1.4.3 Резистивные датчики деформации (РДД)

К таким этому типу датчиков относиться прибор KG-03, показанный на рисунке. Наиболее распространённый, доступный и простой по принципу действия вид датчиков деформации. РДД могут быть представлены в различных конфигурациях, однако в основу их работы всегда положен пьезорезистивный эффект.

Рисунок 7 -Датчики деформации на трубопроводе

Подобно резистивным датчикам давления, этот РДД представляет собой резистор (тензорезистор, пьезорезистор), величина сопротивления которого изменяется в зависимости от формы и размеров, т.е. при его деформации. Согласно зависимости (1), сопротивление участка проводника зависит от его геометрии.

При небольших изменениях R (в пределах 2%) имеет место соотношение (2), из которого видно, что сопротивление фактически линейно зависит от величины относительной деформации e.

R - сопротивление участка проводника

R0 - исходное сопротивление участка проводника

Se - коэффициент тензочувствительности материала (у большинства материалов Se?2)

e - величина относительной деформации участка проводника

Рисунок 8 - Схема работы тензорезистора.

Если жёстко прикрепить такой резистор к поверхности твёрдого тела, любая деформация поверхности приведёт также к деформации резистивного датчика. бетон газопенный термодатчик аэрирование

Это вызовет изменение его сопротивления, которое может быть зафиксировано внешней цепью, например, мостовой схемой Уитстона. В данной конфигурации малейшие изменения сопротивления Rx выводят мост из равновесия, и зафиксированное вольтметром напряжение позволяет судить о величине изменения сопротивления. По этому изменению можно однозначно судить о степени деформации датчика, а значит и тела, к которому он прикреплён.

Рисунок 9 - Мостовая схема Уитстона.

Требования к монтажу датчиков

Для выполнения всех требований, предъявляемых к преобразователям расхода, их следует устанавливать согласно схемам, отработанным в процессе исследований характеристик телосчётчиков и счётчиков-расходомеров в условиях эксплуатации.

Датчики деформации следует устанавливать на горизонтальных, вертикальных или наклонных участках трубопроводов так, чтобы всё измерительное сечение гидравлического канала в рабочих условиях было заполнено измеряемой средой.

Рисунок 10 - Схема установки датчиков

В случае необходимости горизонтальной установки датчиков расхода, их рекомендуется размещать в наиболее низких или наклонных частях трубопроводов, где с наибольшей вероятностью будет заполнено жидкостью все поперечное сечение их гидравлического канала. [10]

Рисунок 11 - Рекомендуемая установка преобразователей расхода при горизонтальном направлении потока измеряемой среды