Ứng suất kế dây rung được dùng để theo dõi kiểm tra các công trình xây dựng nhưđập, cầu, đường hầm ...
Cấu tạo của ứng suất kế dây rung gồm một dây thép căng giữa hai giá gắn vào cấu trúc cần nghiên cứu biến dạng. Khi có biến dạng, sự căng cơ học của dây kéo theo sự thay đổi tần số dao động N của dây, bằng cách đo tần số dao động của dây có thể biết được độ lớn của biến dạng.
l - khoảng cách giữa hai điểm căng dây. F - lực tác dụng.
S - tiết diện dây.
d - khối lượng riêng của vật liệu chế tạodây.
Dưới tác dụng của lực F, độ dài dây biến thiên một lượng ∆l xác định từ biểu thức:
Do đó tần số dao động của dây:
Suy ra:
Giả sử ∆l0 là độ kéo dài ban đầu và N0 là tầnsốtương ứng khi chưa có biến dạng:
Khi có biến dạng, độ kéo dài tổng cộng của dây là ∆l1 và tầnsố là N1, ta có:
CHƯƠNG VI: CẢM BIẾN VẬN TỐC, GIA TỐC VÀ RUNG
Mục tiêu của bài:
Sau khi học xong bài này người học có khả năng:
- Trình bày được nguyên lý và các tính chấtcơ bản của cảm biến vận tốc - Phân loại và sử dụng các các loại cảm biến phù hợp.
- Nhận biết các ứng dụng cơ bản.
1.Cảm biến đo vận tốc
1.1. Nguyên lý đo vậntốc
Trong công nghiệp, phần lớn trường hợp đo vận tốc là đo tốc độ quay của máy. Độ an toàn cũng như chế độ làm việc của máy phụ thuộc rất lớn vào tốc độ quay. Trong trường hợp chuyển động thẳng, việc đo vận tốc dài cũng thường được chuyển về đo tốc độ quay. Bởi vậy, các cảm biến đo vận tốc góc đóng vai trò quan trọng trong việc đovận tốc.Đểđo vận tốc góc thường ứngdụng các phương pháp sau đây:
Sử dụng tốc độ kế vòng kiểu điện từ: nguyên lý hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Cảm biến gồm có hai phần: phần cảm (nguồn từ thông) và phần ứng (phần có từ thông đi qua). Khi có chuyển động tương đối giữa phần cảm và phầnứng,từ thông đi qua phầnứng biến thiên,trong nó xuất hiệnsuất điện động cảm ứng xác định theo công thức:
Thông thường từ thông qua phần ứng có dạng:
Trong đó x là biến số của vị trí thay đổi theo vị trí góc quay hoặc theo đường thẳng, khi đó suất điệnđộng e xuất hiện trong phần ứng có dạng:
Suất điện động này tỉlệ với vận tốc cần đo.
- Sử dụng tốc độ kế vòng loại xung: làm việc theo nguyên tắc đo tần số chuyển động của phần tử chuyển động tuần hoàn, ví dụ chuyển động quay. Cảm biến loại này thường có một đĩa được mã hoá gắn với trục quay, chẳng hạn gồm các phần trong suốt xen kẽ các phần không trong suốt. Cho chùm sáng chiếu qua đĩa đến một đầu thu quang, xung điện lấy từ đầu thu quang có tầnsố tỉ lệ với vận tốc quay cầnđo.