Pasirinkite vardinį diapazoną, apimantį numatomas darbo smailes su pritaikymo sritimi. Saugios perkrovos įvertinimą vertinkite kaip atskirą ribą ir patikrinkite leistinas šonines apkrovas, lenkimo momentus ir sukimą. 150 % F.S. saugi perkrova, kaip nurodyta FA203 ir FA201, yra išlikimo riba nurodytomis sąlygomis, o ne papildomas kalibruotas darbo diapazonas.

· Patikrinkite tikslumą ir skiriamąją gebą esant mažiausioms jėgoms, kurių jums reikia

Konvertuokite procentinę visos skalės specifikaciją į priverstinius vienetus. Vienintelis 0,1 % visos skalės paklaidos terminas 2 000 N apkrovos elemente atitinka 2 N. Esant 10 N darbo jėgai, vienas terminas atitinka 20 % rodmens. Laikykite tai kaip atrankos skaičiavimą. Įvertinkite kitas taikomas klaidas, nulinį poslinkį, histerezę atbulinės eigos metu ir įdiegtos matavimo grandinės triukšmą. Patikrinkite, ar pakartotiniai matavimai gali atskirti mažiausius procesui svarbius pokyčius.

· Patikrinkite pasikartojančių stūmimo-traukimo ciklų sistemos pralaidumą ir nuovargio įvertinimus

Norėdami nurodyti reikiamą atsakymą, naudokite greičiausią svarbią funkciją, pvz., trumpą įterpimo piką. Įrankio masė ir armatūros standumas turi įtakos įdiegtos sistemos rezonansui. Naudojamas pralaidumas taip pat priklauso nuo stiprintuvo, filtravimo ir gavimo nustatymų; natūralus dažnis, didesnis nei 5 kHz duomenų lape, nereiškia, kad įdiegta grandinė gali išspręsti 5 kHz įvykį. Pakartotinai keičiant apkrovą, paprašykite nuovargio duomenų, atitinkančių apkrovos amplitudę, vidutinę apkrovą ir ciklų skaičių. Patikrinkite darbinę temperatūrą, apsaugos laipsnį ir kabelių išvedimą, kad jie neatsižvelgtų į faktinį poveikį ir judėjimą.

· Inline Apkrovos jutiklis pasirinkimo kontrolinis sąrašas

Prieš prašydami pasiūlymo ar pavyzdžio, atlikite toliau nurodytus patikrinimus. Kiekviena eilutė suporuoja parametrą, kad patvirtintų klaidą, kuri dažniausiai sukelia duomenų lapo ir įdiegto rezultato neatitikimą.

Kaip įdiegti eilutę Apkrovos jutiklis ir išvengti šoninių apkrovų?

· Per visą pavaros mechanizmo eigą laikykite apkrovą ašine kryptimi

Sulygiuokite pavarą, apkrovos daviklį ir įrankį tose darbo vietose, kuriose bus matuojama jėga. Patikrinkite, ar nėra kreiptuvo nesutapimo, armatūros įlinkio ir kabelio traukos abiejose eigos ribose. Naudodami saugią, mažą jėgą, palyginkite atsaką keliose eigos padėtyse naudodami pakartojamą atskaitos apkrovą. Nuo padėties priklausantis neatitikimas gali atskleisti besikeičiantį išlygiavimą arba tvirtinimo kontaktą.

4 pav. Poslinkio jėgos linija prideda lenkimo momentą. Patikrinkite išlygiavimą viso smūgio metu. Koncepcinė schema.

· Sumažinkite šonines apkrovas, lenkimo momentus ir sukimąsi veržimo metu

500 N jėga, kurios veikimo linija nukrypsta 2 mm, jutikliui sukuria 1 N·m lenkimo momentą. Poveikis rodmenims priklauso nuo jutiklio ir laikiklio. Jėgos įvedimą laikykite centre ir patikrinkite gamintojo nustatytas bendras apkrovos ribas. Surinkdami vadovaukitės modelio priveržimo seka ir sukimo momento ribomis bei naudokite nurodytas veržliarakčio plokštes arba atraminius taškus. The FUTEK LCM montavimo vadove pateikiami modelių šeimos pavyzdžiai, kaip atlikti montavimo sukimo momento ir ne ašies apkrovos patikras.

