Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
ТЕХНОЛОГІЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ТЕНЗОМЕТРІВ
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2005
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Інші
Група:
МЕ
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти та науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Лабораторна робота №1
на тему:„ТЕХНОЛОГІЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ТЕНЗОМЕТРІВ”
Мета роботи - ознайомитися з принципом побудови та особливостями технології виготовлення різних видів тензорезисторів, способами їх закріплення на пружному елементі (підкладці). Засвоїти методику застосування монокристалічних тензорезисторів для вимірювання деформацій (механічних напружень).
Під дією зовнішніх впливів окремі точки реального тіла змінюють своє положення у просторі, що може зумовити зміну розмірів і (або) форми тіла, тобто до його деформації. Якщо при навантаженні тіла відносне розміщення його точок не змінюється, то у цьому випадку деформація відсутня - тіло переміщується як жорстке ціле (абсолютно тверде тіло). Отже деформація завжди зумовлена переміщенням точок тіла, але переміщення не обов'язково супроводжується деформацією. Тому в таких випадках доцільно використовувати тензорезистори.
ТЕХНОЛОГІЯ ВИГОТОВЛЕННЯ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ ТЕНЗОМЕТРІВ НА ПІДКЛАДЦІ
Для забезпечення зручності практичного застосування тензометрів їх виготовляють за технологією, яка містить наступні операції:
1. Виготовлення підкладок.
Тонкий папір (товщиною 0,05 мм) затискають в оправці, натягують і просочують клеєм БФ-2. Термообробку провадять за температур 25 оС - 1 год., 130 оС - 1 год., 140 оС - 2 год. З просоченого клеєм паперу вирізають смужки розміром 3х12 мм
2. Закріплення тензорезисторів на підкладці.
Під мікроскопом на смужку (підкладку) наносять тонкий шар клею шириною 1 мм, на який кладуть тензорезистор і витримують при кімнатній температурі 2 години.
3. Виготовлення струмовідводів.
Залужують мідну відпалену стрічку товщиною 25 мкм і шириною ~ 1 мм на обох кінцях і приклеюють одним з кінців до підкладки на віддалі 2 мм від кінців тензорезистора. Витримують при кімнатній температурі 2 години.
4. Розпаювання контактних мікродротин від тензорезистора до мідних струмовідводів.
5. Термообробка підкладки з наклеєним терморезистором здійснюється у термостаті з використанням спеціальних фторопластових оправок.
ЗАКРІПЛЕННЯ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ
ТЕНЗОРЕЗИСТОРІВ НА ОБ'ЄКТІ ВИМІРЮВАННЯ
У цьому технологічному процесі необхідно враховувати основні властивості тензометрів, які визначаються клеями (зв'язувачами), а саме: коефіцієнт тензочутливості, зв'язок між коефіцієнтом тензочутливості і температурою, а також рівнем деформації, тобто лінійність, гістерезис, температурний дрейф "нуля", повзучість. Виходячи з вимог, які ставляться у тензометрії, найбільш придатними є такі клеї:
- винилофлексовий лак (ВЛ);
- бутварно-феноло-формальдегідний клей БФ;
- ацето-целулоїдний клей;
- циакрін;
- епоксидні або фенольні смоли.
Застосування цих клеїв зумовлене тим, що, по-перше, неможливо провадити термообробку досліджуваної деталі внаслідок великих габаритних розмірів та інших специфічних умов, пов'язаних із конструкцією деталі, по-друге, необхідне швидке фіксування чутливого елемента на деталі, внаслідок неможливості застосування фіксуючих пристроїв, по-третє, час відведений на підготовку до вимірювань є обмежений.
Схема тарувального пристрою з консольною балкою
змінного перерізу для визначення тензочутливості.
Види тензорезисторів:
ДРОТЯНІ ТЕНЗОРЕЗИСТОРИ
Матеріалом для дротяних тензорезисторів можуть бути константан, ніхром, елінвар і едванс.
