1. 6 Điều tra các liên kết trong kết cấu thép và bêtông cốt thép
2.2.3. Ten-xơ-mét đIện
Các ten-xơ-mét điện đều gồm có hai phần là bộ cảm biến (Đattric) tức là bộ phận tiếp nhận biến dạng của cấu kiện và phần máy do các đại l−ợng điện.
Sơ đồ của Đattric điện sẽ đ−ợc vẽ trên hình 2-14
Đó là một điện trở dây đặc biệt đ−ợc dán giữa 2 lớp giấy mỏng. Chiều dài cơ sở của đattric đ−ợc trọn tuỳ theo mục đích và điều kiện đo trong khoảng từ 3 ữ 150mm, khi đó t−ơng ứng với đIện trở từ 30ữ 50Ω đến 2000Ω. Th−ờng dùng nhất là loại đattric có cơ sở dài 5ữ30mm ứng với điện trở 50Ωữ400Ω. Trọng l−ợng của đattric rất nhẹ và đ−ợc đo bằng phần 10 gram. Đầu các đoạn dây hình zic - zắc của đattric đ−ợc làm to hơn để tránh độ nhậy cảm của đattric đối với các biến dạng ngang.
Tuỳ theo đặc điểm của trạng thái ứng suất ở cấu kiện mà ở 1 vị trí cần phải dán 1 hay vài đattric. ở trạng thái ứng suất 1 trục chỉ cần dán 1 đattric, ở trạng thái ứng suất hai trục thì dán nhiều hơn. Việc đo sự thay đổi điện trở của đattric đ−ợc thực hiện theo sơ đồ cầu đo dòng điện 1 chiều hay dòng đIện xoay chiều. Trên cấu kiện dán đattric chủ động RTa.
Trên một cấu kiện nhỏ khác có cùng loại vật liệu và đ−ợc để cùng trong một điều kiện nhiệt độ nh−ng không có lực tác dụng, đ−ợc dán 1 đattric bù Rk. Nhiệm vụ của nó là làm cân bằng đo khi có sự thay đổi nhiệt độ (hình 2-15 )
* Đattric điện trở có các −u điểm sau :
- Kíchthứơc và trọng l−ợng nhỏ có thể đặt ở vị trí khó leo trèo đến.
- Có thể đo biến dạng mà không có các sai số quán tính trong phạm vi tần số rộng từ 0 → 30 Hz.
- Độ chính xác cao, có thể đo nhanh và tập chung số liệu đo từ nhiều đattric đ−ợc nối lần l−ợt nhờ hộp đầu nối và bộ chuyển mạch về một cần đo.
- Th−ờng chỉ dùng đ−ợc 1 lần.
- Dây điện trở và keo dán có thể bị ở trạng thái ứng suất chảy, lúc đó phép đo có sai số lớn
Vì thế các đattric này chỉ để dùng đo trong khoảng thời gian ngắn 1 vài ngày.
Các vật liệu bán dẫn cũng đn đ−ợc dùng để làm đattric điện trở. Ví dụ: sơ đồ hình 2- 16a. Đó là một khối vật liệu dẻo trên cơ sở graphic, gocmani, silic. Các mẫu vật liệu có hình dạng khác nhau (bản dây, màng…) có tính chất là thay đổi nhiều về điện trở khi biến dạng. Độ nhạy cảm của chúng cao hơn 10 lần so với đattric điện trở dây.
Ng−ời ta cũng chế tạo ra các bộ cảm biến điện cảm hoặc bộ cảm biến điện dung. Trên hình 2-16b nêu nguyên lý cấu tạo bộ cảm biến điện cảm. Khi bề mặt kết cấu co ginn, trị số 8 thay đổi lõi từ di động trong lòng cuộn cảm gây ra dòng điện nhỏ. Dòng này đ−ợc dẫn vào cầu đo nh− hình 2-15 và đ−ợc khuyếc đại lên rồi hiện ra vạch chỉ thị ở bộ điều chỉnh cân bằng trên máy. Theo số vạch chia biến đổi có thể suy ra biến dạng t−ơng đối
∆S/S của bề mặt kết cấu. Hình 2 - 15. Sơ đồ nguyên tắc của bộ cầu tenxơmet điện
RTa- Tenxơmet đo chính.
RTk- Tenxơmet đo bù.
R1,R2- Các điện trở.
Y- Bộ khuyếch đại điện trở. P- Bộ phận điều chỉnh cân bằng cho cầu đo và đọc số vạch.
Hình 2 - 16a
Hình 2 - 16b. Sơ đồ nguyên tắc của bộ cảm biến điện cảm.
1. Vít điều chỉnh; 2. Cột; 3. Vỏ khung; 4. Cuộn dây cảm ứng; 5. Lõi từ; 6. Mũi tỳ cố định.