Strain Gage Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

• 120 Ω ve 350 Ω dirençlerinin kullanım amacı nedir?

Genellikle 120 Ω strain gageler strain-stress ölçümü, 350 Ω strain gageler transdüser üretiminde kullanılır.

 

• Neden 100 Ω veya 200 Ω gibi dirençler kullanılmıyor?

Strain gage ilk olarak 1938’de ABD’de üretildi. O zamandan beri 120 Ω ve 350 Ω standart direnç seviyesi haline geldi ve uluslararası standartlarda kabul edildi.

 

• Direnç değerleri, strain gage paketinin üzerinde gösterilmiştir. Dirençlerin standart sapması nedir?

Tek Eksenli Strain Gage için Örnek:

Standart Gage	120 ± 0.4 Ω, 350 Ω ± 1.2 Ω
Leadwire’lı Gage	120 ± 0.8 Ω, 350 Ω ± 2.4 Ω

• Yatay yönde çapı 5mm’den az olan bir boruya KFGS strain gage bağlamak istiyorum. Bana uygulanabilir strain gage modelini ve strain gageyi yapıştırmak için gereken minimum çapı söyleyebilir misiniz? Ayrıca yuvarlak bir yüzeye yapıştırıldığında bir strain gagenin özellikleri nelerdir?

Model İsmi	Uygulanabilir Çap (mm)
KFGS-5-120-C1-11	φ4.5
KFGS-2-120-C1-11	φ3.5
KFGS-2N-120-C1-11	φ3.5
KFGS-1-120-C1-11	φ3.0
KFGS-1N-120-C1-11	φ3.0

 

Radyal eğrilik çok küçükse, strain gage’yi bağlarken dirençteki değişiklik ölçüm sırasında anormal okumalara neden olabilir.

• Strain ölçümü cihazı ile sıfır dengesi elde edilemeyebilir.
• Gage’nin maksimum gerinim limiti azalacak ve %5 gerinimden daha az olacaktır.
• Termal genleşmenin neden olduğu görünür gerinimin özellikleri değişecektir.
• Yapışkan tabakanın kalınlığındaki tutarsızlık veya strain gagenin yapıştırılması için uygulanan gerekli basıncın eksikliği, gagenin yorulma ömründe bir azalmaya ve gagenin creep özelliklerinde bir azalmaya neden olabilir.

• SDS(Güvenlik Bilgi Formu), eski adıyla MSDS (Malzeme Güvenlik Bilgi Formu) düzenliyor musunuz?

Birkaç istisna dışında, kataloğumuzdaki tüm yapıştırıcılar ve kaplama malzemeleri için bir SDS düzenleyebiliriz.

 

• Strain Gage nasıl çalışır?

Bir strain gage, reçine filmler arasına sıkıştırılmış bir metal folyodan oluşur. Metal malzemeler uzadığında veya büzüldüğünde, elektriksel dirençleri değişir. Uzama ve büzülmedeki göreceli değişim, direnç değişimiyle orantılı olduğundan, direnç değişimini ölçerek malzemede indüklenen gerinimi ölçebiliriz.

Daha fazla bilgi için aşağıdaki linklere göz atabilirsiniz:

https://www.kyowa-ei.com/eng/technical/strain_gages/principles.html

 

• Strain Gage kullanmanın avantajları nelerdir?

Strain gageler, bir malzemede indüklenen gerinimi ölçmek için nispeten ucuz ve basit bir yöntem sunar. Küçük ve basit yapıları ve kolay uygulanabilmesi sayesinde iyi bir frekans tepkisi sunarlar ve hızlı olayların, lokalize gerinimlerin ve çok noktalı gerinim dağılımlarının ölçümüne olanak tanır. Buna ek olarak, özel strain gageler yüksek veya çok düşük sıcaklıklarda veya diğer koşullarda ölçüm yapabilmektedir.

 

• En uygun strain gageyi seçerken hangi faktörleri göz önünde bulundurmalıyım?

Test ortamınız (sıcaklık, nem vb.), numunenin malzemesinin doğrusal genleşme katsayısı, strain gageyi takmak için mevcut alan ve beklenen gerinimin büyüklüğü gibi faktörleri göz önünde bulundurmak gerekir.

Daha fazla bilgi için aşağıdaki linklere göz atabilirsiniz:

https://www.kyowa-ei.com/eng/technical/strain_gages/selection_chart.html

 

• Uzun gage uzunluklarına sahip gerinim ölçerler için uygulama örnekleri nelerdir?

Uzun gage uzunluklarına sahip gerinim ölçerler, stres altında non-uniform deformasyon sergileyen malzemelerin ortalama gerinimini ölçmek için kullanılır. Bu tür malzemelere örnek olarak küçük çakıl taşlarıyla karıştırılmış beton ve iri taneli ahşap verilebilir.

