KUVVET VE GERİNİM ALGILAYICILARI

STREYNGEYCLER

KUVVET VE GERİNİM KUVVET VE GERİNİM ALGILAYICILARIALGILAYICILARI

Kuvvet algılayıcıları nitelik ve nicelik Kuvvet algılayıcıları nitelik ve nicelik bakımından iki sınıfa ayrılır; bakımından iki sınıfa ayrılır; -Bir nicelik algılayıcısı kuvveti -Bir nicelik algılayıcısı kuvveti ölçer ve değerini elektrik sinyali şeklinde ölçer ve değerini elektrik sinyali şeklinde gösterir.Bunlara örnek olarak streyngeycler ve gösterir.Bunlara örnek olarak streyngeycler ve yük hücreleri verilebilir.yük hücreleri verilebilir.

-Nitelik algılayıcıları ise eşik değerini aşan -Nitelik algılayıcıları ise eşik değerini aşan kuvvetin uygulanıp uygulanmadığıyla kuvvetin uygulanıp uygulanmadığıyla ilgilenir.Nitelik algılayıcısı olarak bilgisayar ilgilenir.Nitelik algılayıcısı olarak bilgisayar klavyesini örnek verebiliriz.klavyesini örnek verebiliriz.

Kuvvet algılayıcıları genellikle uygulanan Kuvvet algılayıcıları genellikle uygulanan kuvveti elastik bir elemanın deformasyonuna kuvveti elastik bir elemanın deformasyonuna

çevirirler.çevirirler.

En yaygın olarak kullanılan kuvvet En yaygın olarak kullanılan kuvvet algılayıcıları algılayıcıları STRAIN GAGESTRAIN GAGE Kuvvet Kuvvet

Algılayıcılarıdır.Algılayıcılarıdır.

STREYNGEYCLERSTREYNGEYCLER Streyngeyc, direnci uygulanan gerginliğin fonksiyonu Streyngeyc, direnci uygulanan gerginliğin fonksiyonu

olan bir rezistif elastik algılayıcıdır.olan bir rezistif elastik algılayıcıdır.

Streyngeycler ilk olarak LORD KELVIN tarafından Streyngeycler ilk olarak LORD KELVIN tarafından incelenmiş ve metalik iletkenlerin gerilmeye maruz incelenmiş ve metalik iletkenlerin gerilmeye maruz bırakıldığında elektriksel direncinin degistigini bırakıldığında elektriksel direncinin degistigini görmüştür.Keşfedilen bu parametrelerin ilk görmüştür.Keşfedilen bu parametrelerin ilk uygulamaları 1930 larda başlamıştır.uygulamaları 1930 larda başlamıştır.

Yük hücreleriYük hücreleri;;

mekanik etkimekanik etki elektriksel etkielektriksel etki dönüşümünü sağlamak üzere dizayn edilir.dönüşümünü sağlamak üzere dizayn edilir.

POISSON GERİLMESİPOISSON GERİLMESİ, bir metal çubuğun, bir metal çubuğun incelip uzamasıdır. Boy artarken tel çapı incelip uzamasıdır. Boy artarken tel çapı düştüğünden iletkenlik (1\R) azalır. düştüğünden iletkenlik (1\R) azalır.

İlk imal edilen yük hücreleri gerilmenin boyda İlk imal edilen yük hücreleri gerilmenin boyda yarattığı uzamayı orijinal boyu ile yarattığı uzamayı orijinal boyu ile karşılaştırarak ölçen mekanik aletlerdi.karşılaştırarak ölçen mekanik aletlerdi.

Optik tabanlı ölçüm cihazları doğru ve hassas Optik tabanlı ölçüm cihazları doğru ve hassas ölçüm yapmasının yanında çok sık arıza ölçüm yapmasının yanında çok sık arıza yaparlar.yaparlar.

Streyngeycler ince şerit şeklinde Streyngeycler ince şerit şeklinde malzemelerdir.malzemelerdir.

Streyngeyclerin ana parçası kuvvete duyarlı Streyngeyclerin ana parçası kuvvete duyarlı alaşımıdır.En yaygın alaşım 0.0001 inç alaşımıdır.En yaygın alaşım 0.0001 inç kalınlığında yapılan Konstantan dır.kalınlığında yapılan Konstantan dır.

MALZEME Se DİRENÇ%57Cu-%43Ni 2 100 --Se gerginliğin çok geniş bir aralıgında sabit

Platin Alaşım 4-6 50 --Yüksek sıcaklıkta Kullanılır

Silikon -100,+150 200 --Yüksek duyarlı Yüksek gerinim Ölçümleri için

Streyngeyçleri oluşturan iletken teller Bakır-Nikel, Nikel-Krom, Platinyum-Nikel ve Nikel-Demir gibi

alaşımlardan imal edilmektedir.

Bu alaşımlar ızgara şeklinde sarılır ve Epoxy reçine Bu alaşımlar ızgara şeklinde sarılır ve Epoxy reçine kaplı ince bir film tabaka üzerine yerleştirilirler.kaplı ince bir film tabaka üzerine yerleştirilirler.

