Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zmodyfikowany indukcyjny czujnik przemieszczenia w pomiarze ruchu tłoka prasy GTA-10

Nurkowski J.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2015

|

Vol. 17, no. 1-2

65--73

PL

W artykule zaprezentowano indukcyjny czujnik do pomiaru zmian długości wyposażony w nieruchomy rdzeń ferrytowy. Czujnik jest liniową cewką indukcyjną włączoną w obwód generatora LC. Pomiar zmian długości wynika z pomiaru zmian częstotliwości spowodowanej zmianą indukcyjności cewki odkształcanej osiowo wraz z mierzonym obiektem. Zakres pomiarowy dotyczy zmiany długości cewki poza rdzeniem, czyli w trakcie pomiaru cewka jest dłuższa niż rdzeń. Indukcyjność takiej cewki zmienia się przez zwiększenie jej długości oraz, ze względu na to, że rdzeń przestaje oddziaływać na pole magnetyczne zwojów cewki znajdujących się poza nim. Ta dodatkowa zmiana indukcyjności spowodowana malejącym wpływem rdzenia powoduje, że w porównaniu z podobnym urządzeniem, ale bez rdzenia, gdzie zmiana indukcyjności wywołana jest tylko jej zmianą długości, kilkakrotnie maleje nieliniowość charakterystyki długość-częstotliwość i dodatkowo kilkakrotnie wzrasta czułość przetwornika do rzędu ułamka mikrometra. Zarazem po umieszczeniu rdzenia kilkakrotnie wzrasta indukcyjność czujnika, co z kolei umożliwia zwiększenie pojemności obwodu rezonansowego, co w sumie wydatnie zwiększa stabilność oscylacji przetwornika. Urządzenie zastosowano do pomiaru ruchu tłoka prasy GTA-10.

EN

Paper describes designed by author inductive sensor to measure length changes using induction coli partially surrounding a fixed ferrite core. The sensor is a linear induction coil connected to the LC oscillator, creating a strain- -frequency transducer. During the measurement, coil is longer than the core. If the sensor is stretched its inductance diminishes for two reasons: increase in length and reduction of the impact of the core. This additional change in inductance is caused by decreasing core influence. Such operation principle causes both a few times increase of linearity of the length-frequency characteristic and a few times increase of the sensor sensitivity, to range below micrometer, when compared to a similar device but without a core, where the change in inductance is caused by only the change in length. After placing the core the inductance of the sensor increases several times, which in turn allows to increase the capacity of the resonant circuit, which together significantly increases the stability of oscillation of the transducer.

2

Adaptacja indukcyjnego czujnika odkształceń do pomiarów w temperaturze do 200°C

Nurkowski J.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2014

|

Vol. 16, no. 1-2

83--91

PL

Poniżej opisano sposób zwiększenia zakresu temperatury pracy bezrdzeniowego czujnika do pomiaru odkształceń od kilkudziesięciu do 200°C oraz osiągnięte rezultaty metrologiczne. Czujnik ten jest wykorzystywany w badaniach skał, głównie w komorze wytrzymałościowej GTA-10. Modyfikacja dotyczyła zmiany izolatorów czujnika, sposobu mocowania jego cewek i spoiwa do ich lutowania. Czujnik testowano w komorze termicznej w zakresie do 200°C. Uzyskane charakterystyki termiczne wykazały, że możliwy jest pomiar zmian długości z błędem nie większym niż 5 μm (w metodzie referencyjnej) w całym zakresie zmian temperatury. Jeśli zmiany te są ograniczone do około 10°C, to błąd zmaleje do 2 μm. Osiągnięta dokładność pozwala na rozdzielczość pomiarów znacznie większą (ułamki mikronów) od rozszerzalności termicznej badanego materiału (setki mikronów), w zakresie do 200°C. Utrudni to znacznie rozróżnienie wpływu zmian temperatury od wymuszenia mechanicznego (hydrostatycznego lub aksjalnego), a więc dokładną analizę otrzymanych wyników, tym bardziej, jeśli będą duże różnice bezwładności cieplnej materiału badanego i referencyjnego.

