Halka tipli kuvvet dönüştürücüsü tasarımı ve ölçüm yöntemleri

Abstract

Bu çalışmada Kuvvet metrolojisi hakkında detaylı bilgilerin yanısıra 50 kN kapasiteli Halka tipli kuvvet dönüştürücüsü tasannu, imalatı ve iki farklı ölçüm yöntemi ile bu sistemler hakkında genel bilgilere yer verilmiştir. İlk olarak, kuvvet birimleri, kuvvet standartları ve kuvvet ölçme metodlan hakkında genel bilgi verilmiştir. Daha sonra kuvvet dönüştürücü çeşitleri, yük hücresi yada kuvvet dönüştürücüsü yapımında çok önemli bir yeri olan germim ölçer' 1er ve çeşitleri, şekil değişimi ile gerilme arasındaki bağıntılar, dirençli tipli germim ölçer' lerin yapılan, çeşitleri, malzemeleri, yapıştıncılan, şekil değişimi ile elektriksel direnç arasındaki bağıntılar, elektiriksel devresi, yük hücrelerinde oluşabilecek hatalar ve yük hücresi kalibrasyonu ile ilgili bilgilere yer verilmiştir. Aynca, kuvvet dönüştürücüsü veya yük hücresi tasarımında dikkat edilmesi gereken hususlar anlatılmıştır. Bunlar arasmda şekil değişiminin meydana geldiği ve gerinim ölçer' lerin yapıştınldığı yay elemanlan ve çeşitleri, yay elemanı malzemeleri, dönüştürücü tamalama devresi, başlangıç ve çıkış ayarlan ile sıcaklıktan dolayı oluşan kaymaların kompanzasyonu için kullanılan yardımcı dirençlerin bağlanması ve seçimi ile ilgili bilgilere yer verilmiştir. Son olarak temel dönüştürücü dizaynlan ile ilgili basit teorik yaklaşımlar ve elektiriksel çıkışların şekil değişimi ile olan ilişkileri, sıcaklık ile kablo hatalannın hesaba katılması ve tasarlayacağımız dönüştürücü yapısı hakkında genel bilgilerin yanısıra ölçüm yöntemleri ve hesaplamalan hakkında bilgilere yer verilmiştir. Sonuç olarak yapılan ölçümlerde teorik ve pratik yaklaşımlann uyumluluğu gözlenmiştir.In this study, together with detailed information about Force metrology; planning and production of Proving Ring type Force transducer with 50 kN capacity, two different measurement techniques and general information about these systems have been displayed. First, general information about force units, force standards and force measurement methods have been considered. Then, information about force transducer types; strain gauge's and their types, which have great importance in the production of load cells or force transducers; connections between change of shape and strain; structure of resistance type tension measurers and their types, equipment, and stickers; connections between change of shape and resistance; electrical circuit (Wheatstone bridge), errors that can occur at load cells and information about calibration of load cells; is given. Moreover, the conditions to be considered in force transducer or load cell planning, has been told. Information about spring elements and their types between these, which undergo a change of shape and on which the tension measurers are stick; equipment for spring elements, transducer completion circuit; adjustment of starting and output; choice and connection of helper resistance for the compensation of shifting due to heat; have been given. Lastly, together with the general information about, simple theoretical approaches about basic transducer designs and the connection of electrical outputs with the change of shape; consideration of cable errors; and transducer which is going to be planned, information about measurement techniques and calculations have taken place. In the result of our study. As a conclusion, in our measurements it has been observed that the theoretical and practical approaches gave close results.