Gerilim Sensörlerinin Montajı

Gerinim Sensörleri Hangi Uygulamalarda Kullanılır?

Gerinim sensörleri, 10.000 N üzerindeki büyük kuvvetler için kuvvet sensörlerine akıllı bir alternatif olarak kullanılır ve çeşitli uygulamalarda yer alır. Aşağıda birkaç örnek sunulmuştur. Ek uygulama örnekleri, gerinim sensörlerinin ürün web sitesinde bulunabilir.

Endüstriyel Uygulamalarda Gerinim Ölçümü:

Zorlu dış mekan uygulamalarında gerinim ölçümü:

Gerinim Sensörlerinin Seçim Kriterleri

Doğru gerinim sensörünü bulmak için bir dizi kriteri dikkate almak gerekir. Seçim, öncelikle uygulama ortamıyla başlar; sensörler zorlu dış mekan uygulamaları veya endüstriyel iç mekan uygulamaları için kullanılabilir. İzlenecek yapı özellikleri, vidalı gerinim sensörlerinin mi yoksa delik üzerinden ölçüm yapan sensörlerin mi daha uygun olduğunu belirler. Mevcut alan da önemlidir; sınırlı alan koşulları için çözümler bulunmaktadır. Ölçüm aralığı, beklenen gerinime göre seçilmelidir. Çoğu gerinim sensöründe entegre amplifikatör elektronik bulunur ve bu, standart sinyaller seçmeyi kolaylaştırır. Sensörler, yorgunluğa dayanıklı olup döngüsel ve statik uygulamalar için idealdir. Harici faktörlerin, özellikle sıcaklık değişikliklerinin, sinyali bozabileceği unutulmamalıdır, ancak bu etkileri telafi edecek önlemler de mevcuttur.

Gerinim Sensörleri Nereye Yerleştirilir?

Vidalı gerinim sensörleri, yapıya uygulanan kuvvet nedeniyle oluşan mikrometre aralığındaki çok küçük gerinimleri algılayabilir ve kolayca monte edilebilir. Bir gerinim sensörü için en uygun konumu bulmak ve en iyi sonuçları elde etmek için bazı noktalara dikkat edilmelidir.

Gerinim sensörleri, yapıya uygulanan kuvvet nedeniyle oluşan ölçülebilir gerinimlerin beklenebileceği yerlere yerleştirilmelidir. Bu gerinimler genellikle bükülme veya çekme/basma gerilmeleri ile ortaya çıkar. Çok eksenli gerinim durumları için beklenen yüzey gerinimi ve yönü, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak belirlenebilir. Bu mümkün değilse, daha büyük bir ölçüm aralığına sahip bir gerinim sensörü (örneğin, 750 veya 1000 µm/m) ile deneme yaparak, seçilen noktadaki gerçek gerinim belirlenebilir. Yapı tasarımı, erişilebilirlik ve sensör koruması gibi faktörler de sensör konumlandırmada önemli rol oynar.

Hangi Gerinimler Konumlandırma İçin Uygundur?

Bükülme Yoluyla Gerinim:

Gerinim sensörleri yerleştirilirken, bükülme nedeniyle oluşan yüzey gerinimlerini belirlemek kolaydır ve bu nedenle uygundur. Aşağıdaki diyagramlar, bükülme için en büyük ölçülebilir gerinimlerin beklenebileceği bazı noktaları göstermektedir.

Çekme veya Basma Gerilmelerinden Kaynaklanan Gerinim:

Genellikle izlenen bir makine, bükülme, çekme/basma gerilmesi, burulma vb. gibi birleşik gerinimler sergiler. Bu gerinimler, sonlu elemanlar hesaplaması ile kolayca belirlenebilir. Ancak pratik uygulamada, yapının uygun noktalarını belirlemek için basit bir mekanik değerlendirme yeterlidir. Ölçülen gerinimler için bilinen gerilmelerle karşılaştırarak kesin gerinimler belirlenebilir. Ayrıca, gerinim sensörünün uygun konumlandırılmasını kolaylaştırmak için öncelikle ilgi çekici noktalara gerinim ölçerler yapıştırmak da mümkündür.

Genellikle izlenen bir makine, bükülme, çekme/basma gerilmesi, burulma vb. gibi birleşik gerinimler sergiler. Bu gerinimler, sonlu elemanlar hesaplaması ile kolayca belirlenebilir. Ancak pratik uygulamada, yapının uygun noktalarını belirlemek için basit bir mekanik değerlendirme yeterlidir. Ölçülen gerinimler için bilinen gerilmelerle karşılaştırarak kesin gerinimler belirlenebilir. Ayrıca, gerinim sensörünün uygun konumlandırılmasını kolaylaştırmak için öncelikle ilgi çekici noktalara gerinim ölçerler yapıştırmak da mümkündür.

