РОЗРОБКА СПОСОБУ ТА ЗАСОБУ ВИМІРЮВАНЬ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ЗА ДОПОМОГОЮ ТЕНЗОДАТЧИКА У статті проаналізовано вплив основних дестабілізуючих факторів, що обмежують точність вимірювання напружено-деформованого стану складних технічних конструкцій за допомогою тензодатчиків. Досліджено вплив діапазону зміни температур, розкиду значень температурної похибки на середньоквадратичне значення похибки апроксимації степеневими поліномами. За допомогою пакета NUMERY визначено залежність похибки апроксимації від порядку апроксимуючого полінома. Встановлено, що в широкому температурному діапазоні похибка для константану має слабкий зв'язок із порядком полінома. Ключові слова: тензодатчик, температурна складова похибки, середньоквадратичне значення похибки апроксимації, поліноміальний коефіцієнт, константан.
Стаття зорієнтована на пошук можливостей щодо підвищення точності дистанційних вимірювань та завадозахищеності засобів вимірювання напружено-деформованого стану, зокрема на детальне дослідження поведінки поліноміальних коефіцієнтів для найбільш вживаного діапазону температур роботи тензодатчиків. Було досліджено вплив діапазону зміни температур, розкиду значень температурної похибки на середньоквадратичне значення похибки апроксимації степеневими поліномами. Запропоновано метод цифрової температурної корекції похибок, що дає можливість коригувати похибки датчика за допомогою використання TEDS. Ефективність алгоритму в умовах нелінійності температурної похибки буде визначатися з точністю підгонки апроксимуючого полінома. Ключові слова: тензодатчик, температурна складова похибки, середньоквадратичне значення похибки апроксимації, поліноміальний коефіцієнт, константан.
In the article, the principles of construction, design and mathematical modeling of deformation and stresses of complex technical constructions are developed with the help of strain gauges and strain gauges taking into account destabilizing factors, which allows to significantly reduce the level of errors in relation to existing measurement methods and known analogs.The method of digital compensation provides a more significant reduction in the errors of measuring transducers compared with the method of analog compensation. Features and technical indicators of this method are considered on an example of measuring pressure transducer with foil strain gauges.This method is universal, allows us to adjust not only the errors of the measurement channel nonlinearity and additional errors but also the errors associated with the effect of interferences of the general type due to ground resistance, which induces the connection between the measuring channels of the main and destabilizing factor.The disadvantages of this method include a significant amount of computations, which sharply increases with increasing order of approximating polynomials.The purpose is to develop a method and means of measuring stress-strain state using strain gauge, free from the above - mentioned shortcomings.The main destabilizing factors that limit the measurement accuracy using strain gauge are:- random processes (noises, obstacles, etc.);- changes in parameters of measuring transducers due to aging and physical degradation;- effects of external climatic and mechanical factors (temperature, humidity, etc.).The influence of the main destabilizing factors limiting the accuracy of the measurement of the stress-strain state of complex technical constructions with the help of strain gauges was analyzed, among which the influences of external climatic and mechanical factors are one of the most important ones. Regarding the systematic components, the most important in statistical measurements are the errors of nonlinearity and the temperature component of the error.For the study, two main alloys were taken, which today has the widest use as a material for strain gauges - it is constantan and karma. For these materials, the influence of the range of temperature changes, the spread of the values of temperature error on the mean-square value of the error of approximation by power polynomials was investigated.Using the NUMERY package, the dependence of the approximation error on the order of the approximating polyphony was determined. It is established that the mean square error value in the wide temperature range for both constantan and karma has a weak correlation with the order of a polynomial.
М е х а н і к а г і р о с к о п і ч н и х с и с т е м УДК 531
Національний авіаційний університет Підходи щодо оцінювання ресурсу технічних об'єктів та систем Проблема забезпечення надійної роботи технічних об'єктів стає дедалі все більш актуальною, оскільки старіння обладнання та конструкцій викликає накопичення пошкоджень, розвиток дефектів, незворотні зміни властивостей конструкційних матеріалів і параметрів елементів технічних об'єктів. Тому в статті здійснено аналіз існуючих підходів щодо оцінки надійності технічних об'єктів, зокрема оцінювання залишкового ресурсу, виявлено основні недоліки сучасних методів контролю металевих конструкцій впродовж експлуатації, запропоновано підхід щодо оцінки залишкового ресурсу технічних об'єктів. Доведено, що при відсутності макродефектів граничний стан визначається критичними величинами місцевих напружень або деформацій з урахуванням зон концентрації напружень и результатів вимірювань місцевих напруг та деформацій. Введення в розрахунок виміряних значень напруг та деформацій, критеріїв статичної, тривалої і циклічної міцності дозволяє встановити допустиме значення навантаження і оцінити ресурс безпечної експлуатації , в тому числі і при аварійних режимах. Ключові слова: надійність; вимірювання механічних напруг; вимірювання деформацій; напружено-деформований та граничний стан; залишковий ресурс.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.