Üzerine monte edildikleri plastikler,alaşımı ya da teli Üzerine monte edildikleri plastikler,alaşımı ya da teli bağlandıkları zeminden yalıtmak ve test yüzeyine bağlandıkları zeminden yalıtmak ve test yüzeyine tutturulmasını kolaylaştırmak içindir.tutturulmasını kolaylaştırmak içindir.

Streyngeyclerin direnci sıkıştırma ile Streyngeyclerin direnci sıkıştırma ile azalır,gerinim ile artar.Bu azalır,gerinim ile artar.Bu transdüserler hem basma hem çekme transdüserler hem basma hem çekme yönünde çalışabilirler.Ölçme aralıkları yönünde çalışabilirler.Ölçme aralıkları 10N ile 5MN arasında değişir.10N ile 5MN arasında değişir.

Uygulanan kuvveti ölçmek için Uygulanan kuvveti ölçmek için dirençteki değişimi ölçmek gerekir.Bu dirençteki değişimi ölçmek gerekir.Bu değişimi ölçmenin en iyi yolu weston değişimi ölçmenin en iyi yolu weston köprüsüdür.köprüsüdür.

Weston köprüsü devresi,bir DC kaynak ve dört dirençten olusuyor.Bütün dirençler birer gerilim bölücüdür.Eger ayarlı direnç 1K ya ayarlanırsa A ile B arasından akım geçisi olmaz.Ayarlı direnç 1K dan az olursa A dan B ye bir akım geçer.

e:

E:

R1:

R2,R3,R4:

ÇıkışgerilimiGirişgerilimiGeycdirenciDirençler

Eğer R=R1=R2=R3=R4 kabul edersekEğer R=R1=R2=R3=R4 kabul edersek ve ve streyngeyc direnci R den R+streyngeyc direnci R den R+ΔΔR ye dönüşürse,R ye dönüşürse,

çıkış gerilimi de e’den e+çıkış gerilimi de e’den e+ΔΔe ye dönüşür.e ye dönüşür.

ΔΔR, R den çok küçük olduğu için önemsenmezse;R, R den çok küçük olduğu için önemsenmezse;

elde edilir. elde edilir.

TANIM ŞEKİL

Genel Amaçlı Streyngeyc

Kapsülsüz Streyngeyc

T-Rozet,birbirine dik ızgaralı Streyngeyc

2 Ölçüm ızgaralı,Double Streyngeyc

3 Ölçüm ızgaralı,Rozet tipi

Rozet tipi,çatışan 3 ölçüm ızgaralı tip

3 ızgaralı köşe rozet

Dönüştürücü geyc

Diyafram Streyngeyc

Streyngeycler aşagıdaki şekilde kodlanır;Streyngeycler aşagıdaki şekilde kodlanır;

Uygulanan kuvvetteki ani değişimlere Uygulanan kuvvetteki ani değişimlere karşı streyngeyclerin frekans tepkisi karşı streyngeyclerin frekans tepkisi oldukça iyidir.oldukça iyidir.

Bir çok noktanın eş zamanlı ölçümü Bir çok noktanın eş zamanlı ölçümü kolayca yapılabilmektedir.kolayca yapılabilmektedir.

Elektriksel çıkış vermesi (mV) data Elektriksel çıkış vermesi (mV) data işlemeyi kolaylaştırır.işlemeyi kolaylaştırır.

Streyngeycler, çok geniş bir sıcaklık Streyngeycler, çok geniş bir sıcaklık bandında (-269),bandında (-269),(+1300),radyasyonlu bölgelerde, aşırı (+1300),radyasyonlu bölgelerde, aşırı titreşimli yerlerde ve genleşmeye müsait titreşimli yerlerde ve genleşmeye müsait uygulamalarda kullanılabilmektedir.uygulamalarda kullanılabilmektedir.

Strengeyc seçiminde dikkat edilmesi gereken özellikler:

-Çalıştırılacağı sıcaklık değeri,

-Test frekansı,

-Uzama miktarı,

-Ölçme sınırları,

-Direnç değeri, vb.

NERELERDE KULLANILIR?

Endüstride çok sayıda uygulamada kullanılır.

-Tartı,terazi,silo ve taşıtlarda,

-Tıbbi ve eğitimsel malzemelerde,

-Köprü,bina gibi yapıların izlenmesinde,

-Otomotiv,uzay ve havacılık,tıp ve benzeri sektörlerin araştırma ve geliştirme uygulamalarında kullanılır.

Strain Gage ile Gerilme Ölçümleri ve Telemetri

-Streyngeyclerden alınan sinyaller amplifikatör vasıtası ile kullanılabilir bir voltaj haline dönüştürülür.

-Streyngeycler yardımıyla titreşim ölçümü yapılabilir -Bu geycler yardımıyla, bir kontrüksiyondaki

titreşimler ölçülebilecegi gibi bir şafttaki burulma ölçülebilir ve buradan tork bulunabilir.

-Tork bulunduktan sonra, o şafta verilen güç de bulunabilir.

-Nitekim,tahrik sistemlerinde şafta verilen güç artık dinamometre gibi cihazlarla degil, şaft üzerine yerleştirilen tırnak boyutundaki bir geyc ve bunun devreleri vasıtası ile çok daha hassas şekilde bulunmaktadır.