Tensometry, termin często używany w branży pomiarowej. Czym zatem jest tensometr? Czym różni się od przetworników tensometrycznych? A może to jedno i to samo?

Czym jest tensometr?

Tensometr jest czujnikiem, za pomocą którego mierzymy odkształcenia materiału. Na tej podstawie, znając własności ciała do którego jest przytwierdzony, możemy obliczyć jakie naprężenia wystąpiły w badanej części konstrukcji, a następnie jakie siły musiały zadziałać by wspomniana deformacja nastąpiła. Najczęściej wspomniane operacje wykonujmy na elementach metalowych. Metale w większości cechuje izotropowość, czyli posiadanie takich samych właściwości mechanicznych i termicznych we wszystkich kierunkach. Dziki temu, możemy z bardzo duża dokładnością określić kierunek, zwrot i wartość przyłożonej siły.

Jak działa tensometr?

Najprościej mówiąc, tensometr elektrooporowy jest to foliowy czujnik wielkości guzika, z nadrukowanym cieniutkim przewodem z konstantanu - stopu miedzi 60% i niklu 40%, charakteryzujący się stałą rezystywnością czyli znikomą zależnością oporu od temperatury. Tensometr przytwierdzony do powierzchni materiału za pomocą specjalnego kleju zachowuje się jak badana konstrukcja. Przez czujnik w stanie spoczynku, za pomocą specjalnych wąsów, przepuszczany jest prąd i ustalany jest zerowy stan naprężenia materiału. Po poddaniu badanego układu działaniu sił ściskających lub rozciągających, zmienia się geometria bryły. Tensometr wykrywa zmiany rzędu 1µm/m. Drucik ułożony w charakterystyczną drabinkę pomiarową ulega deformacji. Średnica opornika rośnie lub maleje czyli odpowiednio opór zmniejsza się lub zwiększa. Na podstawie pomiaru spadku lub wzrostu oporności czujnika, korzystając z prawa Hooka głoszącego iż odkształcenie ciała pod wpływem działającej na nie siły jest współmierne do tego wymuszenia w granicy proporcjonalności, odczytujemy z ekranu elektroniki pomiarowej wartość działającej siły.

Czym zatem jest belka tensometryczna?

Tym terminem określamy gotowy i skalibrowany fabrycznie przetwornik wagi lub siły oparty na zasadzie działania tensometrii elektrooporowej. Najczęściej wykonany jest ze stali nierdzewnej lub aluminium w kształcie podłużnego prostopadłościanu lub walca długości kilkunastu centymetrów, działającym na zginanie. Na przygotowaną metaliczną bryłę przetwornika naklejane są cztery tensometry foliowe, by zbudować charakterystyczny system Mostka Whinstone’a zwany pełnym mostkiem.  Kolejnym etapem jest instalacja tensometrów odpowiedzialnych za kompensację temperaturową. Całość zabezpieczana jest sylikonem lub zaspawana. Niektóre belki tensometryczne posiadają stopień ochrony nawet do IP 69.