 

• Wheatstone bridge devrelerini nasıl oluşturabilirim?

Temel olarak üç tip köprü devresi vardır: 1-gage sistemi, 2-gage sistemi ve 4-gage sistemi. (Bunlar sırasıyla çeyrek köprü, yarım köprü ve tam köprü olarak adlandırılır.) Bir köprü devresinin dört kolu vardır. 1-gage sisteminde kollardan birinin yerine bir strain gage, 2-gage sisteminde iki koldan her birinin yerine bir strain gage ve 4-gage sisteminde dört koldan her birinin yerine bir strain gage yerleştirilir.

Köprü devrelerinde yapılan diğer değişiklikler arasında aktif gagelerin ve/veya dummy gagelerin kullanılması yer alır.

Daha fazla bilgi için aşağıdaki linklere göz atabilirsiniz:

https://www.kyowa-ei.com/eng/technical/notes/bridge/index.html

• 2 kablolu sistem nedir ve leadwiredan kaynaklanan etkiler nelerdir?

2 kablolu sistem, iki leadwire kullanarak bir gageyi köprü devresine bağlayan bir yöntemdir. Bu yöntem 3 kablolu sisteme göre daha az kablo bağlantısı gerektirir ancak sadece nispeten sabit sıcaklık koşullarına sahip ortamlarda kullanılmalıdır. Çünkü bir ölçüm sırasında sıcaklıktaki herhangi bir değişiklik, leadwireların elektrik direncini değiştirecek ve bu da strain gagelere görünür bir gerinim olarak yansıyacaktır.

Daha fazla bilgi için aşağıdaki linklere göz atabilirsiniz:

https://www.kyowa-ei.com/eng/technical/notes/technical_note/temperature_effect.html

 

• 3 kablolu sistem nedir ve leadwiredan kaynaklanan etkiler nelerdir?

3 kablolu sistem, üç leadwire kullanarak bir gageyi köprü devresine bağlayan bir yöntemdir. Bu konfigürasyonda, ölçüm sırasında sıcaklık değişikliklerinin neden olduğu leadwireların elektrik direncindeki herhangi bir değişiklik iptal edilecek ve görünür gerinim sorunu ortadan kalkacaktır.

Daha fazla bilgi için aşağıdaki linklere göz atabilirsiniz:

https://www.kyowa-ei.com/eng/technical/notes/technical_note/3_wire_system.html

 

• Self-Temperature-Compensation strain gageler nedir?

Kendiliğinden sıcaklık kompanzasyonlu gageler; algılama elemanının direncinin sıcaklık katsayısının, ölçüm nesnesinin doğrusal genleşme katsayısına bağlı olarak kontrol edildiği gagelerdir. Böylece gage, ölçüm nesnesi ile eşleştirildiğinde herhangi bir termal etki almadan gerinim ölçümü sağlar. KYOWA’nın kendiliğinden sıcaklık kompanzasyonlu mastarlarında, görünür gerinim +/-1,8 µm/m veya daha düşük bir değerde tutulur.

Daha fazla bilgi için aşağıdaki linklere göz atabilirsiniz:

https://www.kyowa-ei.com/eng/technical/notes/technical_note/selcom_gages.html

 

• Doğrusal Genleşme Katsayısı nedir?

Doğrusal genleşme katsayısı, sıcaklıktaki 1°C’lik değişim başına bir malzemenin uzunluğundaki veya hacmindeki değişim oranıdır.

 

• Poisson’s Ratio nedir?

Bir çubuk çekildiğinde ΔL kadar uzar ve bu uzamanın ΔL’nin orijinal uzunluğa(L) oranına boylamsal gerinim (ε₁) denir. Bu arada, çekilen çubuk uzarken incelir ve çapındaki incelmeden kaynaklanan gerinim, yanal gerinim (ε₂) olarak adlandırılır. Her malzemenin yanal geriniminin boylamsal gerinime belirli bir oranı vardır, bu orana Poisson’s Ratio denir ve ν(nu) ile ifade edilir:

ν = |ε₂/ε₁|

Genel çelik (mild steel) için bu değer 0,3’tür.

Daha fazla bilgi için aşağıdaki linklere göz atabilirsiniz:

https://www.kyowa-ei.com/eng/technical/strain_gages/what.html

• Encapsulated strain gage ile foil strain gage gibi diğer tipler arasındaki fark nedir?

Foil strain gage, lineer strain gage, yarı iletken strain gage ve encapsulated strain gage gibi çeşitli strain gage türleri vardır. Kapsüllü strian gage, yüksek sıcaklık uygulamaları için geliştirilmiştir. Isıya dayanıklı metal bir kapağın içinde tamamen sızdırmaz mahfazalıdır. Sensör bir tüp (algılama parçası) ve flanştan oluşur. Leadwire için MI kablosu kullanılır. Kapsüllü strain gageler, numuneye punta kaynak ile yerleştirilir.