Sınırlı Sertliğe Sahip Gerinim Sensörlerinin Avantajları Nelerdir?

Baumer gerinim sensörlerinin çoğunda sınırlı sertliğe sahip mekanizmalar bulunur. Bu, sensörün nominal gerilimine ulaşmak için yalnızca küçük bir kuvvet gerektiği anlamına gelir. Bu nedenle, gerinim sensörü izlenecek yapı üzerinde sınırlı bir etkiye sahiptir. Ayrıca, montaj vidaları sınırlı bir şekilde zorlanır, bu da vidaların potansiyel hareketi olmadan stabil sinyal kalitesini artırır. Bu, gerinim sensörünün döngüsel olarak kalibre edilemediği durumlarda önemlidir. Bu özellikler, Baumer gerinim sensörlerini hem statik hem de döngüsel uygulamalar için uygun hale getirir.

Gerinim Sensörleri Nasıl Kurulur?

Optimal ölçüm sonuçları için gerinim sensörleri, birlikte verilen montaj vidaları kullanılarak bileşene vidalanır. Gerinim sensörü, sürtünmeli bir bağlantı aracılığıyla mikrometre aralığındaki gerinimleri algılar. Kör delikler veya boşluk delikleri kullanılabilir. Ayrıca, montaj seçenekleri bölümüne bakınız. Tutkallı gerinim ölçerlerin zahmetli uygulamasına gerek kalmadan, dayanıklı gerinim sensörlerinin vidalanması tutarlı kaliteyi sağlar.

Gerinim Sensörleri Kurulurken Nelere Dikkat Edilmelidir?

Gerinim sensörlerinin yüzey gerinimlerini hassas bir şekilde algılaması ve iyi ölçüm sonuçları vermesi için kurulum sırasında çeşitli dış koşullara dikkat edilmelidir. Bu koşullar her gerinim sensörünün kullanım talimatlarında bulunabilir. Kurulum yüzeyi büyük bir rol oynar. Temel yapının gerinimi, sürtünmeli bir bağlantı ile gerinim sensörüne aktarılır.

Hangi Montaj Seçenekleri Mevcuttur?

Seçenek 1: Gerinim sensörleri, izlenecek yapıya boşluk deliklerinde montaj vidaları ile sabitlenebilir.

Seçenek 2: Daha ince yapılarda, gerinim sensörleri somun kullanılarak geçişli deliklere sabitlenebilir.

Montaj Yüzeyinin Hazırlanması

Önemli:
Sensörün ölçüm sonuçları, ölçüm yüzeyi kirliyse veya hatalı monte edilirse kesin olmaz:

• Yağ ve gres ile kirlenmeyi önleyin.
• Sensörü hazırlanan, düz bir yüzeye monte edin.
• Yüzey pürüzlülüğüne dikkat edin.

İlgili montaj vidaları, delik mesafeleri ve çapları kullanım talimatlarında listelenmiştir.

Opsiyon:

Montaj yüzeylerini istenen kalitede hazırlamak zorsa, bazı pürüzlülükleri veya açısal delik sapmalarını dengelemek için bilyalı takozlar kullanılabilir.

Piyasada hafif düzensizlikleri dengeleyen ve sürtünmeyi artıran elmas kaplı sürtünme takozları da mevcuttur.

Gerinim Sensörleri Nasıl Kullanılmalıdır?

Gerinim sensörleri, fabrikada kalibre edilmiş mekanizmaları içeren hassas ölçüm sensörleridir. Paketlenmemiş haldeyken düşürülürse sensör hasar görebilir. Depolama ve taşıma ile ilgili talimatlar için kullanım kılavuzundaki notlara dikkat edin.

Gerinim Sensörü Nasıl Yerleştirilir?

Termal Genleşme Nedeniyle Oluşan Gerinimler Durumunda Dikkat Edilmesi Gerekenler

Gerinim sensörleri, mekanik kuvvetin etkisiyle oluşan gerinimleri ölçmek için tasarlanmıştır ve termal genleşmeden etkilenmemelidir. Isıdan etkilendiğinde, bir cisim tüm yönlerde genleşir. Sensör içindeki gerinim ölçerlerin uygun devre düzeni, termal genleşmeyi telafi eder. Sensörler, çeliğin termal genleşmesine göre telafi edilmiştir. Seçilen noktadaki termal dağılımın mümkün olduğunca eşit olduğundan emin olun. Bu, sıcaklık etkilerini düzgün bir şekilde telafi eder.

