ВИКОРИСТАННЯ ЭЛЕКТРИЧНИХ МЕТОДІВ ВИМІРЮВАНЬ ПРИ ВИПРОБУВАННЯХ МОСТІВ ТА ІНШИХ СПОРУД

Viktor Tarasenko, Vera Rykina

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.

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;

Повний текст:

PDF (Русский)

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.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


ISSN 2413-6212 (Online)

ISSN 2227-1252 (Print)