Тензометричний дріт повинен мати:
- лінійну залежність між деформацією і зміною опору в досить широкому температурному інтервалі;
- великий питомий опір, що дозволяє одержати малобазові тензорезистори з досить великим опором;
- малий температурний коефіцієнт питомого опору; високу і стабільну чутливість до деформації;
- відсутність гістерезису, що забезпечує відтворюваність результатів.
У тензовимірювальній техніці найбільше поширення одержали тензорезистори з спеціального константанового тензометричного мікродроту діаметром 0,012-0,5 мм. Коефіцієнт тензочутливості не змінюється аж до руйнування.
Схема дротяного петлевого тензорезистора:
1 – підкладка (основа), 2 – клеєвий шар, 3 – чутлива гратка,
4 – виводи, L – загальна довжина, B – ширина.
ФОЛЬГОВІ ТЕНЗОРЕЗИСТОРИ
Чутливий елемент (решітка) виготовляють із тонколистового металу (фольги) товщиною 2-10 мкм. Найкращим матеріалом для фольгових тензорезисторів є фольга із сплаву золото-срібло та мідь-нікель. Опір тензорезисторів, виготовлених із цих матеріалів, становить 55-250 Ом.
Схема тензорезистора з фольговим чутливим елементом:
1 – чутлива гратка, 2 – виводи, 3 – підкладка (основа),
4 – клеєвий шар, L – загальна довжина, B – ширина.
ПЛІВКОВІ ТЕНЗОРЕЗИСТОРИ
Плівкові тензорезистори виготовляють як провідникові (сурма, вісмут) так і напівпровідникові (германій, антимонід індію). Для підкладок використовують тонкі предметні скельця, слюду і плексиглас.
НАПІВПРОВІДНИКОВІ ТЕНЗОРЕЗИСТОРИ
Як чутливий елемент у напівпровідникових тензорезисторах використовують монокристалічний напівпровідник товщиною 20-50 мкм, завширшки до 0,5 мм і завдовжки 2-12 мм. Із досліджених напівпровідникових матеріалів найпридатнішими для тензорезисторів визнані кремній та германій, але можуть використовуватися також інші.
КОЕФІЦІЄНТ ТЕНЗОЧУТЛИВОСТІ
k =((R/R)/(
( - відносна деформація зовнішніх волокон( = fh/l2
ЗМІНА ОПОРУ
R = ( l/S, де ( - питомий опір матеріалу чутливого елемента тензорезистора; l і S – відповідно, довжина і площа поперечного перерізу провідника чутливого елемента тензорезистора.
При дії на тензорезистор механічних зусиль відбувається зміна геометричних розмірів l і S, а також зміна структури матеріалу, що змінює (. Це викликає зміну опору тензорезистора, який у відносних одиницях має вигляд:
(R = (R/R = (l/l -(S/S + ((/(,
де (l, (S i (( - абсолютна зміна відповідного параметра під впливом механічних зусиль.
l,мм
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
R(Ом)
напів
0,686
0,692
0,694
0,698
0,688
0,688
0,688
0,690
0,692
0,695
0,698
0,701
0,705
0,740
0,694
0,673
0,662
0,662
0,666
0,671
0,677
0,682
0,688
0,693
0,699
0,705
R(Ом)
дротян
0,15351
0,15354
0,15357
0,15361
0,15364
0,15368
0,15371
0,15375
0,15378
0,15381
0,15385
0,15388
0,15391
0,15351
0,15354
0,15357
0,15361
0,15364
0,15368
0,15371
0,15374
0,15378
0,15381
0,15384
0,15388
0,15391
Висновок:
На цій лабораторній роботі, я ознайомився із тензорезисторами, методами їх виготовлення. Під час досліду побачив як використовуються тензорезистори для вимірювання деформації. Для напівпровідникового
Для дротяного
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора