Máy đo lực căng là gì?

Máy đo lực căng hay độ căng là một thiết bị dùng để đo độ căng, lực kéo của dây và dải, chẳng hạn như sợi, dây thép, dây đồng, cáp, cáp thép, màng, vật liệu bó, lá nhôm, v.v., ở trạng thái tĩnh hoặc động. Nó có thể cung cấp các thông số độ căng chính xác và định lượng cho quá trình sản xuất, đảm bảo độ căng duy trì ổn định hoặc đạt giá trị yêu cầu trong quá trình sản xuất.

Máy đo độ căng chủ yếu đề cập đến máy đo độ căng đất. Sử dụng độ căng nước của đất được đo bằng máy đo độ căng là lực hút của đất với nước. Đất càng ẩm ướt, lực hút nước càng nhỏ; ngược lại, đất càng nhỏ. Khi độ ẩm của đất tăng đến mức tất cả các lỗ rỗng đều chứa đầy nước, độ căng nước của đất sẽ giảm xuống bằng không.

➢Xem thêm: Máy đo sức căng bề mặt

Nói cách khác, độ ẩm của đất đã đạt đến trạng thái bão hòa. Độ ẩm bão hòa của các loại đất khác nhau không nhất quán về độ ẩm trọng lượng và độ ẩm thể tích, nhưng về độ căng nước của đất thì nhất quán bằng không. Độ ẩm vỡ mao dẫn của các loại đất khác nhau cũng không nhất quán, nhưng độ căng của đất gần như nhất quán. Trong phạm vi từ độ ẩm bão hòa đến độ ẩm vỡ mao mạch, ảnh hưởng của nước trong đất lên cây trồng về cơ bản là nhất quán trên các loại đất khác nhau. Mặc dù các loại đất khác nhau biểu hiện độ ẩm khác nhau dưới cùng một chỉ số sức căng nước trong đất, nhưng cùng một chỉ số năng lượng nước trong đất vẫn nhất quán đối với nhu cầu nước sinh lý của cây trồng và sự hấp thụ của rễ.

Nói một cách chính xác, độ căng nước trong đất tương ứng với cùng một độ ẩm đất sẽ khác nhau trong quá trình giải phóng và hấp thụ nước trong đất do hiệu ứng trễ của nước trong đất. Nhìn chung, quá trình hấp thụ nước trong đất diễn ra trong thời gian ngắn. Do đó, việc xác định mối quan hệ giữa độ ẩm đất và độ căng nước trong đất dựa trên dữ liệu đo lường là rất cần thiết. Với mối quan hệ này, độ ẩm đất tương ứng có thể được xác định bất cứ lúc nào dựa trên độ căng nước trong đất quan sát được. Chỉ số sức căng nước trong đất thu được từ các thí nghiệm sau đó có thể hướng dẫn việc tưới tiêu cho đất nông nghiệp, và trong điều kiện thích hợp, việc tưới tiêu có thể được điều khiển tự động dựa trên chỉ số sức căng nước trong đất. Điều này giúp loại bỏ nhu cầu sử dụng phương pháp sấy lò để xác định độ ẩm của đất, giảm đáng kể cường độ lao động và cải thiện hiệu quả công việc. Do đó, việc thúc đẩy phương pháp này trong việc cải tiến công nghệ tưới tiêu nông nghiệp là hết sức cần thiết. Nghiên cứu này phân tích mối quan hệ giữa sức căng nước trong đất và độ ẩm đất để ứng dụng thực tế vào sản xuất.

Phân loại máy đo độ căng

1.Máy đo độ căng sợi: Đo độ căng của vật liệu dệt như sợi, sợi hóa học và spandex, được đo bằng cN. Handy-Tens có dải đo từ 100cN đến 200cN, chủ yếu được sử dụng trong các ngành công nghiệp kéo sợi và dệt thoi, chẳng hạn như đan len.
2.Máy đo độ căng dây đai thép: Đo độ căng của dây kim loại cứng như dây thép, chủ yếu được sử dụng trong các nhà máy kéo sợi và các công ty sản xuất lốp xe, được đo bằng N. Độ căng thông thường là vài trăm N, với Combi 490-156 có khả năng đo lên đến 1000 N.
3.Máy đo độ căng màng giấy: Đo độ căng của màng giấy. Vì màng giấy thường được làm bằng polyester, nên nó còn được gọi là máy đo độ căng màng polyester. Được sử dụng chủ yếu trong ngành công nghiệp giấy, chẳng hạn như M160. Thiết bị này cũng có thể đo độ căng của vải, chủ yếu được sử dụng trong ngành in và nhuộm.
4.Máy đo độ căng dây đai: Đo độ căng của nhiều loại dây đai khác nhau. Dùng để phát hiện độ căng dây đai động cơ, đơn vị: N.

Lựa chọn máy đo độ bền kéo

Giống như tất cả các thiết bị đo, ngay cả những máy đo độ bền kéo chính xác nhất cũng có một mức độ sai số nhất định và phạm vi đo hạn chế.

