Home » Rekstrookje

Rekstrookje

Door een rekstrookje aan te brengen op een materiaal kunnen we wanneer er spanningen optreden in het materiaal, vormveranderingen of “rek” meten. Het is wanneer je gaat meten met rekstroken handig het verband tussen spanning, kracht en rek te kennen. De spanningen in het materiaal of de krachten en/of drukken die uitwendig op het materiaal worden uitgeoefend kunnen we meten doordat de weerstand van de geleider van de rekstrook verandert wanneer het materiaal van deze geleider wordt gerekt. We kunnen door het meten van de weerstandsverandering van de geleider de rek berekenen. In veel gevallen kan de rek ook direct afgelezen worden met een (rek)meetinstrument.

Mogelijkheden aanbrengen rekstrookje

Een rekstrookje is vrijwel op alle materialen zoals (metalen, kunststoffen, hout, beton composiet materiaal, bot (levend) en enz…) aan te brengen, de toepassingen zijn hierdoor slecht beperkt door de creativiteit van de bedenker. De beperking zit vaak ook in de omgevingsinvloeden tijdens het lijm proces zoals: “temp, wind en vocht”. Hierdoor kan de lijm niet goed uitharden. Een alternatief kan dan zijn lasbare rekstroken (micro puntlassen).

Toepassingsgebied rekstrookje

Het toepassingsgebied voor een rekstrookje is daardoor zeer breed te weten:
Proefstaven / constructie delen / load cellen / badkamer- keuken weegschaal / industrieel wegen / geneeskunde / tandheelkunde / trillingsmeting -bewaking / scheepsassen – voortstuwing – torsie bewaking – vermogensbewaking / Europter hoofdas bewaking ect..

j.j. bos b.v. vertegenwoordigt voor rekstroken, accessoires en (rek) meetapparatuur al meer dan 40 jaar het merk vpgsensor / Micro Measurements voor heen Vishay / Micro measurements.

Rekstroken, spanning, rek, poisson ratio, hoofdrekrichting en Brug van Wheatstone

WAT IS EEN REKSTROOK SENSOR?

Er zijn veel verschillende vormen van rekstrookjes, maar de meest voorkomende is die van de weerstandsfolie. Deze bestaat uit een zeer dunne folie die op een isolerende drager is geplakt, en de folie is zo geëtst dat het lijkt op een lang stuk draad dat zigzaggend is aangebracht (vroege rekstrookjes waren eigenlijk gemaakt van dun draad). Deze combinatie van folie en drager is vaak dunner dan een mensenhaar.

Bij gebruik wordt de rekstrook op een oppervlak bevestigd. Na de juiste installatie en aansluiting op een geschikt instrument reageert de meter op vervormingen van het oppervlak, de zogenaamde rek.

 

WAT IS REK?

Wat is Mechanische REK?

Wanneer een lichaam (een vast voorwerp) wordt belast (wordt onderworpen aan een belasting), vervormt het lichaam.

Rek is een meting van de vervorming, of vormverandering van een vast lichaam.

Hier volgt een voorbeeld ter illustratie van het begrip rek: Wanneer een elastiek (vast voorwerp) wordt uitgerekt (belast), wordt het elastiek langer en dunner (van vorm veranderd). De verandering in lengte ten opzichte van de oorspronkelijke lengte is rek.

Hoewel het geen eenheid heeft, wordt rek gewoonlijk uitgedrukt in eenheden die worden weergegeven als ε, wat in/in of mm/mm is. Aangezien de grootte van de gemeten spanning klein is, wordt standaard gebruik gemaakt van eenheden van micro-rek (µε), hetgeen [ε x 10^-6] is.

 

 

SPANNING, REK EN HOE ZIJN ZE MET ELKAAR VERBONDEN?

Spanning en rek zijn sterk met elkaar verbonden. In de wereld van de experimentele spanningsanalyse gebruiken wij deze verbanden om de uitgeoefende spanning op een voorwerp te berekenen door de rek te meten en de Wet van Hooke te gebruiken.

De wet van Hooke stelt dat trekspanning (σ) lineair evenredig is met rek (ε) via de elasticiteitsmodulus (E) in het lineair elastische gebied:

Dit illustreert de noodzaak van zeer nauwkeurige rek-metingen om experimentele spanningsanalyses uit te voeren om de sterkte van materialen en structurele ontwerpen te valideren, en om Load Cells, transducers en krachtsensoren met rekstrookjes nauwkeurig te ontwerpen.

HOE WERKT EEN REKSTROOK?

De rekstrook is een onderdeel van een elektrisch circuit. Alle componenten in een elektrisch circuit vertonen enige weerstand tegen de elektrische stroom, of  weerstand, die kan worden gemeten met elektronische instrumenten. Wanneer de rekstrook wordt uitgerekt (of gespannen), verandert zijn weerstand in directe verhouding tot de rek. Door de verandering van de elektrische weerstand te meten, is ook de rek bekend. Zo eenvoudig is het.

