Методы и средства измерения деформаций сил и массы

Методы и средства измерения деформаций, сил и массы

Динамометр (от динамо. . . и. . . метр), прибор для измерения силы или момента, состоит из силового звена (упругого элемента) и отсчетного устройства. В силовом звене динамометра измеряемое усилие преобразуется в деформацию, которая непосредственно или через передачу сообщается отсчётному устройству. Динамометр можно измерять усилия от нескольких Н до 1 МН. По принципу действия различают динамометры: n механические (пружинные или рычажные), n гидравлические n электрические. По назначению динамометры разделяют на образцовые и рабочие. 2

Пружинный динамометр

Пружинный динамометр 1 - стрелка; 2 – триб; 3 – плоские пружины; 4, 6 – прицепные серьги; 5 - сектор

Рычажные динамометры Прибор ТШ-2 для измерения твердости по методу Бринеля

Моментные ключи

Гидравлический динамометр 1 – серьга; 2 – цилиндр; 3 – поршень; 4 – серьга; 5 – поршень; 6 – измерительный цилиндр; 7 – рычаг; 8 – пружина; 9 – самописец; 10 – шкала

Проволочные тензорезисторы 9

Фольговые тензорезисторы 10

Наклейка тензорезисторов 11

Измерение деформаций 12

Измерение крутящих моментов 13

Датчик с упругими элементами 14

Угольные датчики механических усилий 15

Пьезодатчики Электрическая, механическая и оптическая оси кристалла кварца

Пьезоэлектрические преобразователи усилий 17

Угольные датчики механических усилий 18

Магнитоупругий преобразователь

Виброчастотные преобразователи силы 1 – упругий элемент; 2 – колеблющаяся ферромагнитная струна; 3 – электромагнит; 4 – индуктивный преобразователь 20

Государственный первичный эталон единицы массы – килограмма ГЭТ 3 -2008 Килограмм – масса международного прототипа килограмма, представляющего собой цилиндр из сплава платины и иридия. Государственный первичный эталон единицы массы представляет собой комплекс следующих средств измерений : n национальный прототип килограмма – копия № 12 МПК; n эталон-свидетель национального прототипа килограмма – копия № 26 МПК; n набор компараторов для передачи размера единицы массы в диапазоне от 1 мг до 20 кг. 21

Государственный первичный эталон единицы массы – килограмма ГЭТ 3 -2008

Создание эталона массы

Создание эталона массы. Кремниевая сфера Сырьё для изготовления международного эталона единицы массы – килограмма – создадут на Электрохимическом заводе (ЭХЗ) в Красноярском крае (г. Зеленогорск), позже оно пройдёт переработку в Нижнем Новгороде и отправится в Институт роста кристаллов в Германии, где и будет изготовлен новый образец – шар из монокристалла кремния. Работы по проекту «Килограмм-2» ведутся международной группой под эгидой Физико-технического федерального ведомства Германии. Пока проект является экспериментальным. Образцы килограммовых шаров из монокристалла кремния-28 будут считаться международными эталонами массы после того, как решение об этом примет Международное бюро мер и весов после тщательнейшего многокомпонентного тестирования.

Создание эталона массы. Ватт-весы В ватт-весах осуществляется сравнение «механической» и «электрической» мощности. Для ватт–весов характерны магнитная система, катушка, способная как нести постоянный ток, так и генерировать ЭДС индукции при движении в магнитном поле, компаратор масс (весы), меры массы, механизм вертикального перемещения катушки, лазерный интерферометр и абсолютный гравиметр. Принципиальной особенностью ватт–весов является проведение двух разных измерений. В первом измерении сила, действующая на катушку, несущую ток I, в магнитном поле уравновешивается на весах весом гири m, что позволяет определить величину mg/I. Во второй измерении та же катушка, но уже без тока, движется вертикально в том же поле со скоростью v и генерирует ЭДС индукции U, что позволяет найти величину U/v. Отношение "механической" и "электрической" мощности находится делением двух указанных величин друг на друга. Таким образом, и возникает электрическая и механическая мощности.

Разновесы

Весы