Поверка датчиков силы

В первую очередь необходимо разобраться, в чём заключается различие между датчиками силы и датчиками веса. Цель их применения идентична, а разница заключается в в единицах измерения. Для весоизмерительного датчика единицей измерения является килограмм, а для датчика силы – ньютон.

Датчики силы относятся к датчикам динамических величин, которые преобразуют изменение силы в изменение электрического сигнала. Их можно классифицировать:
1. По типу чувствительного элемента:
a. Пьезоэлектрические
b. Магнитоупругие
c. Электростатические (ёмкостные)
d. Электромагнитные (индуктивные)
e. Резистивные (тензометрические)
2.По виду выходной величины:
a. Генераторные (выходной сигнал – заряд, напряжение или ток)
b. Параметрические (выходной сигнал – изменение сопротивления, индуктивности или ёмкости)
3.В зависимости от нагрузки, приложенной к датчику:
a. Датчик силы сжатия
b. Датчик силы растяжения
c. Датчик силы универсальный
4.По типу конструкции:
a. Балочные
b. Консольные
c. S-образные
d.Цилиндрические (так называемые, «шайбовые»)и т.д.

Пьезоэлектрические датчики основаны на прямом пьезоэффекте. При воздействии силы на пластину из пьезоэлектрического материала, на ее поверхностях возникают разноименные заряды, величина которых пропорциональна приложенной силе.
Магнитоупругие датчики силы представляют собой ферромагнитный сердечник, на котором размещена катушка индуктивности. При воздействии силы изменяется магнитная проницаемость сердечника, что приводит к изменению индуктивности катушки.
Электростатические (ёмкостные) датчики являются конденсаторами из двух параллельных пластин с зазором между ними. Для удобства изменение величины ёмкости преобразовывают в ток, напряжение или частоту.
Электромагнитные (индуктивные) датчики основаны на изменении индуктивного сопротивления при изменении положения подвижной части датчика. На выходе механическая величина преобразуется в электрическую в виде напряжения или тока.
Резистивный (тензометрический) датчик представляет собой тонкую проволоку, жёстко закреплённую на гибкой подложке (тензорезистор). Он приклеивается к упругому элементу, который деформируется под действием силы и вызывает деформацию тензорезистора. Длина проволоки изменяется при действии сил растяжения или сжатия, что приводит к пропорциональному изменению величины её сопротивления.

Поверка - основная процедура, которую необходимо проводить с датчиками силы. Подобные измерительные приборы используются не только на государственных производствах, но и на любом предприятии, где требуется легитимное подтверждение измеренной величины воздействующей силы.

Сила самая часто встречающаяся измеряемая величина, ее необходимо определять и контролировать производителям различного рода узлов, конструкций, машин и механизмов. Особенно это касается производств, которые при выпуске должны подтверждать различные характеристики прочности, усталостности и т.п. у выпускаемой продукции.

Поверку проходят датчики силы вне зависимости от их типа. В самой процедуре поверки нет принципиальных отличий. При этом существуют незначительные нюансы. Например, существует процедура первичной поверки и периодической поверки датчиков силы.

В первую очередь проводят внешний осмотр датчиков, в ходе которого проверяется их комплектность, отсутствие повреждений, правильность маркировки в соответствии с требованиями эксплуатационной документации. Далее проводят опробование, при котором проверяется соответствие функционирования датчиков.

Перед непосредственным определением метрологических характеристик датчик нагружают максимальной силой в соответствии с заданным режимом (растяжение или сжатие) и выдерживают в течении 30 минут.
Датчик нагружается несколькими сериями, содержащими несколько ступеней, равномерно распределёнными по диапазону измерений. Между рядами нагрузки выдерживается временной интервал не менее трёх минут.

После полного разгружения датчика фиксируются нулевые показания (после ожидания в течение 30 секунд).

Если датчик применяется только для возрастающей нагрузки, то при поверке определяется характеристика ползучести. При использовании датчика как для возрастающей, так и для убывающей нагрузки определяют его гистерезис.

Следует отметить, что не все датчики силы можно поверить. Для этого силы должен соответствовать формальным признакам, т.е. быть утвержденного типа (внесен в реестр средств измерения). В ином случае датчик силы можно только откалибровать, что в определенных случаях также допускает датчик к дальнейшей работе.

У серии датчиков силы утвержденного типа должны быть:

• Сертификат о признании утверждения типа средств измерений
• Описание типа
• Методика поверки

Если у вас нет вы нет чего-либо из перечисленных документов, то вы можете проконсультироваться у наших специалистов.

Если же Ваш датчик силы не внесён в реестр СИ РФ, то есть всего три варианта:

1. Использовать силы не утвержденного типа
2. Купить датчик силы утвержденного типа
3. Внести ваши датчики силы в реестр СИ РФ, т.е. провести процедуру утверждения типа.

Квазар ориентирован на последние два пункта, так как является официальным партнером по метрологическому сопровождению различных производителей датчиков силы, так как мы аккредитованы на внесение в реестр датчиков и других систем измерения и контроля силы.

На данный мы уже осуществляли поверку датчиков момента:

Производителя Тилком серии М40, М20C, МA20 фланцевого типа и М25, М26, М27 на вращающемся валу;

Производителя Magtrol серии TF фланцевого типа и TM на вращающемся валу;

Производителя HBM серии T40F, T40HS, T40 FM, T10F фланцевого типа и T21WN на вращающемся валу.