Gerinim ölçerler seçimi için kriterler (Strain Gage -Strain Gauge seçim kriteri)

Ölçümün amacı

Gerinim ölçerler temelde iki farklı amaç için kullanılır: eğer mesele, mekanik yük miktarını, izin verilen yük ile veya bir hesaplama modeli ile karşılaştırmak için belirleme meselesiyse, örn. Sonlu Elemanlar Yöntemi (FEM), buna “gerilme analizi” denir. Eğer konu kuvvet veya torku belirleme meselesi ise, buna “Sensör sistemi” deniliyor. (Yük Hücresi, Tork Sensörü veya Kuvvet Sensörü imalatı gibi)
Bu hedeflerin her biri için, özel olarak tasarlanmış gerinim ölçerler vardır, ancak sensörü imalatı için kullanılan gerinim ölçerler de gerilme analizinde kullanılır ve bunun tersi de geçerli olabilmektedir.

Stres analizi

Gerilme analizi için tek ızgaralı veya üçlü rozet tipi strain geyçler kullanılır. Maksimum gerilme yönü bilindiğinde tek ızgaralı modeller kullanılır.

Tek ızgaralı, bağlantı telli Rozet tipi 3×45°, bağlantı telli Üst üste yerleştirilmiş Rozet tipi 3×45°, bağlantı telli

Gerilme yönü bilinmiyorsa, örneğin bir çentik veya kaynak yakınında veya nervürlü ve kırılmalı geometrilerde, üçlü rozet kullanılmalıdır. Maksimum gerinim (veya mekanik gerilme) yönü ve miktarı şüphesiz sadece 3 katlı bir rozet ile belirlenebilir. Gerilme analizi için her zaman tek bir aktif gerinim ölçer kullanılır. Aktif gerinim ölçer, 3-telli dahili köprü tamamlama devresine sahip bir ölçüm amplifikatörüne veya veri toplama sistemine bağlanır. Yarım köprünün tamamlanması ise yine ölçüm amplifikatöründe veya ek bir pasif gerinim ölçer ile gerçekleştirilebilir. (Tam köprüye tamamlıyoruz – Full bridge)

R3 aktif  strain gage. 3. tel kablo direcini kompanze etmek için kullanılmaktadır

 

Yarım köprü devresi. R3 aktif gage (ölçümü yapan gage), R4 ise pasif gage (strese maruz kalmayacak şekilde yerleştirilir) sıcaklık değişimlerini kompanze etmesi için kullanılıyor.

Sensör Sistemi – Load Cell İmalatı

Sensör sistemi, dört aktif gerinim ölçerin tercihen tam bir köprü oluşacak şekilde bağlanması ile oluşur. Dört gerinim ölçerli devre, sinyali ölçüm yönünde maksimize etmeye ve diğer etkileri en aza indirmeye çalışır. Örneğin, bir römork çeki demirinin çekme kuvveti ölçülmek istediğinde rulman kuvvetlerinin ölçülmesi istenmeyecektir. Eksenel gerilim, eğilme gerilimi ve burulma geriliminin ölçülmesi için, prefabrike ızgara düzenlemeleri bulunmaktadır.

Enine kuvvetlerin kompanzasyonu ile bir kuvvet  ölçmek için 4 aktif ölçüm ızgaralı tam köprü devresi.