Tensometr jak sprawdzić?  

Tensometr jak sprawdzić? Jak sprawdzić belkę tensometryczną? Jak sprawdzić czujnik wagowy? Jak podłączyć tensometr/czujnik wagowy? Są to pytania, które stawiają sobie początkujący elektronicy, działy utrzymania ruchu i osoby, które po raz pierwszy spotykają się z tym problemem. Tensometr to jest element foliowy naklejony na elemencie metalowym, z którego powstaje belka tensometryczna i czujnik wagowy. Słowa tensometr, pomimo że jest to nieprawidłowe określenie będziemy używać wielokrotnie. Jest to potoczne słowo często używane, określające przetwornik wagowy, belkę tensometryczną czy czujnik wagowy. Jest to tak trochę jak powiemy słowo adidasy, a myślimy o obuwiu sportowym.

 

Zdjecie 1 

 

Tensometr jest to element oporowy naklejony np. na belkę wykonaną z aluminium, z czego powstaje belka tensometryczna.

 

Belki tensometryczne różne rodzaje. Jak sprawdzić belkę tensometryczną?

O zasadzie działania tensometrów i czujników wagowych napisano wiele książek, publikacji jedne są dobre, inne takie sobie. W sieci można też znaleźć wiele ciekawych opisów, niestety nie wszystkie są dobre. Celem artykułu nie jest szczegółowy opis jak działa tensometr, tylko odpowiedź na pytanie: „Jak sprawdzić tensometr?”, który mamy przed sobą. Czy belka tensometryczna jest sprawna i mogę ją wykorzystać w moim układzie pomiarowym masy lub siły? Dla dociekliwych wiedzy polecam normę OIML R 60, gdzie są opisane podstawowe wymagania dotyczące belek tensometrycznych (do pobrania za darmo ze strony OIML).

 

Zdjęcie 2 dużo uszkodzonych tensometrów

 Belka tensometryczna różne rodzaje.Sprawdzenie belki tensometrycznej nie jest wcale trudne.

Jak sprawdzić czujnik wagowy?

 Czujnik wagowy składa się z dwóch części:

1. Elementu mechanicznego – korpusu metalowego.

2. Części elektrycznych- tensometrów naklejonych na korpusie i połączonych w mostek Wheatstona oraz dodatkowych elementów tensometrów umieszczonych na korpusie czujnika poza strefa działania sił mających za zadanie kompensacje wskazań masy w funkcji zmian temperatury. Ważnym elementem jest też kabel wyprowadzony z czujnika wagowego.

 Zdjecie 3 zdjęcie  sensocar

Często elementy elektryczne są zabezpieczone elastycznym matriałem, który chroni je przed wilgocią i uszkodzeniami mechanicznymi 

Tensometr jak sprawdzić i co należy sprawdzić?

Elementy mechaniczne należy sprawdzić:

-Czy czujnik wagowy jest czysty, nie ma oznak korozji i nie jest uszkodzony mechanicznie- przegięty, mieszek w belce niepogięty itp. Należy pamiętać, że wszelkie uszkodzenia mechaniczne będą miały wpływ na wskazania układu wagowego. Typowe objawy uszkodzenia mechanicznego belki tensometrycznej to:

- po obciążeniu i zdjęciu obciążenia brak powrotu wskazań do zera.

Zdjęcie4pogiętego mieszka

Belka tensometryczna wymaga staranego i ostrożnego montażu, pogięty mieszek na pewno nie poprawi własności metrologicznych tensometru 

a) belka tensometryczna brudna, obklejona, zasypana np. od mąki, środków chemicznych- belkę należy delikatnie wydmuchać, umyć lub wyskrobać nie uszkadzając izolacji naklejonych tensometrów i nie rysując korpusu belki tensometrycznej.

 

b) belka tensometryczna przegięta mechanicznie wskutek przeciążenia lub udaru mechanicznego- belka do wymiany nie jest możliwe naprawienie jej. W przyszłości warto zwrócić uwagę na właściwy montaż mechaniczny belki tensometrycznej z ustawieniem odpowiednim elementów zabezpieczających tensometr przed przeciążeniem.

