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力传感器往往是试验机质量的决定性因素

时间:2021-09-08 点击次数:

在选择大吨位和小吨位的拉伸试验机时,选择好的力值传感器往往是试验机质量的决定性因素。在仪器行业,大家一直在争论液压试验机是用哪种传感器好,哪一类型的测力传感器是系统的关键部件之一。传感器是用负荷(力)传感器还是液压(压力)传感器?今天,力准就为您简要总结一下该如何选择力传感器


力传感器往往是试验机质量的决定性因素(图1)

众所周知,力传感器输出的电信号反映了作用于传感器的力值。以油缸下置万能试验机为例,大多采用精度优于0.3‰的轮辐传感器,并在工作活塞和台板之间安装传感器。通过这种方式,起的感应器主要受到由台板、立柱和上梁组成的框架的重力,力是恒定的。当活塞升起,试验机开始工作时,传感器受到框架自重G0(通常在显示读数之前清除)、样品上的拉力F0、框架与升降螺杆之间的摩擦力fk。fk在这里是一种非线性力,但是与f相比,它很小,在精度允许范围内可以忽略不计量程。因此,可以认为微机上显示的样品受力F0等于传感器受力F,即F0=F。

压力传感器反映液压系统内部的压力。根据帕斯卡原理,压力值乘以工作活塞面积,即工作活塞受到的力F',活塞面积是每台试验机的常数,即F'=P.K。此时,样品受力F0=F'-G0-fk-fH。其中fH是活塞与气缸壁之间的摩擦力,其大小与气缸活塞的制造工艺、配合精度、密封方式有关。因此,与力传感器相比,使用压力传感器的测力系统应将压力转化为显示给用户的力值。除了忽略框架与螺杆之间的摩擦力fk外,还需要处理气缸活塞之间的摩擦力fH。如果fH不够小,或者fH变化较大,那么f=fk+fH的总摩擦力就不容易被忽视,特别是在量程低端,更容易使精度超差。现在,大家可以得出结论。为了使压力传感器的测力系统像力传感器的测力系统一样好,必须使fH足够小。

所选的传感器的优点:

液压传感器具有良好的工作条件。

在进行金属材料试验时,往往要将试棒拉断,作用在试棒上几十吨的力在试棒断裂时突然降至零,给试验机本身带来强烈的冲击。冲击力传感器试验机的上部通过移动梁和螺杆传递到底座,另一部通过上梁、柱和台板传递到力传感器,然后通过活塞、油腔和油缸传递到底座。因为从横梁到力传感器的连接都是刚性的,没有缓冲环节,所以每次拉断试棒,力传感器都会受到冲击。液压传感器一般安装在油缸后面的油路中,断裂冲击力通过油缸中的一腔油转化为液压突变传递给液压传感器。虽然油不能压缩,但采用间隙密封的油缸活塞之间存在微量泄漏,使得油腔的液压变化在幅度和速度上小于冲击力变化。因此,液压传感器在试棒断裂时的工况优于力传感器。推论:同档次压力传感器的使用寿命可能比力传感器长。

压力传感器安装维护方便。

有一些厂家的力传感器外观和安装尺寸不同,因此一旦选定传感器厂家,就应该选择其相应的安装孔应在台板下或活塞上加工。安装时,还必须确保传感器受力中心线必须与活塞中心线和上下钳口中心线重合,以减少侧向分力带来的误差。一旦力传感器损坏,必须更换相同安装尺寸的传感器(如果同一传感器暂时缺货,试验机无法快速恢复正常),专业人员必须使用起重工具提升受力框架才能更换。压力传感器可以安装在油路上方便操作的位置。不同厂家产品安装唯一的区别就是接口不同。即使要更换其他厂家的传感器,最多也只需要安装一个成本低的转接头。而且具体安装更方便,即使不懂机械的人用扳手也能完成:拆下坏的,拧上新的,拧紧,OK。

液压传感器成本低廉。

随着量程的增加,力传感器的价格成倍增加,而液压传感器不直接测量力量。通常测试机液压系统的工作压力在15-35Mpa之间,相应的液压传感器报价在1000元以下,高精度传感器的价格不到力传感器的三分之一。显然,使用压力传感器有利于降低客户的采购成本和维护成本。当然,力传感器也有不可替代的优点,最重要的是油缸活塞之间的摩擦力对其没有影响。因此,力传感器广泛应用于300kN以下的试验机,尤其是100kN级。在这个级别中,使用力传感器比使用压力传感器更能获得扩展一级量程的效果。

太阳集团5493con是压力传感器、测力传感器、称重传感器的专业制造商,也是集生产销售及售后为一体的综合性技术创新企业。主要产品有多品种的称重、测力、压力、扭矩传感器等千余款产品。有适用于各种恶劣环境的高、中、低温传感器和高防护等级传感器,可广泛应用于航空航天、油田、化工、机械加工、交通、建材、能源、环保、医疗、汽车制造、纺织、电子等领域自动化工程的检测和过程控制。

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