· Patikrinkite, ar nėra armatūros trukdžių ir alternatyvių apkrovos būdų

Patikrinkite, ar adapteris, veržlė, apsauga arba kietas atramas neliečia paviršiaus, kuris matavimo metu turėtų likti skaidrus. Toks kontaktas gali sukurti lygiagrečią apkrovos kelią, žinomą kaip jėgos šuntas. Tada ekrane gali būti rodoma tik ta veikiančios jėgos dalis, kuri praeina per apkrovos elementą. Patikrinkite abi kryptis ir visą važiavimo diapazoną, nes tarpas gali užsidaryti tik esant tam tikrai apkrovai ar padėčiai.

Kaip prijungti integruotą Apkrovos jutiklis prie PLC arba DAQ?

· suderinti tilto sužadinimą, mV/V išvestį ir signalo kondicionavimą

Pasyviojo tilto apkrovos elementui reikia suderinamo sužadinimo šaltinio ir diferencinio tilto įvesties. Patikrinkite sužadinimo diapazoną, tiltelio varžą, laidų funkcijas ir įvesties diapazoną jutiklio ir prietaiso dokumentuose. Naudokite tilto įvesties modulį arba suderinamą apkrovos elementų stiprintuvas, kai PLC turi tik standartines įtampos arba srovės įvestis. Jei stiprintuvas susieja dvikryptę jėgą su vienpoliu išėjimu, pvz., 4–20 mA, rezervuokite signalo diapazoną abiejose pasirinktos nulinės jėgos išvesties pusėse ir patikrinkite susiejimą.

· Patikrinkite signalo poliškumą, įvesties diapazoną ir atrankos dažnį

Taikykite žinomą paspaudimą ir traukimą ir patikrinkite ženklą PLC arba duomenų gavimo sistemoje (DAQ). Įsitikinkite, kad nė vienas reikiamo jėgos diapazono galas neprisikabina prie stiprintuvo arba įvesties modulio. Nustatykite atranką ir anti-alias filtravimą, kad galėtumėte greičiau išmatuoti funkciją. Jei PLC nuskaitymas arba ryšio atnaujinimas yra per lėtas, kad išlaikytų piką, užfiksuokite jį naudodami tinkamą didelės spartos gavimą ir nusiųskite rezultatą į PLC.

Kaip sukalibruoti ir patikrinti eilutę Apkrovos jutiklis ?

· Sumontavę patikrinkite nulį ir pakartojamumą

Prieš taravimą užrašykite sumontuotą rodmenį esant apibrėžtoms atskaitos sąlygoms. Pakartokite kelis pakrovimo ir iškrovimo ciklus ir užrašykite, kaip arti rodmenys grįžta prie atskaitos. Ištirkite reikšmingus pokyčius po priveržimo arba po jėgos apvertimo. Prieš nuspręsdami, ar surinkti iš naujo, ar sureguliuoti agregatą, patikrinkite, ar nėra mechaninės išankstinės apkrovos, laisvų jungčių, surišimo ir nestabilaus elektrinio nulio.

· Patikrinkite abi kryptis su žinomomis įtempimo ir suspaudimo apkrovomis

Norėdami taikyti arba išmatuoti žinomas jėgas abiem kryptimis, naudokite tinkamą etaloninį prietaisą, pvz., kalibruotą etaloninį apkrovos daviklį, sumontuotą nuosekliai. Patikrinkite kelis darbo diapazono taškus, įskaitant mažiausią kritinę jėgą, ir užrašykite pakrovimo ir iškrovimo rodmenis. Palyginkite galutinę vertę niutonais PLC arba DAQ su nuoroda. Jei tikslumas arba atsekamumas yra sutartiniai, nurodykite kalibravimo kryptis, taškus, neapibrėžtumą ir priimtinumo ribas, kai užsakote arba planuojate kalibravimą. Greitiems įvykiams atskirai patikrinkite, ar įdiegta matavimo grandinė išlaiko reikiamas smailes ir laiką.

