"ચોક્કસતા - રાજાઓની નમ્રતા!" અમારા સમયમાં, આ મધ્યયુગીન ફ્રેન્ચ એફોરિઝમની સુસંગતતા ફક્ત વધી રહી છે. ઉત્પાદનમાં અને રોજિંદા જીવનમાં ચોક્કસ માપન ગણતરીઓ કરવા માટે, તાણ ગેજ પર આધારિત ઉપકરણોનો વધુને વધુ ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
સામગ્રી
સ્ટ્રેઈન ગેજ શું છે અને સ્ટ્રેઈન ગેજ શું છે?
ટેન્સોમેટ્રી (લેટિન ટેન્સસમાંથી - સ્ટ્રેસ્ડ) એ માપેલ ઑબ્જેક્ટ અથવા સ્ટ્રક્ચરની તણાવ-તાણ સ્થિતિને માપવા માટેની પદ્ધતિ અને તકનીક છે. હકીકત એ છે કે યાંત્રિક તાણને સીધું માપવું અશક્ય છે, તેથી કાર્ય એ પદાર્થના વિરૂપતાને માપવાનું અને સામગ્રીના ભૌતિક ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં લેતી વિશેષ તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને તાણની ગણતરી કરવાનું છે.
તાણ ગેજનું કાર્ય તાણ અસર પર આધારિત છે - આ વિવિધ વિકૃતિઓ સાથે તેમના પ્રતિકારને બદલવા માટે નક્કર સામગ્રીની મિલકત છે. સ્ટ્રેઈન ગેજ સેન્સર એવા ઉપકરણો છે જે નક્કર શરીરના સ્થિતિસ્થાપક વિકૃતિને માપે છે અને તેના મૂલ્યને વિદ્યુત સંકેતમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આ પ્રક્રિયા ત્યારે થાય છે જ્યારે સેન્સર વાહકનો પ્રતિકાર બદલાય છે જ્યારે તે ખેંચાય છે અને સંકુચિત થાય છે. ઘન પદાર્થો (ઉદાહરણ તરીકે, મશીનના ભાગો, માળખાં, ઇમારતો) ના વિરૂપતાને માપવા માટેના સાધનોમાં તે મુખ્ય તત્વ છે.
ઉપકરણ અને ઓપરેશનનું સિદ્ધાંત
સ્ટ્રેઈન ગેજનો આધાર માપન પેનલના આગળના ભાગમાં નિશ્ચિત વિશિષ્ટ સંપર્કોથી સજ્જ સ્ટ્રેઈન ગેજ છે. માપન દરમિયાન, પેનલના સંવેદનશીલ સંપર્કો ઑબ્જેક્ટના સંપર્કમાં હોય છે. તેમનું વિરૂપતા થાય છે, જે માપવામાં આવે છે અને સ્ટ્રેઇન ગેજના માપેલા મૂલ્યના પ્રોસેસિંગ અને ડિસ્પ્લે તત્વોમાં પ્રસારિત ઇલેક્ટ્રિકલ સિગ્નલમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
કાર્યાત્મક ઉપયોગના અવકાશના આધારે, સેન્સર માપેલા જથ્થાના પ્રકારો અને પ્રકારો બંનેમાં અલગ પડે છે. એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ જરૂરી માપન ચોકસાઈ છે. ઉદાહરણ તરીકે, બેકરીમાંથી બહાર નીકળતી વખતે લોડ સેલ લોડ સેલ ઇલેક્ટ્રોનિક ફાર્માસ્યુટિકલ સ્કેલ માટે સંપૂર્ણપણે યોગ્ય નથી, જ્યાં ગ્રામનો દરેક સોમો ભાગ મહત્વપૂર્ણ છે.
ચાલો આધુનિક તાણ ગેજના પ્રકારો અને પ્રકારોને વધુ વિગતવાર ધ્યાનમાં લઈએ.
ટોર્ક સેન્સર્સ
ટોર્ક સેન્સર્સ સિસ્ટમના ફરતા ભાગો જેમ કે એન્જિન ક્રેન્કશાફ્ટ અથવા સ્ટીયરિંગ કોલમ પર ટોર્ક માપવા માટે રચાયેલ છે.ટોર્ક સ્ટ્રેઇન ગેજ સંપર્ક અથવા બિન-સંપર્ક (ટેલિમેટ્રિક) પદ્ધતિ દ્વારા સ્થિર અને ગતિશીલ ટોર્ક બંનેને નિર્ધારિત કરી શકે છે.
બીમ, કેન્ટીલીવર અને એજ લોડ કોષો
આ પ્રકારના ટ્રાન્સડ્યુસર્સ સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા અને માપની રેખીયતા માટે બિલ્ટ-ઇન બેન્ડિંગ એલિમેન્ટ સાથે સમાંતર ચતુષ્કોણ ડિઝાઇનના આધારે બનાવવામાં આવે છે. તેમાંના તાણ ગેજ સેન્સરના સ્થિતિસ્થાપક તત્વના સંવેદનશીલ વિસ્તારો પર નિશ્ચિત છે અને સંપૂર્ણ પુલ યોજના અનુસાર જોડાયેલા છે.
