Тензорезисторы плёночные

Область применения

Тензорезисторы на основе тонких плёнок применяются для измерения деформаций несущих конструкций зданий и сооружений при статических и динамических нагрузках. Могут использоваться как в составе автоматических систем деформационного мониторинга (СМДС), мониторинга инженерных (несущих) конструкций (СМИК), так и для периодического мониторинга.


Принцип действия

Принцип действия тензорезисторов основан на свойстве проводников изменять электрическое сопротивление при деформировании. При растяжении проводящих элементов тензорезистора увеличивается их длина и уменьшается сечение, что увеличивает сопротивление тезорезистора, а при сжатии – уменьшает. Тензорезисторы состоят из чувствительного элемента, изготовленного из тонкой фольги или проволоки, закрепленной на подложке. Сверху чувствительный элемент защищен от воздействия внешних факторов окружающей среды плёночным слоем. Необходимая модификация тензорезистора подбирается в зависимости от свойств материала, деформация которого измеряется, требуемого температурного диапазона эксплуатации, диапазона измерения деформации, необходимой чувствительности.

Изменение сопротивления тензорезистора происходит не только от деформации, но и от других факторов, главным из которых является изменение температуры, влияние которой может вносить существенную погрешность в результаты измерения деформации. При изготовлении тензорезисторов применяют специальные технические решения и материалы, направленные на уменьшение влияния температуры. Кроме того, используют дифференциальные схемы включения тензорезисторов в мост. Для этого обычно применяется два тензорезистора, наклеиваемых на поверхности по-разному деформируемых зон конструкции или на одну зону, но взаимно перпендикулярно. Например, основной тензорезистор наклеивается вдоль деформируемой поверхности балки, термокомпенсирующий – поперёк. Так как температура у рядом наклеенных тензорезисторов будет одинаковая, её изменение будет одинаково влиять на изменение сопротивления обоих тензорезистров, при этом наклеенный поперек балки тензорезистор не будет изменять сопротивление при продольной деформации балки, в отличие от наклеенного вдоль. Таким образом, влияние температуры на сопротивление компенсируется.

Монтаж

Выполнение квалифицированного монтажа тензорезисторов крайне важно для получения достоверных результатов измерений и стабильности показаний в течение длительного периода времени. Наклейка тензорезисторов на конструкции должна производиться обученным и опытным специалистом. Также важным является правильный выбор клея. Необходимо применять апробируемые клеи и соблюдать процедуры нанесения и сушки.

В качестве клея наиболее широко применяется цианоакриад, эпоксидные смолы, полаимид и некоторые виды керамики. После полимеризации клея, тензорезисторы покрываются герметиками для дополнительной защиты от влияния внешних воздействий.

Преимущества и недостатки применения

Основным преимуществом тензорезисторов в сравнении с тензометрическими датчиками является их невысокая стоимость, что позволяет организовать большее количество точек мониторинга деформации несущих конструкций. Основные недостатки: слабая защита от механических повреждений и высокие требования к качеству монтажа.

Метрологические характеристики

Применяемые ООО «ЦСБ» тензорезисторы внесены в государственный реестр средств измерений, поставляются с первичной поверкой. Периодическая поверка не требуется.

ООО «Центр СМИС «БАЗИС» оказывает как отдельные услуги по поставке плёночных тензорезисторов, необходимых материалов для них, шкафов сбора данных, так и предоставляет полный комплекс услуг по проектированию, монтажу и наладке систем мониторинга инженерных (несущих) конструкций (СМИК), систем мониторинга деформационного состояния (СМДС).

Получить бесплатную консультацию по созданию системы мониторинга зданий и сооружений Вы можете по телефону: +7 (495) 975-75-89 или направив заявку по электронной почте: info@basis-smis.ru