• Yapışıtırıcıların raf ömrü nedir ve nasıl saklanmalıdır?

Yapıştırıcılar genel olarak buzdolabında veya serin, kuru, karanlık bir yerde saklanmalıdır. Son kullanma tarihleri paketlerin üzerinde yazılıdır. Zararlı madde olarak tanımlanan bazı yapıştırıcılar kilitlenebilen özel bir depolama alanı gerektirir.

• Strain gageleri uygulamak için önerilenler dışında yapıştırıcılar kullanabilir miyim?

KYOWA’daki strain gageler için karakteristik testler önerilen yapıştırıcılar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu yüzden, belirtilen yapıştırıcıların kullanılmasını şiddetle tavsiye ederiz.

 

• Birçok farklı tipte leadwire var gibi görünüyor. Hangisini seçmeliyim?

Genel olarak, ölçüm sırasında beklediğiniz sıcaklık koşullarına, gerekli kablo uzunluğuna ve gage konfigürasyonuna (2-kablolu veya 3-kablolu sistem) göre bir kablo tipi seçebilirsiniz. Gürültüyü önlemek bir gereklilikse, düşük gürültülü bir leadwire seçmek isteyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi için aşağıdaki linklere göz atabilirsiniz:

https://www.kyowa-ei.com/eng/technical/strain_gages/leadwire.html

https://www.kyowa-ei.com/eng/product/category/strain_gages/s_lead/index.html

 

• Uzun kablolu strain gageleri kullanırken karşılaşabileceğim sorunlar nelerdir?

İlk olarak, uzun leadwire kullanılması leadwireların direncini artıracak ve bu da köprü besleme voltajını düşürecektir. Bu nedenle, çıkan sonuçlarda kalibrasyonlar yapılmalıdır.

Ayrıca, lead-wire direnci sıcaklık değişiklikleri ile değişeceğinden ve çıktıya görünür gerinim etkisini ortadan kaldırmak için 3-kablolu sistemi kullanmanızı öneririz. Ayrıca, uzun leadwirelar taşıyıcı dalga amplifikatörleri ile birlikte kullanıldığında, hat kapasitesi ile ilgili sorunlar ortaya çıkabilir ve bazı durumlarda denge sağlanamayabilir.

Daha fazla bilgi için aşağıdaki linke göz atabilirsiniz:

https://www.kyowa-ei.com/eng/technical/notes/technical_note/3_wire_system.html

 

• Rozet analizi ile ilgili formülü gösterebilir misiniz?

Rozet analizi, bir rozet gage(üç eksenli gage) ile ölçülen verilere dayanarak maksimum asal gerinimi ve açıyı hesaplamanızı sağlar. Kyowa Dynamic Data Acquisition Software DCS veya Data Analysis Software DAS-200A’da sunulan veri işleme fonksiyonlarını kullanarak bu hesaplamaları kolayca gerçekleştirebilirsiniz.

Daha fazla bilgi için aşağıdaki linke göz atabilirsiniz:

https://www.kyowa-ei.com/eng/technical/notes/measurement/kfgs_rosetteanalysis.html

 

• Strain gage’yi uygularken, uygulama açısındaki sapma ölçüm sonuçlarında hatalara neden olur mu? Bu tür hataları ve referans değerlerinin nasıl hesaplanacağını gösterebilir misiniz?

Bağlantı açısındaki sapmanın ölçülen gerinim üzerindeki etkisinin açıklaması için “Misalignment Effect of Bonding Strain Gage” teknik notlarına bakabilirsiniz.

 

• Müşteriye özel strain gageler satın alabilir miyim?

Evet, lütfen satış temsilcilerimiz ile iletişime geçin.

 

• Bir PCB üzerindeki gerinimi ölçmek istiyorum. Bana ölçümler için gerekli minimum ekipmandan bahsedebilir misiniz?

Strain gagelere, bir strain gage uygulama kitine, bir köprü tamamlama devreleri içeren stres ölçüm setine (PCAS-1000A) ve bir bilgisayara ihtiyacınız vardır.

 

• -C1, -D9 ve -D16 gibi kodlara sahip modeller arasındaki fark nedir?

Model adında geçen -C1, -D9 ve -D16 gibi kodlar strain gagenin modelini temsil eder.

Daha fazla bilgi için aşağıdaki linke göz atabilirsiniz:

https://www.kyowa-ei.com/eng/technical/strain_gages/name_coding.html

 

• Model adının sonundaki -11 ve -16 gibi sayılar ne anlama geliyor?

Model adındaki -11 ve -16 gibi sayılar, test numunesi malzemesinin uygulanabilir doğrusal genleşme katsayısını temsil eder.

