Basiskennis over rekstrookjes: Belangrijke technische termen
Rasterlengte: Het actieve meetgebied
De rasterlengte van een rekstrookje vertegenwoordigt het rekgevoelige deel van het meetrooster. Dit is het actieve meetnet, waar de rek daadwerkelijk wordt gemeten.
- Het actieve meetgebied bevindt zich tussen de omgekeerde lussen van het meetnet.
- De keuze van de rasterlengte is afhankelijk van de toepassing en het type materiaal dat wordt getest.
Rekgevoeligheidsfactor (K-factor)
De K-factor of rekgevoeligheidsfactor beschrijft de gevoeligheid van een rekstrookje voor rek. Het definieert de relatie tussen de relatieve verandering in weerstand en de aangebrachte rek.
- Formule: K-factor = relatieve weerstandverandering / relatieve rek.
- Typische waarde: Rekstrookjes hebben meestal een nominale K-factor van ongeveer 2. Dit betekent dat een relatieve weerstandsverandering van 2 overeenkomt met een relatieve rek van 1.
De K-factor is een cruciale parameter voor het selecteren van de juiste rekstrook voor een specifieke toepassing, zoals precisiebelastingen of structurele monitoring.
Gevoeligheid voor dwarsvervorming
Naast de rek langs de lengterichting van het meetrooster kan een rekstrook ook gevoelig zijn voor dwarsvervorming.
- Definitie: Dit is de gevoeligheid voor rek die optreedt als de rekstrook wordt belast in een richting loodrecht op de lengteas van het meetrooster.
- Belang: De dwarsvervormingsgevoeligheid kan invloed hebben op de nauwkeurigheid van de metingen in complexe belastingstoestanden.
De mate van gevoeligheid wordt weergegeven door een vergelijking die de transversale vervormingsgevoeligheid berekent bij een eenassige belasting loodrecht op de meetroosteras.
Temperatuur zelfcompensatie bij rekstrookjes
Bij het gebruik van rekstrookjes (strain gauges) spelen temperatuurveranderingen een cruciale rol. Zelfcompenserende rekstrookjes zijn ontworpen om de effecten van thermische uitzetting te minimaliseren, waardoor nauwkeurige metingen mogelijk blijven in uiteenlopende omstandigheden. Hier bespreken we enkele belangrijke aspecten en toepassingen.
Wat is temperatuur zelfcompensatie?
Tijdens de fabricage worden rekstrookjes aangepast aan de thermische uitzettingscoëfficiënt van specifieke materialen, zoals staal met een uitzettingscoëfficiënt van 11 ppm/°C.
- Effect: Hoewel de thermische uitzetting van zowel de rekstrook als het proefstuk een kleine spanning veroorzaakt, wordt dit lage uitgangssignaal gecompenseerd.
- Zelfcompenserend: Rekstrookjes die rekening houden met deze thermische effecten worden "zelfcompenserend" genoemd.
Voor meer precisie kunnen temperatuurcorrecties worden uitgevoerd met behulp van een polynoom, die door de fabrikant wordt geleverd bij de rekstrookjes. Dit maakt het mogelijk om temperatuureffecten verder te minimaliseren. Zelfcompenserende rekstrookjes zijn ideaal voor toepassingen waar temperatuurvariaties een meetfout kunnen veroorzaken.
Rasterbreedte van rekstrookjes
Voor proefstukken met een beperkte oppervlakte, zoals buizen en ronde staven, zijn smalle rekstrookbreedten beschikbaar.
- Kenmerken: Smalle rekstrookjes, zoals de FLK-serie, hebben dezelfde rasterlengte maar een kleinere breedte, waardoor ze geschikt zijn voor kleine of onregelmatige oppervlakken.
- Toepassing: Denk aan metingen op kleine diametercomponenten of dunne structuren.
- Voorbeeld: De TML F-serie is een populaire keuze voor dergelijke toepassingen.
Bedrijfstemperatuurbereik van rekstrookjes
Het bedrijfstemperatuurbereik geeft de temperatuurgrenzen aan waarin een rekstrookje permanent en betrouwbaar kan functioneren.