 

Czy wskazania układu ważącego są różne w zależności od miejsca położenia na szali wagi? (zła geometria)

 

a) uszkodzona konstrukcja mechaniczna wagi tj. popękana, wygięta lub niestabilna wykonana z cienkiej blachy – należy sprawdzić elementy mechaniczne i w miarę możliwości naprawić- pospawać itd.

 

b) elementy zabezpieczające belkę przed uszkodzeniem opierają o szalkę – wyregulować zgodnie z zaleceniami producenta.

 

c) uszkodzony mechaniczne tensometr- belka tensometryczna do wymiany (wytrwali mogą to zrobić za pomocą pilnika i cierpliwości wyregulować odpowiednio podpiłowując otwory w belce tensometrycznej, w 90% to się nie udaje zrobić dobrze).

 

Uwaga przy sprawdzeniu belki tensometrycznej pod względem geometrii wskazań należy przestrzegać następujących zasad:

 

Maksymalna masa odważnika nie więcej niż 1/3 maksymalnego obciążenia belki tensometrycznej

 

Odległość sprawdzania od środka szalki na narożniku 2/3 odległości

 

Błąd jest dopuszczalny około 1-2 działki odczytowej o ile działka odczytowa wynosi 1/3000 maksymalnego obciążenia belki tensometrycznej, a nie wagi.

 

Zdjęcie zderzaka wagi

 Starane wyregulowanie elementów zabezpieczających tensometr przed przeciążeniem jest gwarancją długiej bezawaryjnej pracy wagi

Elementy elektryczne belki tensometrycznej, które należy sprawdzić.

 

- czy przewód wychodzący z belki tensometrycznej nie jest uszkodzony? Należy sprawdzić ciągłość izolacji na całej długości przewodu i kabli sygnałowych, czy nie ma nacięć lub przełamań oraz korozji oplotu i przewodów sygnałowych belki – w przypadku ich stwierdzenia należy odciąć uszkodzoną cześć przewodu i przedłużyć takim samym przewodem i tej samej długości zachowując staranność połączeń i zabezpieczenia przeciwwilgociowego. Należy się liczyć z powtórna adjustacja układu wagowego, gdyż po wymianie przewodu belki mogą się zmienić wskazania wagi. Typowe objawy uszkodzenia przewodu sygnałowego to waga wyświetla błąd, wskazania wagi są niestabilne, brak sygnału z belki tensometrycznej.

 

- czy nie została naruszona izolacja na przyklejonych tensometrach, wskazane jest używanie lupy. Czasami można zobaczyć skutki przepięcia lub uszkodzenia izolacji tensometru. Praktycznie tutaj nie możemy dokonać żadnej naprawy, ale ta wiedza może nam się przydać w dalszej części sprawdzania tensometru. Jeśli tensometr będzie działał prawidłowo, można spróbować na uszkodzone miejsca izolacji nałożyć cienką warstwę silikonu neutralnego. Należy się liczyć z tym, że jak silikon stwardnieje, co może w przyszłości pogorszyć własności metrologiczne tensometru. Zależy to w dużej mierze od tego, w której części belki tensometrycznej został on założony. Typowe objawy uszkodzenia izolacji tensometru to niestabilne wskazania zwłaszcza w środowisku wilgotnym lub dotkniecie konstrukcji wagi i zmiany wskazań. (uszkodzony lub zwarty do obudowy ekran wagi i brak izolacji tensometru od jego korpusu.

 

- przed sprawdzaniem układu mostka Wheatstona warto wykonać jeden pomiar zewrzeć wszystkie lub wystarczy jeden z przewodów sygnałowych i podłączyć do omomierza a drugi przewód podłączyć do ekranu, a następnie do korpusu. Wskazania powinny wynosić nieskończoność lub wielkości wielu Mega Ohmów. Wskazania na poziomie poniżej 1 Mohm gwarantują nam kłopoty i niestabilną pracę układu wagowego.

 

Zdjecie SPECJALISTYCZNY przyrząd do pomiaru belek

 Niektórzy producenci belek tensometrycznych produkują specjalne przyrzady do szybkiej diagnostyki belek tensometrycznych

Jak sprawdzić belkę tensometryczną? Pomiary elektryczne.

 

Jak sprawdzić belkę tensometryczną pod względem elektrycznym? Do sprawdzenia belki tensometrycznej potrzebny jest zasilacz około 10 V DC lub wystarczy bateria 9 V oraz miernika- miliwoltomierza o zakresie do 20 mv.