Daha fazla bilgi için aşağıdaki linke göz atabilirsiniz:

https://www.kyowa-ei.com/eng/technical/strain_gages/name_coding.html

 

• Daha önce hiç strain gage kullanmadım. Strain gage seçimini nasıl yapmalıyım?

Test numunesinin malzemesi, beklenen gerinim miktarı ve çalışma sıcaklığı vb. dahil olmak üzere ölçüm koşullarına göre strain gage belirleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi için aşağıdaki linke göz atabilirsiniz:

https://www.kyowa-ei.com/eng/technical/strain_gages/selection_chart.html

 

• Bir çip kapasitöre bağlanacak kadar küçük boyutlara sahip bir gerinim ölçeriniz var mı?

Devre kartlarındaki gerilimi ölçmek için 1,2 mm x 1,1 mm taban boyutlarına sahip KFRS-02-120-C1-13 gerinim ölçer önerilmektedir.

• Strain gage suya batırıldığından (sadece deney sırasında), su geçirmez bir kaplama uygulamayı düşünüyorum. Bana rijitliği etkilemeyen bir kaplama malzemesi hakkında bilgi verebilir misiniz?Çünkü rijitliği düşük olan bir parçadaki gerilimi ölçmek istiyorum.

Test sıcaklığına ve süresine bağlı olmakla birlikte, test kısa bir süre için oda sıcaklığında yapılırsa, suya karşı önceden uygulanmış korumalı su geçirmez bir strain gage (KFWB, KFWS) kullanmayı düşünebilirsiniz. Alternatif olarak, söz konusu parçanın rijitliği düşük olduğu için C-5 kaplama malzemesini öneriyoruz.

 

• Cıvata eksenel kuvvetini -40 °C ila 120 °C arasında ölçmek için KFGS-1.5-120-C20-11 strain gage kullanmayı düşünüyorum. EP-340 yapıştırıcıyı -55 °C ila 150 °C sıcaklık aralığındaki ölçümler için kullanabilir miyim?

Sadece yapıştırıcıyı değiştirerek ölçüm yapmak mümkün değildir. KFGS-1.5-120-C20-11’in sıcaklık kompanzasyon aralığı 20 °C ila 50 °C’dir. Özel bir gage yapıştırarak -40 °C ile 200 °C sıcaklık aralığında kullanılabilen cıvata çekme kuvveti sensörü sağlayabiliriz.

 

• Strain gagenin frekans karakteristiği üzerinde kısıtlamaları var mı?

Strain gagenin tepki frekansı, gage uzunluğuna ve gage tipine bağlı olarak farklılık gösterir. Genel amaçlı bir KFGS gagesinin yanıt frekansı birkaç yüz Kilohertz’dir. Tepki frekansı, gagenin yapıştırıldığı malzemeye ve kullanılan ölçüm aletine bağlı olarak da değişir.

 

• Lineer genleşme katsayısı ile ilgili olarak, normal çelik (KFGS-1-120-C1-11-L3M3R) için kullanılan strain gage ile bakırın gerinimini ölçersem, bu telafi edilebilir mi? Evet ise, kompanzasyon formülü nedir?

Ölçüm mümkündür. Ölçüm sırasında sıcaklık sabit kalırsa, veriler kompanzasyon gerektirmez.
Ölçüm sırasında sıcaklık değişirse, veriler görünen gerinim için kompanze edilmelidir. Bakırın doğrusal genleşme katsayısı normal çeliğinkini aştığından, fark ölçülen verilerden çıkarılmalıdır.

Fark = (16,7-11,7) x (sıcaklık değişimi).

Kompanzasyon, ölçüm sırasında sıcaklık verileri gerektirir.
Yaygın dummy yöntemi bir alternatiftir. Aynı modelin herhangi bir dış kuvvete maruz kalmayan aynı malzemeye başka bir gage yapıştırın ve gageleri aynı sıcaklık koşullarına yerleştirin. Bu, görünen gerilimi iptal edecektir.

Daha fazla bilgi için aşağıdaki linke göz atabilirsiniz:

https://www.kyowa-ei.com/eng/technical/notes/bridge/index.html

 

• Parça üzerinde oluşan gerilmenin çekme(tensile) mi yoksa bükülme(bending) mi olduğunu bilmiyorum. Bunu nasıl belirleyebilirim?

Parça üzerine iki gage bağlayarak çekme ve bükülme gerilimini ayırt edebilirsiniz. Örneğin, basit bir konsol durumunda, devre kablolarını değiştirerek iki aktif gage yöntemiyle çekme veya bükülme gerilimini ölçebilirsiniz.

Daha fazla bilgi için aşağıdaki linke göz atabilirsiniz:

https://www.kyowa-ei.com/eng/technical/strain_gages/selection_chart.html