1.0 Введение
Первая стадия при работе над любой весоизмерительной системой это
разработка технического задания. Сначала может показаться, что выбор тензорезистивного датчика - это простое упражнение, не требующее большой
аналитической работы, но практика показывает обратное. Тщательный,
рациональный выбор характеристик и параметров датчика может быть очень
важным для оптимизации производительности измерений, достижения
экологических и эксплуатационных требований, получения точных и надежных
показателей измерений, требований к простоте монтажа и минимизации
общей стоимости установки датчика.
На установочные и
эксплуатационные характеристики датчиков силы влияют следующие параметры,
которые важны в разной степени для разных систем:
• чувствительность к деформации сплава
• материал корпуса тензодатчика
• распределение нагрузки по системе датчиков
• точность и частота измерений
• рабочий диапазон температур
• размеры датчика
• дополнительные опции
Процесс
выбора весового тензодатчика состоит в определении оптимальной комбинации
параметров, которые наиболее удовлетворяют условиям эксплуатации,
экологическим требованиям, монтажу и техническим требованиям и
ограничениям. Типовые технические требования содержат условия по:
• точности
• продолжительности режимов работы
• стабильности
• циклической выносливости
• рабочей температуре
• простоте установки
• длине кабеля
• степени защиты от внешних воздействий окружающей среды
Стоимость
тензодатчика обычно не является самой затратной в системе взвешивания,
поскольку стоимость всей установки складывается из множества элементов,
таких как узлы встройки тензодатчиков, весовые контроллеры, несущие
конструкции, программное обеспечение, стоимости установки и обслуживания
и т.д.
Выбор моделей тензодатчиков которые не содержат
избыточных показателей технических характеристик и не используемых в
работе функций позволит уменьшить стоимость системы взвешивания.
Следует
принимать во внимание, что процесс выбора тензодатчика обычно связан с
компромиссом. Это связано с тем, что параметры которые, как правило,
удовлетворяют одному из ограничений или требований могут одновременно
приводить к ухудшению значений других параметров. Например, в случае
когда доступное пространство для установки датчика очень ограничено и
показатели нагрузки чрезвычайно высокие, маленькие тензодатчики могут
быть очевидным выбором. Но в то же время, такие датчики обычно
характеризуются более низким максимумом удлинения, увеличением
усталостной деформации, менее стабильными измерениями и сложностью
установки. Другая ситуация, которая часто влияет на выбор показателей и
принятие компромиссных решений - наличие требуемых датчиков на складе на
дату реализации проекта и возможности оперативной доставки для ремонта,
особенно на удаленные труднодоступные объекты. Хотя компромиссы
необходимы почти всегда, специалист должен полностью осознавать
последствия таких компромиссов для комплексного удовлетворения
технических требований и эксплуатации. Это необходимо для получения
наилучшего набора измерительных компонентов которые обеспечат точность и
достоверность измеряемых данных.
Критерии отбора тензодатчиков,
рассмотренные в следующих статьях, относятся прежде всего к анализу
напряжений. Выбор критериев для подбора тензодатчиков во многом
аналогичен соображениям представленные выше, но так же они могут
существенно отличаться в зависимости от сферы применения и технического
задания и должны рассматриваться соответствующим образом.