માળખાકીય રીતે, બીમ લોડ સેલમાં અસમાન લોડ વિતરણ અને સંકુચિત અને તાણ વિકૃતિઓ શોધવા માટે વિશિષ્ટ છિદ્રો હોય છે. મહત્તમ અસર મેળવવા માટે, સ્ટ્રેઇન ગેજ તેના સૌથી પાતળા બિંદુ પર બીમની સપાટી પર વિશેષ ગુણ દ્વારા સખત રીતે લક્ષી હોય છે. આ પ્રકારના અત્યંત સચોટ અને ભરોસાપાત્ર સેન્સરનો ઉપયોગ પ્લેટફોર્મ અથવા બંકર સ્કેલમાં મલ્ટિ-સેન્સર માપન સિસ્ટમ બનાવવા માટે થાય છે. તેમને તેમની એપ્લિકેશન વજનના બેચર, છૂટક અને પ્રવાહી ઉત્પાદનોના પેકર્સ, કેબલ ટેન્શન મીટર અને અન્ય પાવર લોડ મીટરમાં મળી છે.
તાણ અને સંકુચિત લોડ કોષો
ટેન્સાઈલ અને કોમ્પ્રેસિવ લોડ સેલ સામાન્ય રીતે એસ આકારના હોય છે, જે એલ્યુમિનિયમ અને એલોય્ડ સ્ટેનલેસ સ્ટીલથી બનેલા હોય છે. 0.2 થી 20 ટનની માપન શ્રેણી સાથે બંકર સ્કેલ અને બેચર્સ માટે રચાયેલ છે. આ સામગ્રીઓના તાણ બળને નિયંત્રિત કરવા માટે કેબલ, ફેબ્રિક અને ફાઇબર મશીનોમાં એસ-આકારના ટેન્સાઇલ અને કોમ્પ્રેસિવ લોડ સેલનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.
વાયર અને ફોઇલ સ્ટ્રેઇન ગેજ
વાયર સ્ટ્રેઇન ગેજ નાના-વ્યાસના વાયરના સર્પાકારના સ્વરૂપમાં બનાવવામાં આવે છે અને ગુંદર સાથે પરીક્ષણ હેઠળ સ્થિતિસ્થાપક તત્વ અથવા ભાગ પર માઉન્ટ થયેલ છે.તેઓ આના દ્વારા અલગ પડે છે:
- ઉત્પાદન સરળતા;
- તાણ પર રેખીય અવલંબન;
- નાના કદ અને કિંમત.
ખામીઓમાં, ઓછી સંવેદનશીલતા, માપન ભૂલ પર તાપમાન અને પર્યાવરણના ભેજનો પ્રભાવ, ફક્ત સ્થિતિસ્થાપક વિકૃતિઓના ક્ષેત્રમાં ઉપયોગ કરવાની સંભાવના નોંધવામાં આવે છે.
વરખ ઉચ્ચ મેટ્રોલોજીકલ ગુણો અને ઉત્પાદનક્ષમતાને કારણે તાણ ગેજ હાલમાં સૌથી સામાન્ય પ્રકારના તાણ માપક છે. આ તેમના ઉત્પાદનની ફોટોલિથોગ્રાફિક તકનીકને કારણે ઉપલબ્ધ બન્યું. અદ્યતન તકનીક માપન ગ્રીડ સામગ્રીના ગુણધર્મોના આધારે -240 થી +1100 ºС સુધીની વિશાળ ઓપરેટિંગ તાપમાન શ્રેણી સાથે 0.3 મીમીના આધાર, વિશિષ્ટ સ્ટ્રેઇન ગેજ સોકેટ્સ અને સ્ટ્રેઇન ગેજની સાંકળો સાથે સિંગલ સ્ટ્રેન ગેજ મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે.
તાણ ગેજના ફાયદા અને ગેરફાયદા
સ્ટ્રેઇન ગેજ તેમના ગુણધર્મોને કારણે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે:
- અભ્યાસ હેઠળના ભાગ સાથે તાણ ગેજના એકવિધ જોડાણની શક્યતા;
- માપન તત્વની નાની જાડાઈ, જે 1-3% ની ભૂલ સાથે ઉચ્ચ માપન ચોકસાઈને સુનિશ્ચિત કરે છે;
- સપાટ અને વક્ર સપાટી બંને પર, ફાસ્ટનિંગની સરળતા;
- ગતિશીલ વિકૃતિઓને માપવાની ક્ષમતા જે 50,000 Hz સુધીની આવર્તન સાથે બદલાય છે;
- -240 થી +1100˚С તાપમાનની શ્રેણીમાં મુશ્કેલ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં માપન હાથ ધરવાની સંભાવના;
- ભાગોના ઘણા બધા બિંદુઓ પર એક સાથે પરિમાણોને માપવાની શક્યતા;
- સ્ટ્રેઇન ગેજ સિસ્ટમ્સથી મોટા અંતર પર સ્થિત વસ્તુઓના વિરૂપતાને માપવાની શક્યતા;
- ફરતા (ફરતા) ભાગોમાં વિકૃતિ માપવાની ક્ષમતા.
ખામીઓમાંથી, તે નોંધવું જોઈએ:
- સેન્સરની સંવેદનશીલતા પર હવામાન પરિસ્થિતિઓ (તાપમાન અને ભેજ) નો પ્રભાવ;
- માપન તત્વો (લગભગ 1%) ના પ્રતિકારમાં નજીવા ફેરફારો માટે સિગ્નલ એમ્પ્લીફાયરનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે.
- જ્યારે સ્ટ્રેઇન ગેજ્સ ઉચ્ચ-તાપમાન અથવા આક્રમક વાતાવરણમાં કાર્ય કરે છે, ત્યારે તેમને સુરક્ષિત કરવા માટે વિશેષ પગલાં જરૂરી છે.
મૂળભૂત વાયરિંગ ડાયાગ્રામ
ચાલો ઘરગથ્થુ અથવા ઔદ્યોગિક ભીંગડા સાથે તાણ ગેજને કનેક્ટ કરવાના ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને આનો વિચાર કરીએ. ભીંગડા માટેના પ્રમાણભૂત લોડ સેલમાં ચાર બહુ-રંગીન વાયર હોય છે: બે ઇનપુટ પાવર સપ્લાય છે (+Ex, -Ex), અન્ય બે આઉટપુટ માપવાના છે (+Sig, -Sig). પાંચ વાયર સાથેના વિકલ્પો પણ છે, જ્યાં વધારાના વાયર અન્ય તમામ માટે સ્ક્રીન તરીકે કામ કરે છે. બીમ પ્રકારના વજન માપવાના સેન્સરના કાર્યનો સાર એકદમ સરળ છે. ઇનપુટ્સને પાવર સપ્લાય કરવામાં આવે છે, અને આઉટપુટમાંથી વોલ્ટેજ દૂર કરવામાં આવે છે. વોલ્ટેજ મૂલ્ય માપન સેન્સર પર લાગુ લોડ પર આધારિત છે.
જો વેઇટ લોડ સેલથી એડીસી યુનિટ સુધીના વાયરની લંબાઈ નોંધપાત્ર હોય, તો વાયરનો પ્રતિકાર ભીંગડાના વાંચનને અસર કરશે. આ કિસ્સામાં, ફીડબેક સર્કિટ ઉમેરવાની સલાહ આપવામાં આવે છે જે માપન સર્કિટમાં દાખલ કરાયેલા વાયરના પ્રતિકારમાંથી ભૂલને સુધારીને વોલ્ટેજ ડ્રોપ માટે વળતર આપે છે. આ કિસ્સામાં, કનેક્શન ડાયાગ્રામમાં વાયરની ત્રણ જોડી હશે: પાવર, માપન અને નુકસાનનું વળતર.
તાણ ગેજ માટે એપ્લિકેશન ઉદાહરણો
- વજનનું તત્વ.
- સ્ટેમ્પિંગ પ્રેસ અને રોલિંગ મિલો પરના દબાણ દ્વારા ધાતુઓની પ્રક્રિયામાં તાણ દળોનું માપન.
- બિલ્ડિંગ સ્ટ્રક્ચર્સ અને સ્ટ્રક્ચર્સના ઉત્થાન અને ઓપરેશન દરમિયાન તણાવ-તાણની સ્થિતિનું નિરીક્ષણ.
- ધાતુશાસ્ત્રના સાહસો માટે ગરમી-પ્રતિરોધક એલોય સ્ટીલના બનેલા ઉચ્ચ-તાપમાન સેન્સર્સ.
- રાસાયણિક રીતે આક્રમક વાતાવરણમાં માપન માટે સ્ટેનલેસ સ્ટીલ સ્થિતિસ્થાપક તત્વ સાથે.
- તેલ અને ગેસ પાઇપલાઇન્સમાં દબાણ માપન માટે.
સ્ટ્રેઇન ગેજની સરળતા, સગવડતા અને ઉત્પાદનક્ષમતા એ તેમના વધુ સક્રિય અમલીકરણ માટેના મુખ્ય પરિબળો છે, બંને મેટ્રોલોજીકલ પ્રક્રિયાઓમાં અને રોજિંદા જીવનમાં ઘરગથ્થુ ઉપકરણોના માપન તત્વો તરીકે.
સમાન લેખો:
