Tensometry mechaniczne

Tensometry

Aby móc wyznaczyć odkształcenia jednostkowe E, wykorzystuje się tensometry (uprawnienia budowlane). W większości sytuacji dzięki tensometrom mierzy się zmiany długości Al (wydłużenia lub skrócenia), jakich pod wpływem obciążenia doznaje odcinek (włókno) próbki lub badanego elementu o długości l zwanej długością pomiarową.

Długość pomiarowa to inaczej baza tensometru. Określa się ją poprzez odległość pomiędzy dwoma punktami (nożami) oparcia tensometru o badaną próbkę. Jest to wielkość charakterystyczna tensometru. Drugą wielkością charakterystyczną dla tego przyrządu jest tzw. przełożenie. Przełożenie to nic innego jak powiększenie wskazań.

Podział tensometrów

W obecnych badaniach doświadczalnych wykorzystuje się dużo różnych rodzajów tensometrów. Jednak różnią się one od siebie i schematem pracy, i rozwiązaniem konstrukcyjnym przyrządu.

Tensometry można sklasyfikować z uwagi na zasadę działania i sposób przełożenia wskazań. Wyróżnia się wówczas tensometry:

a) mechaniczne,

b) optyczno-mechaniczne,

c) strunowe,

d) elektryczne:

– elektrooporowe,

– indukcyjne,

– pojemnościowe (program przygotowujący do uprawnień budowlanych).

Tensometry mechaniczne

Do tensometrów mechanicznych zalicza się przede wszystkim przyrządy, w których powiększenie mierzonego odkształcenia dokonuje się przy wykorzystaniu przekładni mechanicznej. Tensometrami mechanicznymi są przede wszystkim tensometry:

– dźwigniowo-wskaźnikowe,

– dźwigniowo-czujnikowe.

Do najprostszych tensometrów dźwigniowo-wskaźnikowych zalicza się tzw. tensometr Martensa-Kennedego. Jest to tensometr, który zbudowany jest z dwóch bliźniaczych tensometrów. Posiada on dwie listwy, które są ze stali. Przymocowuje się do nich skale, które opierają się na badanej próbce dwoma ostrzami. Dolne ostrza się nie ruszają. Pełnią one funkcję zakończenia listew. Z kolei górne ostrza są pryzmatami i są one ruchome. Bezpośrednio z górnymi ostrzami połączone są sztywno wskazówki, które wskutek wydłużenia bazy, a więc i obrotu pryzmatów, zmieniają położenie na skali.

Tensometry mocuje się do próbek przy wykorzystaniu specjalnych uchwytów. Najczęściej mają one bazę 100 mm. Z kolei najmniejsza działka na skali odpowiada przyrostowi bazy Al = 0,05 mm. Na skutek wprowadzenia dodatkowej przekładni, w znaczny sposób można zwiększyć przełożenie tensometru.

Tensometr mechaniczny dźwigniowo-wskaźnikowy typu Huggenbergera

Tensometr typu Huggenbergera należy do najbardziej popularnych w omawianej wyżej grupie tensometrów. Charakteryzuje się on schematem kinetycznym. Montuje się go do próbki bądź badanego elementu. Służą do tego specjalne uchwyty. Opiera się on na próbce przy wykorzystaniu ostrza nieruchomego i ruchomego. Kiedy próbki będą odkształcone na długości pomiarowej równej bazie tensometru o wielkości Al, ostrze ruchome, które łączy się za pośrednictwem dźwigni i łącznika ze wskazówką, zajmie położenie Ai. W efekcie doprowadza się do przemieszczenia końca wskazówki z położenia D do Dj.

Zgodnie z tym schematem, firma A. U. Huggenberger posiada w swoim portfolio tensometry o różnym:

– przyłożeniu: 1000-3000,

– bazie: 5-100 mm,

– rozwiązaniu konstrukcyjnym (programy do uprawnień budowlanych).

Tensometr mechaniczny dźwigniowo-czujnikowy z czujnikiem zegarowym

Do tensometrów mechanicznych dźwigniowo-czujnikowych zalicza się tensometr, którego górny uchwyt łączy się sztywno z prętem. Na tym pręcie znajduje się czujnik zegarowy. Trzpień mierniczy czujnika łączy się przegubowo z ramieniem dźwigni. Dźwignia może obracać się wokół przegubu. Opiera się ona drugim ramieniem na próbce. Obrót dźwigni jest możliwy ze względu ma wydłużenie próbki na długości l o wartość Al. Jednocześnie dochodzi do przemieszczenia trzpienia mierniczego i obrót wskazówki