Pakeisti esamą eilutę Apkrovos jutiklis : ką palyginti su gijomis ir talpa

Daugelis vidinių apkrovos elementų perkami norint pakeisti įrenginį, kuris sugedo, buvo perkrautas arba nebepasiekiamas. Gijų ir talpos suderinimas yra pirmasis ekranas, o ne visas darbas. Žemiau esančioje lentelėje nurodyta, ką rinkti iš senos įrangos ir ką palyginti su kandidato duomenų lapu ir brėžiniu. Jei originalus brėžinys nepasiekiamas, išmatuokite sumontuotą ilgį tarp tvirtinimo paviršių, nufotografuokite kabelio išėjimą ir veržliarakčio plokštes ir perskaitykite esamo stiprintuvo sužadinimo ir įvesties diapazoną prieš įtraukdami pakeitimo sąrašą.

Kai nė vienas katalogo modelis neatitinka įdiegto ilgio, sriegio derinio ar kabelio išėjimo, prieš perkurdami armatūrą paklauskite, ar yra modifikuota versija. FIBOS sąrašų nestandartiniai šiai situacijai pritaikyti jutikliai; atsiųskite seną brėžinį arba išmatuotus matmenis kartu su jėgos diapazonu ir stiprintuvo detalėmis, kad pasiūlymas apimtų visą matavimo grandinę, o ne tik jutiklio korpusą.

Dažnai užduodami klausimai apie Inline Apkrovos jutikliai

1. Ar įtempimo ir suspaudimo rodikliai visada yra vienodi?

Jie gali skirtis pagal modelį arba konfigūraciją. Patikrinkite vardinę apkrovą, saugios perkrovos ribą ir nurodytą tikslumą kiekviena kryptimi. Taip pat patikrinkite adapterių ir kitų dalių, esančių apkrovos kelyje, įvertinimus.

2. Ar tik įtempimo kalibravimo pakanka stūmimo ir traukimo bandymui?

Jei abiejų jėgos rodmenų tikslumas turi būti nurodytas, kalibruokite arba patikrinkite abi kryptis, kaip reikalaujama. Tik įtempimo sertifikatas nustato įtampos rezultatus. Kai kurie dvikrypčiai modeliai siūlo kalibravimą antra kryptimi atskirai, todėl užsakydami patvirtinkite sertifikato apimtį.

3. Ar strypo galo guolis gali padėti sumažinti nesutapimą?

Tinkamas sferinis strypo galo guolis gali atlaikyti tam tikrą kampinį poslinkį. Patikrinkite leistiną šarnyrą, tarpą, atstumą ir stūmimo-traukimo vertes. Guolių laisvumas ir trintis gali turėti įtakos mažos jėgos matavimams ir rodmenims apsukimo metu. Katalogo etiketėje, pvz., „Strypo galas“, gali būti aprašytas jutiklio tvirtinimo su sriegiu stilius, todėl patikrinkite, ar guolis tikrai yra.

4. Ar Apkrovos jutiklis nulio nustatymas pašalina mechaninę išankstinę apkrovą?

Nulio nustatymas pakeičia rodomą nuorodą. Mechaninė išankstinė apkrova vis tiek veikia apkrovos elementą ir turi būti įtraukta tikrinant talpą, perkrovą ir nuovargio sąlygas. Užrašykite fizinį išankstinį įkėlimą arba dokumentuokite etaloninę būklę, naudojamą taravimui.

5. Kokią informaciją turėčiau siųsti, kad gaučiau naudingą pasiūlymą už eilutę Apkrovos jutiklis ?

Nusiųskite darbines ir didžiausias jėgas kiekviena kryptimi, sriegio dydį ir tipą abiejuose galuose, didžiausią sumontuoto ilgio, kabelio išėjimo ir ilgio, stiprintuvo arba PLC modulio sužadinimo ir įvesties diapazoną, darbinę temperatūrą ir apsaugos reikalavimus ir ar reikalingas dviejų krypčių kalibravimo sertifikatas. Tvirtinimo vietos brėžinys ar nuotrauka išsaugo bent vieną klausimų ratą. FIBOS kontaktinis puslapis tiesiogiai priima šią informaciją.