EN

The following papier describes a method for increasing the temperature operating range of the strain measuring sensor up to 200°C and the metrological properties of the improved sensor. This sensor is used in compression tests carried out in the pressure cell of the GTA-10 device. The modification concerns changing the type of sensors insulators, a method for fixing of the sensor coils and choice binders for soldering. The sensor was tested in a thermal chamber in the range 20-200°C. The resulting thermal characteristics showed that it is possible to measure changes in specimen length with an error not greater than 5 μm (by reference method) in this range of temperature. If these changes are limited to about 10°C, the error decreases to 2 μm. The achieved resolution of measurements (a piece of a micron) is much higher than thermal expansion of the tested material (hundreds of microns), in the range up to 200°C. It makes difficult to distinguish the effect of temperature changes from mechanical force (hydrostatic or axial), so analysis of the results of experiments, especially when there are big differences between the thermal inertia of the tested material and reference material.

3

Błąd pomiaru odkształcenia czujnikiem indukcyjnym spowodowany pojemnością przełącznika w metodzie porównawczej

Nurkowski J.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2008

|

Vol. 10, no. 1-4

33--44

PL

Poniżej przedstawiono wyniki testów pomiaru odkształceń czujnikiem indukcyjnym, które miały na celu wyznaczenie błędów tegoż pomiaru, w zależności od wartości pasożytniczej pojemności elektrycznej bocznikującej klucze, służących do naprzemiennego przełączania czujnika pomiarowego i odniesienia w porównawczej metodzie pomiaru. Pojemność bocznikująca powoduje, że pomimo wyłączenia przez klucz danego czujnika jego indukcyjność jest połączona szeregowo z obwodem rezonansowym poprzez tę pasożytniczą pojemność, co w pewnych przypadkach może być źródłem znaczącego błędu pomiarowego. Dokonano również teoretycznej analizy obwodu rezonansowego z uwzględnieniem pojemności bocznikujących klucze, co pozwoliło na sformułowanie wzorów określających ich wpływ na błąd pomiaru. Zaproponowano także metodę redukcji błędów.

EN

The paper presents some results of displacement measurements carried out by means of the inductive sensor. The main goal of the measurements was to evaluate some errors caused by parasite capacitances of the keys used in periodical commutation measured and referenced sensors to the same oscillator. The capacitances shunt the keys in opened state. Values of these errors could be predicted by mathematical calculations. In the paper a practical way of reduction of these errors is described.

4

Błędy w pomiarach odkształceń wykonywanych w komorze ciśnienia czujnikiem indukcyjnym

Nurkowski J.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2005

|

Vol. 7, no. 3-4

155--178

PL

W opracowaniu przedstawiono wyniki testowania wiarygodności pomiaru odkształcenia próbek skał w komorze ciśnieniowej czujnikiem indukcyjnym. Ze względu na konieczność pomiaru bardzo małych przemieszczeń rzędu mikrometra, stosuje się porównawczą metodę pomiaru, wykorzystując czujnik odniesienia zamocowany na materiale o znanych właściwościach. Testom poddano obydwa tory: pomiarowy i odniesienia, na które składają się: czujnik, jego mocowanie do próbki materiału, połączenia, przepusty ciśnieniowe oraz układ elektroniczny generatora LC, z którym współpracują czujniki. Badano jak ciśnienie i temperatura oddziałując na elementy toru wpływa na częstotliwość oscylacji generatora oraz wyznaczono asymetrię tych oddziaływań na tor pomiarowy i odniesienia. Na tej podstawie określono błąd pomiaru odkształcenia. Wykazano, że decydującym czynnikiem zakłócającym pomiar, szczególnie dla ciśnień poniżej 1 MPa, jest zmienna pojemność przepustów ciśnieniowych, natomiast oddziaływanie temperatury na generator nie ma praktycznego wpływu na pomiar. Zmieniono również sposób mocowania czujnika do materiału.

EN

The paper presented results of tests of the impact of temperature and pressure on a sensor, its fixing system to the sample, electrical seals and oscillator. It has been proved that impact of temperature on the oscillator may be ignored when reference sensor is used. The pressure impact on system of sensors fixed to the sample as well as on electrical seals in cell has been found as a main source of errors. A new sensor fixing system has been designed and made, but it has not been tested yet.