Termal genleşme:

Örnek termal genleşme katsayıları α:

• Krom nikel çelik CrNi 80 20: α = 15.5 x 10⁻⁶ [K⁻¹]
• Krom çelik 13 Cr: α = 11 x 10⁻⁶ [K⁻¹]
• Saf alüminyum: α = 23.8 x 10⁻⁶ [K⁻¹]

Örnekler:

1. Krom nikel çelik çubuk CrNi 80 20, 20°C'den 70°C'ye kadar, başlangıç uzunluğu 1 m.
   ∆l   = lo x α x ∆T  = 1000 mm x 15.5 x 10^-6 [K^-1] x 50 K = 0.775 mm
   Bu, 775 µm/m'ye eşdeğerdir.
   
2. Alüminyum çubuk, 20°C'den 70°C'ye kadar, başlangıç uzunluğu 1 m.
   ∆l   = lo x α x ∆T  = 1000 mm x 23.8 x 10-6 [K-1] x 50 K = 1.19 mm
   Bu, 1190 µm/m'ye eşdeğerdir.

Bu nedenle, çelik için telafi edilmiş bir gerinim sensörü ile alüminyum bir yapıyı izlemek istiyorsanız, sadece mekanik etkilerden kaynaklanan gerinimi ölçmek için termal genleşmeyi telafi etmelisiniz. Ancak, her mekanik stres döngüsünden sonra kalibrasyon yapılabiliyorsa, termal genleşme etkileri ihmal edilebilir.

Diğer sıcaklık telafi yöntemleri:

• Gerinim sensörlerinin 90° yerleştirilmesi veya bileşen üzerinde sıcaklık ölçümü ile termal etkilerin telafisi.

Sistemde Kuvvet Nasıl Kalibre Edilir?

Belirli bir gerinim için oluşan kuvvet, matematiksel olarak veya belirli bir kuvvetle karşılaştırılarak hesaplanabilir. Bunun için, gerinim sensörü strese maruz kalmamış yapıya vidalanır ve ardından kalibre edilir. Daha sonra yapı, bilinen bir yüke veya tanımlı bir kuvvete maruz bırakılır. Bu, gerinim ve bu gerinimden kaynaklanan kuvvet arasındaki bağlantıyı sağlar. Bu kalibrasyon her sistem için yalnızca bir kez yapılmalıdır. Baumer gerinim sensörleri, üretim sırasında gerinime göre ayarlandığından, değiştirildiklerinde aynı ölçüm değerlerini verirler.

Gerinim Sensörleri ile Stabil Ölçümler Nasıl Sağlanır?

Gerinim sensörünü yerine vidalayın ve kullanım talimatlarına göre sensörün ısınmasını sağlayın. (Vidalanmamış sensörle yapılan ölçümler stabil sonuçlar vermez). Başlangıç oturması, izlenecek yapıyı maksimum strese 10 kez maruz bırakarak minimize edilebilir. Yapı strestiz olduğunda sensör amplifikatöre göre kalibre edilmelidir. Bu şekilde, montajdan kaynaklanan sinyal değişiklikleri telafi edilebilir.

Gerinim Sensörleri Ne Zaman Kalibre Edilmelidir?

Montajdan Sonra Kalibrasyon: Gerinim sensörleri, amplifikatöre monte edildikten sonra kalibre edilmelidir. Bu, montajdan kaynaklanan sinyal değişikliklerini telafi eder.

Operasyon Sırasında Kalibrasyon: Döngüsel süreçlerde, her döngüden sonra makine strestiz iken gerinim sensörünü kalibre etmek önerilir. Bu, sıcaklık etkilerini veya montaj vidalarındaki hafif hareketleri telafi eder. Baumer gerinim sensörleri, döngüsel kalibrasyon olmadan da stabil statik ölçümler sağlayan yumuşak ölçüm mekanizmalarına sahiptir.

Gerinim Sensörleri İçin Bir Ölçüm Zinciri Nelerden Oluşur?

Entegre Amplifikatör Elektronikli Gerinim Sensörleri:

Ayrı amplifikatör elektronikli gerinim sensörleri:

Entegre amplifikatöre sahip bir kontrol ünitesine doğrudan bağlı pasif gerinim sensörleri:

Önemli: Bağlantı veya birleştirme kabloları, gerinim sensörü ile aynı koruma derecesine sahip olmalıdır. Örneğin, IP69K koruma derecesine sahip DST55R için IP69K derecesine sahip kablolar kullanılmalıdır.