Những yếu tố nào ảnh hưởng đến độ chính xác của máy đo độ bền kéo trong quá trình lựa chọn và sử dụng? Hoặc, các tiêu chuẩn để lựa chọn máy đo độ bền kéo là gì? Các yếu tố chính như sau:

1. Phương pháp lựa chọn phạm vi máy đo độ bền kéo: Thông thường, 80% phạm vi của máy đo độ bền kéo là tối ưu cho mục đích sử dụng thực tế. Điều này là do hiệu chuẩn máy đo độ bền kéo thường sử dụng phương pháp hiệu chuẩn hai điểm. Điểm đầu tiên là điểm không, và điểm thứ hai là 80% phạm vi. Do đó, về mặt lý thuyết, hai điểm đo chính xác nhất là điểm không và điểm hiệu chuẩn.
2. Phương pháp lựa chọn phạm vi đo máy đo độ bền kéo: Vì máy đo độ bền kéo sử dụng phương pháp hiệu chuẩn tuyến tính hai điểm, và nguyên lý hoạt động của nó bao gồm việc đo lực đồng vị (áp suất tại điểm đo) và tính toán lực thành phần (lực căng vật liệu) bằng định luật hình bình hành. Do đó, nếu đường kính hiệu chuẩn của máy đo lực căng khác với đường kính thực tế của vật liệu được đo, thì về mặt lý thuyết, giá trị đo chắc chắn sẽ có sai số. Hơn nữa, chênh lệch giữa đường kính vật liệu được đo và đường kính hiệu chuẩn càng lớn thì sai số đo càng lớn. Do đó, khi chọn máy đo lực căng, hãy cố gắng chọn đường kính vật liệu được đo bằng hoặc gần bằng đường kính hiệu chuẩn của máy đo lực căng.

Hiệu chuẩn máy đo lực căng

1. Chức năng hiệu chuẩn máy đo lực căng: Chức năng hiệu chuẩn của một số thương hiệu máy đo lực căng trên thị trường là chức năng mở, trong khi chức năng hiệu chuẩn của một số thương hiệu máy đo lực căng là chức năng đóng (chỉ nhà sản xuất mới có thể sử dụng). Nếu chức năng hiệu chuẩn của máy đo lực căng là chức năng mở, thì nếu đường kính vật liệu mà khách hàng đo khác hoặc khác đáng kể so với đường kính hiệu chuẩn của máy đo lực căng đã chọn, khách hàng có thể sử dụng vật liệu đo của riêng mình để hiệu chuẩn, điều này rất đơn giản. Máy đo lực căng của công ty TENSOETRIC của Đức áp dụng chế độ chức năng hiệu chuẩn mở. Ưu điểm của chế độ hiệu chuẩn mở này là khách hàng có thể sử dụng một đồng hồ đo lực căng để đo chính xác độ căng của nhiều dây và dây có đường kính khác nhau, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí sản xuất cho doanh nghiệp. Nếu chức năng hiệu chuẩn của đồng hồ đo lực căng là đóng, thì khi lựa chọn đồng hồ đo lực căng, phạm vi đường kính dây áp dụng phải nhỏ để đảm bảo phép đo chính xác. Nếu phạm vi đường kính của vật liệu đo lớn, cần đặt hàng nhiều đồng hồ đo lực căng tương ứng với các đường kính khác nhau. Đồng hồ đo lực căng của công ty Schmidt của Đức sử dụng chức năng hiệu chuẩn đóng.
2. Phương pháp hiệu chuẩn đồng hồ đo lực căng: Sử dụng hiệu chuẩn hai điểm: Khi đồng hồ đo lực căng không có lực căng, hãy điều chỉnh số đọc về 0. Sau đó, treo một vật nặng tương đương 80% phạm vi của đồng hồ đo lực căng (ví dụ: vật nặng 8 kg nếu phạm vi là 10 kg) hoặc lớn hơn một chút so với lực căng của vật liệu bên dưới vật liệu đang được đo. Sau đó, treo đầu còn lại của vật liệu. Lực căng trên vật liệu lúc này bằng với trọng lượng của vật nặng. Điều chỉnh giá trị của đồng hồ đo lực căng cho phù hợp với trọng lượng của vật nặng. Như vậy là hoàn tất việc hiệu chuẩn đồng hồ đo lực căng.
3. Tóm tắt về máy đo độ căng: Nếu chức năng hiệu chuẩn của máy đo độ căng được bật, khách hàng chỉ cần chọn dải đo phù hợp khi chọn máy đo độ căng. Nếu vật liệu đo của bạn chỉ có một đường kính, tốt nhất là nên để nhà sản xuất hiệu chuẩn chính xác theo đường kính vật liệu của bạn. Nếu đường kính của vật liệu đo của bạn thay đổi đôi chút và yêu cầu về độ chính xác của bạn không quá khắt khe, thì bạn có thể yêu cầu nhà sản xuất hiệu chuẩn bằng giá trị trung vị của đường kính vật liệu.

