Říkáme "silný výkon!"

Slavíme 10 000. snímač síly
řady K

Mistr přesnosti

31.03.2022

#10.000 Snímač síly série K

V roce 1989 byl vyvinut první snímač síly řady K, v roce 2022 jsme dodali snímač síly řady K 10 000, a to pro rozsah síly 10 000 Newtonů. Myslíme si, že je to důvod k oslavě a k bližšímu pohledu na vývoj našich snímačů síly.

Více než 30 let Série K - Od prvního snímače síly po mistra přesného měření

Historie snímačů síly řady K začala v roce 1989, historie prvního snímače síly již v roce 1942, kdy Edward E. Simmons vyvinul první snímač síly na bázi tenzometru. Člověk by si myslel, že po tolika desetiletích už nebude co vyvíjet. Není tomu tak. V průběhu let se snímače síly stávaly stále přesnějšími a také počet měřených komponent se neustále zvyšoval. Dnešní snímače síly jsou schopny měřit síly od několika milinewtonů až po 50 meganewtonů s přesností, kterou v současnosti žádná jiná technologie nedokáže. Snímače síly jsou tak skutečnými mistry přesnosti.

O tom, jak přesné jsou naše snímače síly, svědčí jejich použití jako etalonů přenosu síly ve zkušebnách pro kalibraci jiných snímačů síly. Jsou třikrát přesnější než standardní snímače síly.

Kromě know-how našich vývojářů umožnil tento vývoj také rostoucí výkon počítačů a stále lepší analytické nástroje. Ty umožňují vývojáři najít na základě výpočtů optimální obrys snímače síly, například pro optimalizaci bodů aplikace síly nebo určení nejlepších bodů aplikace tenzometru. Společnost GTM používá tyto nástroje již od počátku 90. let minulého století. Díky dnešním modelům tak mohou být nové snímače síly připraveny pro sériovou výrobu ve zlomku času a s minimem zkoušek. Díky tomu lze také s zvládnutelným úsilím vyvíjet speciální řešení na míru.

Všestranné oblasti použití kladou velké množství požadavků

Snímače síly se používají v široké škále aplikací, například ve zkušebních strojích a zkušebních stolicích pro zkoušky materiálů, součástí nebo funkcí, v plastikářské a lékařské technice nebo v řidičských a leteckých simulátorech. Jsou také důležitým prvkem kalibračního řetězce pro zpětnou vazbu síly podle národního standardu. Musí být schopny měřit síly v různých směrech a s velmi rychlými změnami v čase. Za tímto účelem musí být jejich mechanická rozhraní navržena tak, aby s připojenými součástmi stroje tvořila tuhé a absolutně bezvůlové spojení. Snímače síly se proto vždy instalují staticky vícenásobně neurčitým způsobem. Kromě toho musí snímače síly odolávat širokému rozsahu teplot. Teplota je "nepřítelem měření deformace", protože vyvolává také deformaci, kterou tenzometr nedokáže odlišit od deformace způsobené zatížením. Chytrým zapojením a specifickým uspořádáním tenzometrů našla společnost GTM dobré řešení, jak vliv teploty kompenzovat. Kromě toho jsou použitím principu ohybového kroužku kompenzovány mechanické vlivy od šroubovaných ploch a působení excentrické síly.

Jak vlastně snímač síly vypadá a jak funguje?

Snímače síly se skládají z plochého válcového tělesa snímače, měřicí pružiny, částí pro zavedení síly, tenzometrů a dalších elektronických součástek. Měřená síla se do tělesa pružiny zavádí přes části pro zavedení síly a definované zaváděcí plochy. Tím se přiložené tenzometry pružně roztáhnou nebo stlačí, což následně vyvolá změnu elektrického odporu, který je měřicí tenzometrickou elektronikou převeden na měřicí signál úměrný síle, a může tak být dále zpracován. Snímače síly řady K využívají princip ohybového kroužku jako integrující měřicí metodu a stanovují tak standardy z hlediska přesnosti, spolehlivosti a kvality výsledků měření. Jejich zvláštní výhodou je malá citlivost na parazitní vlivy, jako jsou příčné síly, ohybové momenty, torzní momenty nebo kolísání teploty.

