Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb CW01 - Teorie měření a regulace © Ing. Václav Rada, CSc. ZS – 2010/

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Další pokračování o principech měření …………

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2010/2011 A Měření fyzikálních veličin – síla Síla je základní měřená fyzikální veličina. Princip měření je založen na platnosti vztahu: F = d(m*v) / dt = v * ( dm / dt ) + m * ( dv / dt ) anebo stačí použít zjednodušený vztah: F = m * a kde a … zrychlení m … hmota v …. rychlost.

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2010/2011 A Měření fyzikálních veličin – síla Statická definice síly vychází z tíhového zrychlení: G = m * g kde g … tíhové zemské zrychlení g = 9,80665 m/s 2 na 45 rovnoběžce u hladiny moře. Přesné hodnoty pro velká města: Praha – nadmořská výška 191 m nhm – 9,81090 m/s 2 Brno – nadmořská výška 227 m nhm – 9,81014 m/s 2.

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Měření fyzikálních veličin – síla Na přístroje pro měření síly (hlavně na snímače) jsou kladeny tyto požadavky: rozsah N až 10 8 N (ne jediným výrobkem ! ) vysoká tuhost vylučující posuny měřeného bodu či zkreslení na- měřené hodnoty + necitlivost na působící boční síly a momenty maximální stabilita mechanická i teplotní nulová nebo minimální hystereze vysoká přesnost a výborná opakovatelnost měření minimální rozměry snímače – tj. snadné umístění i zabudování malá hmotnost pohybujících se členů a z toho vyplývající malá časová konstanta při dynamických měřeních.

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Měření fyzikálních veličin – síla Pro snímače síly jsou využívány fyzikální principy: změna odporu změna kapacity – 0,001 N až 10 MN – přesnost 1 (0,01) až 3 % změna indukčnosti – 0,01 N až 10 MN – přesnost 1 až 3 % změna tvaru magnetického pole – 1 N až 10 MN – lze až 10 % (extrémně až 30 %) přetížení bez poškození piezoelektrický jev – 0,1 N až 10 9 N Hallův jev (hlavně malé síly) mikroelektronické polovodičové prvky.

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Měření fyzikálních veličin – moment síly Měření momentu síly je v průmyslových aplikacích jedním ze zá- kladních. Ověřuje, zda: hnací motor má dostatek energie pro hnanou část stroje nedochází v některých pracovních nebo poruchových stavech ke zbytečnému přetěžování hnacího motoru nedochází k zadírání hnané strojní části (mechanizmu) – např. v rámci funkce provozní diagnostiky nejsou přetěžovány pohybové součástky v jednotlivých pracov- ních režimech nejsou přetěžovány pohybové součástky při přechodových dějích atd.

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Měření fyzikálních veličin – moment síly Realizace měření momentu síly Nejjednodušší je na stojících částech – konstrukce stroje, rám stroje nebo např. objekt výrobní haly atd. Naopak dosti složité je měření pohybujících se (zvláště u vyso- kých rychlostí pohybu a dlouhých drahách) nebo rotujících částí. Principem měření síly je měření deformace na nějakém známém rameni působící síly.

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Měření fyzikálních veličin – moment síly V běžné praxi se pro měření krouticích momentů využívají dvě možnosti: speciální měřicí hřídele, které se vkládají do hřídelové části rotující součásti stroje tenzometrické principy využívající informace z tenzomet- rických snímačů deformace – tenzometry se nalepují přímo na měřený hřídel či jinou pohybující se součástku.

T- MaR MĚŘENÍ – TEORIE A PRINCIPY © VR - ZS 2009/2010 A Měření fyzikálních veličin – moment síly Měření momentu síly – snímače využívají principy: odporový magnetický kapacitní indukční inverzní Wiedermanův jev piezoelektrický fotoelektrický optický laserový.

T- MaR © VR - ZS 2009/2010 … a to by bylo k informacím o měření sil (skoro) vše

T- MaR © VR - ZS 2009/2010 Témata