خانه » دانشنامه‌ها » دانشنامه سنسور » سنسور دمای سیم ارتعاشی

سنسور دمای سیم ارتعاشی

سنسور دما با سیم ارتعاشی
  1. خانه
  2. »
  3. دانشنامه سنسور
  4. »
  5. سنسور دمای سیم ارتعاشی

سنسور دمای سیم ارتعاشی

سنسور دما با سیم ارتعاشی

سیم ارتعاشی به دلیل دما منبسط یا منقبض می شود، این امر باعث تغییر کشش در  آن شده و فرکانس حاصل به دمای خروجی تبدیل می شود

سنسورهای دمای سیم ارتعاشی گونه‌ای از سنسورها هستند که در زمینه‌های نظارت ژئوتکنیکال و ساختاری معروفند. جزء اصلی سنسورهای دمای سیم ارتعاشی، یک سیم فولادی فشرده است که در فرکانس رزونانس وابسته به کشش سیم نوسان می‌کند. این مکانیسم در بسیاری از ساختارهای سنسور استفاده شده‌است تا مواردی چون کشش استاتیک، فشار، کج‌شدگی و جابجایی اندازه‌گیری شود. استفاده از فرکانس برای ارسال سیگنال به جای دامنه به این معنی است که سنسورهای دمای سیم ارتعاشی در برابر عوامل تضعیف سیگنال مانند نویز الکتریکی، کابل بلند و تغییرات دیگر در مقاومت کابل مقاوم است. این مقاومت در برابر تضعیف سیگنال به علاوه پایداری بلندمدت و استفاده گسترده برای ساختارهای نظارتی از قبیل سدها، تونل‌ها، معادن، پل‌ها، پایه‌سازی‌ها، ستون‌ها، شیب‌های غیر‌ثابت و حفاری‌ها موجب محبوبیت آنها شده‌است.

سنسورهای سیم ارتعاشی چگونه کار می‌کنند؟

شکل زیر اجزای اصلی یک سنسور سیم ارتعاشی را نشان می‌دهد. یک سیم فولادی کششی که پلمب شده است، با یک سیم‌پیچ الکترومغناطیسی کوپل می‌شود. سیم با اعمال پالس‌های الکتریکی لحظه‌ای به سیم‌پیچ، جدا شده و باعث ایجاد لرزش در سیم می‌شود. سیم با فرکانس ارتعاشی رزونانس خود نوسان کرده و این ارتعاشات به نوبه خود جریان را به سیم‌های سیگنال باز می‌گرداند. سپس این سیگنال را می‌توان اندازه‌گیری کرد و برای تعیین کشش در سیم و در نتیجه کرنش در ساختاری که اندازه‌گیر سیم ارتعاشی به آن متصل است، استفاده کرد.

عمکرد سنسور سیم ارتعاشی
عملیات اصلی سنسور سیم ارتعاشی

فرکانس رزونانس سیم فشرده به صورت دقیق‌تر با فرمول زیر قابل محاسبه است:

جایی که Lw طول سیم، T مقدار فشردگی سیم و m وزن سیم در واحد طول هستند. از آنجایی که مقدار فشردگی T سیم ارتعاشی نسبت مستقیم با کشش سیم و کشش ساختار متصل شده دارد، کشش را می‌توان با فرمول زیر محاسبه کرد:

جایی که k ضریب اندازه‌گیر، f فرکانس اندازه‌گیری شده و f0 فرکانس اولیه هستند.

 

دما نیز بر فرکانس سیم ارتعاشی تاثیر می‌گذارد و اگر این اثر جبران‌سازی نشود، موجب تولید خطا خواهد شد. پس، اکثر سنسورهای دمایی سیم ارتعاشی به منظور جبران خطای اشاره شده، از یک ترمیستور داخل محفظه خود استفاده می‌کنند.

نظرتان را درباره این مقاله بگویید 1 نظر

سنسور دمای سیم ارتعاشی

فهرست مطالب

مقالات مرتبط

بروزترین مقالات

این مقاله را با دوستانتان به اشتراک بگذارید!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

فروشگاه
علاقه مندی
0 محصول سبد خرید
حساب کاربری من