 

Podstawowe sprawdzenie belki będzie polegało na zasileniu mostka Wheatstona oraz sprawdzeniu jakie napięcie pojawia się na wyjściu mostka. Są specjalne przyrządy pomiarowe, które to mogą zrobić i pomierzyć jeszcze więcej parametrów, ale miernik uniwersalny i bateria 9 V w zupełności wystarczy.

Zdjecie miernik zasilacz10v i belki

Miernik uniwersalny oraz zasilacz 10v wystarczy, aby sprawdzic belkę tensometryczną

Podłączamy zasilanie i miernik zgodnie ze schematem i odczytujemy wskazania miernika.

 zdjecie  -schemat

Schemat podłączenia belki tensometrycznej i miernika.

Jeśli napięcie spoczynkowe jest w zakresie do około 1 mV, maksymalnie 2 mV możemy uznać wstępnie, że belka tensometryczna jest dobra.

 

Przy nowej belce jest to wskazanie bliżej 0,0- 0,2 mV natomiast im większe napięcie wstępne wychodzące z mostka świadczy o tym, że belka sporo przeszła i była wielokrotnie przeciążana. Wskazania powyżej kilku miliwoltów świadczą, że wskazane byłoby belkę wymienić na nową. Dobieranie rezystorów nie daje pewności dokonanej naprawy i nie gwarantuje pewności działania układu wagowego w przyszłości. 

W przypadku gdy napięcie wstępne wychodzące z belki tensometrycznej jest dla nas akceptowalne, sprawdzamy czułość belki tensometrycznej.

 zdjecie krzyzaka L6D

Sprawdzenie małej belki tensometrycznej, wystarczy jeden wzorzec masy.

Na belkę kładziemy znaną masę. Jeśli belka została wymontowana z układu pomiarowego- mechanicznego (konstrukcji wagi) jest to kłopotliwe. Wtedy należy przycisnąć palcem zgodnie z kierunkiem zalecanym przez producenta siły i zobaczyć czy wskazania na mierniku wzrosły- jeśli tak wstępnie możemy uznać, że belka tensometryczna jest sprawna. Aby mieć pewność można położyć znaną masę na szalkę i zaobserwować przyrost napięcia. 90% belek tensometrycznych ma czułość około 2mV/V dlatego dla przykładu możemy wyliczyć wskazania miernika.

 Np. 

Belka tensometryczna 100kg 

masa odważników położona na szalkę 50 kg 

napięcie zasilania belki tensometryczne bateria 9 V 

napięcie wstępne 1,2 mV 

Czyli przy pełnym obciążeniu 100kg napięcie wzrosło nam 9 V x 2mV/V = 18 mV, w związku z tym, że położyliśmy 50% obciążenia, będzie to przyrost napięcia o 9mV. Dlatego mierząc miernikiem i uzyskując wynik 10,2 mV, będzie świadczyło o prawidłowej pracy belki tensometrycznej (napięcie wstępne 1,2mV + 9mV przyrostu w związku z obciążeniem szalki wagi 50kg daje nam 10,2mV).

 Jeszcze możemy się spotkać z jednym objawem uszkodzenia belki, który w warunkach amatorskich jest stosunkowo trudne do wykrycia to niestabilność wskazań i ciągle „płyniecie wagi” Zmiany napięcia wyjściowego belki są tak małe i nie ma możliwości ich zmierzenia zwykłym miernikiem. Pozostaje jedynie belkę tensometryczną podłączyć pod inny sprawny miernik wagowy. Jeśli objawy będą takie same lub miernik wagowy nie da się skalibrować, będzie to świadczyło na pewno o uszkodzeniu belki, pomimo że inne testy przeszła pomyślnie.

 

 

Zdjecie belki rózne

Obecnie cena nowej belki tensometrycznej nie jest tak wysoka jak kilka lat temu, przy naprawie układu wagowego można pokusić sie na wymainę tensometru z "odsysku:. Budując nowe urządzenia wagowe jest to już ryzykowne, gdyz niesprawny tensometr moze być przyczyną trudnych do wykrycia nieprawidłowych  zachowań wagi.

Zapraszamy do zapoznania się z ofertą nowych tensometrów w naszym sklepie.