ВИКОРИСТАННЯ ЭЛЕКТРИЧНИХ МЕТОДІВ ВИМІРЮВАНЬ ПРИ ВИПРОБУВАННЯХ МОСТІВ ТА ІНШИХ СПОРУД

Автор(и)

  • Viktor Tarasenko Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
  • Vera Rykina Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна

DOI:

https://doi.org/10.15802/bttrp2013/26665

Ключові слова:

статичні і динамічні випробування, тензорезистори, датчики-перетворювачі, електричні методи вимірювання, електричні мережі, міст Уітстона, розрахунок електричних мереж, закони Кірхгофа, метод перетворення схеми, активні та компенсаційні тензорезистори,

Анотація

Мета. У зв’язку з впровадженням нових конструкцій мостів та інших споруд актуальним є використання при їх випробуваннях електричних методів вимірювань, при яких вимірювані прогини, напруги і коливання за допомогою датчиків-перетворювачів перетворюються на електричні сигнали. При цьому дуже важливим є забезпечення фазочутливості і пропорційності між вимірюваними механічними величинами і електричними сигналами. Методика. При електричних вимірюваннях датчики-перетворювачі підключаються до електричних мереж мостового типу. Розрахунки моста Уітстона при різних підключених датчиків-перетворювачів виконувались на основі законів Кірхгофа для розгалужених електричних мереж і з використанням перетворення електричної схеми, при якому у вихідній схемі моста Уитстона група опорів заміщається іншої еквівалентної групою опорів. Розрахунки проведені для випадків наявності і відсутності внутрішнього опору джерела живлення моста при підключенні датчиків-перетворювачів в одне, два і чотири плеча моста Уитстона. Результати. На основі виконаних розрахунків отримані таблиці і графіки функцій fi () і f0i () , що визначають зміну струму в вимірювальній діагоналі моста Уітстона, де  ‒ відносна зміна опорів датчиків-перетворювачів. При одному активному датчику функції f1() і f01() характеризуються великою нелінійністю, але для тензорезисторів при   0,01...0,02 прийнятна лінійність і точність вимірювань забезпечуються. Наукова новизна. На основі аналізу результатів проведених розрахунків встановлено залежності величини струму у вимірювальній діагоналі моста Уітстона при різних схемах підключення датчиків-перетворювачів для вимірювання при випробуваннях напружено-деформованого стану в елементах конструкцій. Враховується також величина внутрішнього опору елементів живлення мостової електричної схеми. Розрахунки виконані з використанням законів Кірхгофа і шляхом еквівалентного перетворення розгалуженої електричної мережі. Практична значимість. Отримані в роботі графіки функції fi () і f0i () і наведена таблиця дозволяють оцінювати умови забезпечення лінійності зазначених залежностей при різних
підключених датчиків-перетворювачів. Мостові схеми включення тензорезисторів дають можливість виділяти при випробуваннях напруги в елементах конструкцій від дії нормальних сил, а також від вертикальних і горизонтальних згинальних моментів.

Біографії авторів

Viktor Tarasenko, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна

ГНДЛ штучних споруд

Vera Rykina, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна

ГНДЛ штучних споруд

Посилання

ДБН В.2.3-6:2009. Споруди транспорту. Мости та труби. Обстеження і випробування [Текст]. – Чинні від 2010-03-01. – К. : Мін регіон буд. України, 2009. – 42 с.

ДБН В.1.2-15:2009. Споруди транспорту. Мости та труби. Навантаження і впливи [Текст]. – Чинні від 2010-03-01. – К. : Мін регіон буд. України, 2009. – 66 с.

Почтовик, Г. Я. Методы и средства испытания строительных конструкций [Текст] / Г. Я. Почтовик, А. Б. Злочевский, А. И. Яковлев. – М. : Высшая школа, 1973. – 160 с.

Панфилов, В. А. Электрические измерения [Текст] / В. А. Панфилов. – 3-е изд., испр. – М. : Издательский центр «Академия», 2006. – 288 с.

Раннев, Г. Г. Методы и средства измерений [Текст] / Г. Г. Раннев, А. П. Тарасенко. – 2-е изд., стереотип. – М. : Издательский центр «Академия», 2004. – 336 с.

Касаткин, А. С. Электротехника [Текст] / А. С. Касаткин. – М. : Энергия, 1973. – 560 с.

Костін, М. О. Теоретичні основи електротехніки. Том 1. [Текст] / О. М. Костін, О. Г. Шейкина. – Д. : Вид-во Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна, 2011. – 336 с.

##submission.downloads##

Опубліковано

2015-06-08

Номер

Розділ

Статті