Struktura

Snímače mechanického namáhání - magnetické tenzometry

Snímače mechanického namáhaní - magnetické tenzometry

V automatizační technice je velmi často třeba spojitě zjišťovat polohu různých objektů přesným měřením jejich vzdálenosti od zvoleného vztažného bodu. Jedna z nejstarších metod je založena na použití přesných potenciometrů. Jejím hlavním nedostatkem je kontaktní způsob snímání, při němž mechanické opotřebení a dynamický přechodový odpor sběrače potenciometru vedou již po krátké době provozu k výraznému nárůstu nejistoty naměřené hodnoty. Proto se v průmyslové praxi dává přednost bezdotykovým (bezkontaktním) metodám měření polohy a vzdálenosti, reprezentovaným např. optoelektronickými snímači, s jejichž použitím však mohou být potíže v prašném a znečištěném prostředí. V poslední době se stále častěji používají magnetostrikční senzory, využívající k určení polohy a změření vzdálenosti kombinaci magnetomechanických jevů ve feromagnetickém materiálu a přesného měření doby šíření mechanického torzního impulsu (ultrazvukové vlny). Vyznačují se tím, že měří vzdálenost bezdotykově, přesně a s velkým rozlišením, spolehlivě a bez opotřebovávání i ve ztížených provozních podmínkách v průmyslu a v oblastech, které mohou být pro jiné typy senzorů již kritické.

Magnetostrikce

Při zmagnetování feromagnetické tyče se tyč prodlouží o délku Δl, úměrnou magnetickému toku Φ.

obrazek

Obr. 1: Princip magnetostrikce

 

Magnetoelasticita

Při namáhání magnetizované tyče silou F se zvětší magnetický tok Φ. Příčinou je změna magnetické vodivosti, dochází ke změně L, která se měří a určí se podle ní velikost tlaku nebo tahu.

obrazek

Obr. 2: Princip magnetoelasticity

Wiedemannův jev

Magnetováním feromagnetické tyče střídavým proudem se vytváří podélný magnetický tok Φ1. Při namáhání tyče krutem se vytváří příčný magnetický tok Φ2 úměrný kroutícímu mementu MK. Protože tyč je v podstatě vodič kolmý k Φ2, indukuje se v ní střídavé napětí, jehož velikost udává krouticí moment MK.

obrazek

Obr. 3: Princip Wiedemannova jevu

Zdroje

  • BENEŠ, P. a kol. Automatizace a automatizační technika 3, Prostředky automatizační techniky. 1. vyd. Praha: Computer Press, 2003. ISBN 80-7226-248-3.
  • Měřící člen regulačního obvodu. [online]. [cit. 2014-08-10]. Dostupné na WWW: <http://www.spsei.cz/att/soubory/automatizace.pdf>.
  • SCHMID, D. a kol. Řízení a regulace pro strojírenství a mechatroniku. 1. vyd. Praha: Europa - Sobotáles, 2005. ISBN 80-86106-10-9.
  • Základy automatizace. [online]. [cit. 2014-07-15]. Dostupné na WWW: < http://www.elearn.vsb.cz/archivcd/FS/Zaut/Skripta_text.pdf>

 

Logolink