Принципы измерений деформации и механических напряжений

Измерение деформаций и механических напряжений применяется при исследовании физических свойств материалов и прочностных испытаниях различных деталей, строительных конструкций и сооружений, а также земной коры и горных пород. В большинстве методов измерений механических напряжений преобразователем воспринимается абсолютное или относительное значение деформации, поскольку естественной входной величиной применяемых при этом преобразователей является перемещение. Измерять механические напряжения можно термоупругим, магнитоупругим, ультразвуковым и фотоупругим методами.

При измерении деформации ее сначала преобразуют в перемещение концов чувствительного элемента тензометра, расстояние между которыми называется базой. При этом используются два метода крепления преобразователя к объекту испытания.

В первом случае преобразователь наклеивается на испытуемую деталь. Недостатками являются разовое использование, большой разброс параметров, неточность градуировки.

Во втором преобразователь, включающий в себя первичный преобразователь (тензорезистивный, индуктивный, электрооптический и др.), прикрепляется к исследуемому объекту при помощи специальных устройств, выполняемых в виде опорных призм, ножевых, щуповых, пружинных, магнитных и других захватов.

Рис. 14.1. Индуктивный тензометр

Перемещение ножевой опоры 2 (рис. 14.1) при деформации испытуемого образца 1 передается сердечнику 3 индуктивного датчика 4, который при помощи струбцины 5 укрепляется на образце.

Достоинством является отсутствие упругого элемента. Погрешность таких тензометров лежит в пределах 0,5 – 1,5 %.