VERSCHILLENDE REKSTROKEN VOOR VERSCHILLENDE SPANNINGEN

Belasting kan in veel verschillende richtingen worden uitgeoefend, en elke richting veroorzaakt een specifieke spanningsreactie op het voorwerp.

Om te voldoen aan de eisen van het nauwkeurig meten van spanningen en rekken in dergelijke elementen, zijn daarvoor specifieke rekstrookpatronen ontwikkeld.

POISSON RATIO EN STRUCTURELE SPANNINGSANALYSE

De zogenaamde Poisson-verhouding beschrijft de verhouding tussen materiaalvervorming in loodrechte richting op de belasting. Dus simpel gezegd. Wanneer je aan een materiaal trekt, zal het materiaal langer worden maar ook smaller/dunner in de dwarsrichting.

De Poisson-verhouding ligt gewoonlijk tussen 0,28 en 0,33 en is tegengesteld aan het teken.

HOE MEET JE REK WANNEER DE RICHTING NIET BEKEND IS?

Het meten van spanning waarbij de rek een bekende richting heeft (bijvoorbeeld een buigzame balk) is vrij eenvoudig:

Een uni axiale spanningstoestand wordt rechtstreeks berekend m.b.v. een rekstrookmeting, door de rek te vermenigvuldigen met de elasticiteitsmodulus.

Maar hoe kun je spanning meten en berekenen terwijl de hoofd rek richting onbekend is?

Daartoe kan een 3-element rozet worden gebruikt:

Door me een 3-element-rozet te meten kunnen de hoofdrekken worden berekend en kan de hoofdspanning op het voorwerp correct worden berekend.

 

STRAIN GAUGE ABD THE WHEATSTONE BRIDGE CONNECTION

Sinds de uitvinding van de elektrische weerstandsrekstrook meer dan een halve eeuw geleden, is de brug van Wheatstone het meetcircuit bij uitstek geworden in de meeste commercieel verkrijgbare rekstrookinstrumenten. Dit is grotendeels te danken aan zijn inherente vermogen om:

1. de kleine weerstandsveranderingen in de rekstrook te detecteren wanneer deze zelfs minieme dimensionale veranderingen op het oppervlak van een belast testonderdeel volgt,

2. een nul uitgangsspanning te produceren wanneer het testonderdeel in rust is, en

3. te zorgen voor compensatie van door temperatuur veroorzaakte weerstandsveranderingen in het rekstrookcircuit.

Elk van deze factoren is in verschillende mate essentieel voor nauwkeurige rekstrookmetingen. In de meeste toepassingen van rekstrookjes voor de bepaling van de spanningstoestand op het oppervlak van een proefstuk worden de afzonderlijke rekstrookelementen, zowel van uniaxiale als van rozetrekstrookconfiguraties, onafhankelijk van elkaar verbonden met de Wheatstone-brug in een kwart-brugopstelling.

Ook, heeft het gekozen bedradingsschema om de rekstrook op het brugcircuit aan te sluiten een aanzienlijk effect op de nauwkeurigheid van de gemeten spanningsgegevens.

De Wheatstone-brugschakeling in haar eenvoudigste vorm (figuur 1) bestaat uit vier weerstandselementen, of brugarmen (R1, R2,R3, R4), die in serie-parallel zijn geschakeld, met een bekrachtigingsspanningsbron (E). De verbindingspunten gevormd door (aangrenzende) paren brugarmen en de meetsnoeren van de bekrachtigingsspanningsbron zijn ingangshoeken van de brug; en die gevormd door paren brugarmen en de meetsnoeren van het signaal (eo) zijn uitgangshoeken. Voor deze discussie moet worden opgemerkt dat elke ingangshoek grenst aan elke uitgangshoek, en dat elke brugarm is verbonden tussen twee aangrenzende hoeken.

Als de brugschakeling weerstand symmetrisch is rond een denkbeeldige lijn die door beide hoeken wordt getrokken, zal de uitgangsspanning eo precies nul zijn, ongeacht het bekrachtigingsspanningsniveau, en zal de brug “in evenwicht” zijn.

Laatste nieuws
Uitnodiging Rekstrookworkshop

6 en 7 februari 2024 te Gouda Tijdens deze training leren de deelnemers hoe ze een rekstrookinstallatie tot een goed einde kunnen […]

Lees meer
D4_conditioner
D4 Data Acquisitie Conditioner

Vishay Precision Group introduceert de nieuwe D4 Data Acquisitie Conditioner. De D4 is een draagbaar, USB gestuurd precisie instrument voor gebruik met […]

Lees meer

Officiëel verkooppartner van de volgende merken

Micro Measurements

Informatie aanvragen

"*" geeft vereiste velden aan