Jaká je zvláštní vlastnost spirál DMS?

Tenzometry jsou velmi důležitým prvkem při měření síly. Snímače síly jsou klasicky vybaveny těmito tenzometry. Jsou-li vhodně zvolena místa použití, poskytují přiměřeně odvoditelné měřicí signály. Proč ale nyní najednou spirály místo pásek? Spirály pro měření tahu umožňují dosáhnout výsledků i v nejvyšších třídách přesnosti. GTM je jedním z mála výrobců snímačů síly, který tyto spirály používá. A nejen to: tyto spirály byly původně patentovány společností GTM. I dnes se stále vyrábějí a používají ve vlastní režii.

Tenzometrické spirály jsou tenké odporové dráty vložené do nosného lůžka a navinuté do spirály. Další výhodou spirál oproti páskům je, že pokrývají celý měřicí bod snímače. Působí rovnoměrně po celém obvodu. Proto neexistují žádné preferované směry. Kromě toho lze tenzometrické spirály napájet vyšším napájecím napětím, protože vzniklou tepelnou energii lze rozložit na velkou plochu a bez problémů ji odvést. To nabízí další metrologickou výhodu.

 

Nakonec se podívejme, čím je snímač síly řady K tak výjimečný:

 

Jeho kompaktní design

  • Snímač síly řady K je jedním z nejmenších a nejpřesnějších snímačů na trhu v této třídě přesnosti.
  • Jeho ploché válcové tělo je ideální pro instalaci do nejrůznějších konstrukcí.

Jeho obrys

  • DIntegrací měřicího signálu jsou mechanické rušivé vlivy optimálně kompenzovány po celém obvodu snímače.

  • Použití materiálů s nízkou mírou tečení a tenzometrického snímače bez tečení eliminuje nutnost kompenzace tečení.

Jeho použití síly

  • Použitím kroužků pro aplikaci síly je dosaženo co největší nezávislosti na rovinnosti a tuhosti upevňovacích dílů.

 

Její integrační princip měření

  • Díky principu ohybového kroužku se spirálou pro měření deformace je zaznamenáván celý tok síly. Kromě toho jsou malé chyby měření zanedbatelné, protože rušivé složky jsou velmi silně potlačeny.
  • Torzní momenty nemají žádný vliv.
  • Části zavedení síly jsou nezávislé na tuhosti.

Jeho životnost

  • Díky své konstrukci a použitým materiálům umožňuje dlouhodobě stabilní měření po mnoho let a bezproblémové použití v náročných podmínkách prostředí.
  • Snímače síly řady K jsou hermeticky uzavřeny, tj. celý snímač síly je kovově zapouzdřen a naplněn inertním plynem. Je k dispozici také v nerezavějícím provedení. V tomto případě se používají letecké oceli.

A jaká je další cesta našich snímačů síly?

Pokud jde o jmenovité zatížení, považujeme hranice možného za víceméně dosažené. Materiál a technologie šroubování rovněž dosahují svých limitů. Stále však existuje prostor pro zlepšení, pokud jde o počet měřených součástí.

Mnohem důležitější je pro nás další optimalizace našich služeb pro vás, abyste mohli rychle a snadno získat snímač síly na míru, který bude odpovídat vašim požadavkům. Naším cílem je ušetřit vám čas při pořizování individuálního snímače síly. Důležité jsou zde krátké dodací lhůty a krátké a rychlé cesty k vašemu individuálně nakonfigurovanému snímači síly.

Znáte již náš nově vyvinutý konfigurátor pro řadu K? Pokud ne, vyzkoušejte jej právě teď a nakonfigurujte si vhodný snímač síly řady K za méně než minutu.
 

 

Pokud však stále nemůžete z více než 13 000 variant najít ten správný snímač, kontaktujte nás osobně! Naši kolegové vám díky svým dlouholetým zkušenostem poradí a společně najdeme ten správný senzor síly pro vaši aplikaci.

<< zpět   Odeslat zprávu