Przetworniki sił ściskających to kluczowe urządzenia wykorzystywane w dziedzinie pomiarów i kontroli, które umożliwiają precyzyjne określanie i monitorowanie sił ściskających działających na różne obiekty i struktury. Siły ściskające, czyli siły sprasowywania lub nacisku, są powszechnie występującym zjawiskiem w inżynierii, naukach materiałowych oraz w przemyśle. Przetworniki te są projektowane w taki sposób, aby przekształcać siłę ściskającą na odpowiedni sygnał elektryczny lub analogowy, który może być łatwo pomierzony i zinterpretowany przez systemy kontrolne i pomiarowe.

WIKA to międzynarodowa korporacja o uznanej pozycji, która działa już ponad 75 lat. Kojarzy się przede wszystkim z manometrami i przetwornikami ciśnienia. Wraz z przejęciem firmy Tecsis grupa WIKA rozpoczęła podbój rynku pomiaru siły.

Rosnąca potrzeba pomiaru siły na rynku zaowocowała nawiązaniem współpracy i realizacją wielu projektów. Portfolio sięga od typowych czujników wagowych, aż po zaawansowane rozwiązania dla geotechniki. Magazyn WIKA jest pełny produktów z listy super standard, dostępnych w krótkim terminie. Specjalizujemy się w pomiarze siły, ale posiadamy dostęp do całego portfolio.

Przetworniki sił ściskających: klucz do pomiarów precyzyjnych

Przetworniki sił ściskających to niezastąpione urządzenia w dziedzinie pomiarów, inżynierii oraz nauk przyrodniczych. Są one zaprojektowane do pomiaru sił, które działają w kierunku prostopadłym do ich osi, czyli sił ściskających.

Czym są przetworniki sił ściskających?

Przetworniki sił ściskających, znane również jako czujniki sił, to urządzenia służące do mierzenia sił, które wpływają na ich strukturę w sposób mechaniczny. W rezultacie przekształcają te siły na sygnał elektryczny, który można odczytać i zinterpretować. Te urządzenia są stosunkowo proste w budowie, ale wykazują znaczną precyzję w pomiarach.

Jak działają przetworniki sił ściskających?

Podstawową zasadą działania tensometrycznych przetworników sił ściskających jest zmiana oporu elektrycznego pod wpływem naprężenia mechanicznego. Przetwornik składa się z jednego lub więcej tensometrów, które są wykonane z cienkich folii. Te elementy są przyklejane lub montowane na strukturze, która ma być poddana pomiarowi siły. Kiedy siła ściskająca działa na przetwornik, naprężenia mechaniczne powodują zmiany w oporze elektrycznym tensometru. Ta zmiana oporu jest potem mierzona za pomocą układu elektronicznego i przeliczana na wartość siły.

Rodzaje przetworników sił ściskających

Istnieje kilka rodzajów przetworników sił ściskających, z których najpopularniejsze to:

1. Przetworniki tensometryczne - w tych przetwornikach zmiana rezystancji materiału pod wpływem ściskającej siły jest wykorzystywana do pomiaru siły. Najczęściej stosowane w przemyśle.
2. Przetworniki pojemnościowe - w tych przetwornikach zmiany pojemności kondensatora są wykorzystywane do pomiaru siły. Są stosunkowo dokładne i nie generują dużego oporu mechanicznego.
3. Przetworniki piezorezystywne - w tych przetwornikach rezystancja zmienia się w odpowiedzi na przyłożoną siłę, co pozwala na pomiar jej wartości.
4. Przetworniki piezoelektryczne - jak już wspomniano, te przetworniki wykorzystują efekt piezoelektryczny w kryształach do generowania napięcia w odpowiedzi na siłę ściskającą.
5. Przetworniki hydrauliczne - w tych przetwornikach zmiany ciśnienia cieczy zawartej wewnątrz przetwornika są przeliczane na siłę, co pozwala na pomiar jej wartości, nawet bez napięcia zasilającego.

Zastosowania przetworników sił ściskających

Przetworniki sił ściskających znajdują szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach życia. Oto niektóre z nich:

1. Przemysł: Przetworniki sił są powszechnie używane w przemyśle do monitorowania obciążeń, kontroli jakości oraz w automatyce przemysłowej. Wykorzystuje się je do pomiaru sił w maszynach, urządzeniach i narzędziach.
2. Nauka: W badaniach naukowych przetworniki sił są wykorzystywane do pomiarów w eksperymentach z fizyką, materiałoznawstwem, biomechaniką i wieloma innymi dziedzinami.
3. Medycyna: W medycynie przetworniki siły są stosowane w łóżkach szpitalnych i sprzęcie rehabilitacyjnym.
4. Motoryzacja: Przetworniki sił stosuje się w badaniach i rozwoju pojazdów, w testach zderzeniowych oraz w systemach bezpieczeństwa.
5. Budownictwo: Przetworniki sił pomagają w monitorowaniu obciążeń w budynkach i konstrukcjach, co jest istotne w celu zapewnienia bezpieczeństwa.

Podsumowanie

Przetworniki sił ściskających są niezastąpionymi narzędziami w pomiarach sił mechanicznych. Dzięki swojej dokładności i różnorodnym zastosowaniom odgrywają kluczową rolę w wielu dziedzinach nauki, przemysłu i technologii. W miarę rozwoju technologii przetworniki te stają się coraz bardziej zaawansowane, co pozwala na jeszcze bardziej precyzyjne i skomplikowane pomiary. Dlatego warto śledzić postęp w tej dziedzinie, ponieważ przetworniki sił ściskających są kluczowym elementem postępu w inżynierii.