- Wat betekent dit? Binnen dit bereik blijven de prestaties van de rekstrook stabiel, zelfs bij langdurige blootstelling.
- Toepassing: Rekstrookjes worden gebruikt in uiteenlopende omgevingen, van cryogene systemen tot hogetemperatuurs toepassingen. Het is essentieel om een rekstrookje te kiezen dat geschikt is voor de specifieke temperatuurcondities van uw project.
Rekgrens van rekstrookjes
De rekgrens is de maximale rek die een rekstrookje kan weerstaan onder optimale omstandigheden zonder dat er schade of prestatieverlies optreedt.
- Waarom is dit belangrijk? Het overschrijden van de rekgrens kan leiden tot permanente vervorming of beschadiging van de rekstrook.
- Praktijkvoorbeeld: Bij het testen van materialen met hoge spanning is het cruciaal om een rekstrook te gebruiken met een hogere rekgrens dan de verwachte maximale rek.
Vermoeiingsgrens en levensduur
Het aantal keren dat een bepaalde hoeveelheid spanning kan worden toegepast op een gelijmde rekstrook tot een verandering van 100 µm/m| wordt waargenomen ten opzichte van een oorspronkelijk gespecificeerde spanning.
Nominale weerstand van rekstrookjes
De nominale weerstand is de elektrische weerstand van een rekstrookje bij kamertemperatuur en zonder belasting.
- Typische waarden: Veelgebruikte rekstrookjes hebben een nominale weerstand van 120 ohm of 350 ohm.
- Waarom belangrijk? De nominale weerstand beïnvloedt de gevoeligheid en het energieverbruik van het meetcircuit. Rekstrookjes met een hogere weerstand zijn vaak geschikt voor toepassingen waar minder energieverlies vereist is.
Nominale weerstand van spanningsmeters
Rekstrookjes zijn verkrijgbaar in vele vormen. Welke vorm u kiest, hangt af van uw meettaak.
Selectie van de juiste meetrasterlengte voor rekstrookjes
De keuze van de juiste meetrasterlengte bij rekstrookjes (strain gauges) is essentieel voor nauwkeurige metingen. De selectie hangt af van het materiaal en de structuur van het te meten object. Hier bespreken we de richtlijnen voor zowel homogene als inhomogene materialen.
Selectie op basis van het meetobject
Afhankelijk van de grootte en eigenschappen van het te meten object kan een kort of lang rekstrookje worden gebruikt. Het doel is om de meetnauwkeurigheid te maximaliseren door rekening te houden met de spannings- en rekgradiënten in het materiaal.
Homogene materialen (bijv. metalen)
Bij materialen met een uniforme structuur, zoals staal of aluminium, gelden de volgende overwegingen:
Zonder rek- of spanningsgradiënt: Zowel korte als lange rekstrookjes kunnen worden gebruikt, afhankelijk van de grootte van het meetgebied.
Met rek- of spanningsgradiënt: Kies een kort rekstrookje. Dit minimaliseert de effecten van middeling onder het rasteroppervlak, wat cruciaal is bij hoge gradiënten.
Belangrijke opmerking: Als er een spanningsgradiënt onder het raster aanwezig is die van positief naar negatief loopt, kan het uitgangssignaal worden geneutraliseerd door middeling, wat resulteert in geen meetresultaat.
Inhomogene materialen (GRP, CFRP, beton)
Als gevolg van de middeling onder het rasteroppervlak van de rekstrook is voor inhomogene materialen een voldoende lang rekstrookraster nodig. Voor het meten van inhomogene materialen zoals beton, dat bestaat uit cement en aggregaten, moet een rekstrook met een lange rasterlengte gebruikt worden. De lengte moet ongeveer drie keer de korrelgrootte van de aggregaten zijn.
Responsgedrag van rekstrookjes / frequentie van de respons van rekstrookjes
Het responsgedrag van een rekstrook hangt af van de rasterlengte van de rekstrook en de longitudinale golf van het te meten materiaal.
Meer informatie
Heef u vragen over rekstrookjes?
Wilt u meer informatie over rekstrookjes (strain gauges) of misschien aanvullende vragen of een offerte nodig? Neem contact met onze technische experts, die u graag verder helpen.