Phương pháp vận hành máy đo độ căng

1. Làm mát bằng nước sôi: Đun sôi nước máy trong 20 phút và để nguội trước khi sử dụng.
2. Nạp nước: Mở nắp ống thu khí và nghiêng thiết bị. Từ từ đổ nước khử khí đã đun sôi và để nguội bằng chai nhựa cho đến khi đầy ống. Giữ thiết bị thẳng đứng trong 10-20 phút (không đậy nắp) để nước làm ẩm ống đất sét và nhỏ giọt nước từ bề mặt đầu đất sét.
3. Hút chân không: Đổ đầy nước khử khí vào thiết bị. Dùng khăn khô hoặc giấy thấm để thấm hết nước trên bề mặt đầu đất sét (hoặc dùng nút cao su có kim cắm vào vùng chứa nước và dùng ống tiêm để hút hết không khí, đảm bảo đầu kim xuyên qua nút cao su và đi vào dụng cụ. Đồng thời, giữ nút cao su cố định bằng tay trái để tránh rò rỉ). Lúc này, bạn sẽ thấy kim đồng hồ đo chân không chỉ khoảng 40 kPa, bọt khí thoát ra khỏi đồng hồ đo và dần dần tích tụ trong ống thu khí. Từ từ mở nút, để kim đồng hồ đo chân không trở về số 0. Đổ đầy nước đã khử khí vào dụng cụ và hút hết không khí bằng phương pháp tương tự. Lặp lại quy trình này 3-4 lần cho đến khi hầu hết không khí được loại bỏ khỏi đồng hồ đo chân không.
4. Thu khí: Đổ đầy nước đã khử khí vào dụng cụ, đậy nút lại, bịt kín dụng cụ và dựng thẳng đứng để ống đất sét bay hơi trong không khí. Sau khoảng hai giờ, bạn sẽ thấy kim đồng hồ đo chân không chỉ khoảng 40 kPa hoặc cao hơn. Lúc này, các bọt khí bị chôn vùi sẽ thoát ra khỏi ống đất sét, ống nhựa của đồng hồ đo chân không và ống thu khí. Đồng thời, nhẹ nhàng lật ngược thiết bị để thu các bọt khí trong ống thu khí.
5. Bốc hơi lại: Nhúng ống đất sét vào nước đã khử khí. Kim đồng hồ đo chân không sẽ trở về số 0. Mở nắp, đổ đầy nước đã khử khí và đóng nắp lại, để ống đất sét bốc hơi trong không khí. Kim đồng hồ đo chân không có thể tăng lên đến 50 kPa hoặc cao hơn. Đồng thời, nhẹ nhàng lật ngược thiết bị để thu khí đã thoát ra.
6. Lặp lại: Thực hiện các bước trên 2-3 lần. Mỗi lần, kim đồng hồ đo chân không sẽ tăng cao hơn cho đến khi đạt 80 kPa. Nhúng ống đất sét vào nước đã khử khí; kim đồng hồ đo chân không sẽ trở về số 0. Mở nắp, đổ đầy nước và vặn chặt nắp. Nhúng ống đất sét vào nước đã khử khí để sử dụng sau.

Thông báo kiểm tra định kỳ máy đo lực kéo

1. Trong quá trình sử dụng, cần thường xuyên kiểm tra lượng khí trong ống thu khí. Nếu lượng khí vượt quá một nửa dung tích của ống, cần phải đổ đầy nước vào ống. Không tháo hoặc lắc thiết bị khi đổ đầy nước; chỉ cần từ từ mở nắp và đổ đầy nước đã khử khí vào. Nếu ống đất sét bị lỏng ra khỏi đất trong quá trình vận hành, cần khoan một lỗ mới gần đó và lắp lại ống.
2. Nhìn chung, nếu lượng khí trong thiết bị được loại bỏ cơ bản trước khi chôn và độ ẩm đất nằm trong phạm vi đo của thiết bị, thiết bị có thể được duy trì trong 10-25 ngày mà không cần phải đổ đầy nước.

Thông báo phòng ngừa

1. Đầu đất sét phải không bị dính dầu để tránh tắc nghẽn các lỗ nhỏ và làm thiết bị hoạt động không bình thường.
2. Phạm vi đo của thiết bị là 85 kPa. Vượt quá giới hạn này sẽ làm vỡ lớp màng nước trên thành ống đất sét, dẫn đến rò rỉ khí và làm thiết bị mất hiệu quả.
3. Khi mở hộp, hãy mở từ từ. Nếu không, kim đồng hồ đo chân không có thể đột ngột chạm vạch 0 do chênh lệch áp suất đột ngột biến mất, dễ làm hỏng dây dầu bên trong đồng hồ đo chân không (giống như dây dầu đồng hồ) và khiến đồng hồ hoạt động không bình thường.
4. Khi đóng nắp, vặn chặt từ từ để nước thừa có thể chảy ra từ đầu đất sét. Tuyệt đối không ấn nút cao su vào dụng cụ quá mạnh, nếu không, áp suất dương cao sẽ được tạo ra bên trong, làm hỏng đồng hồ đo chân không và cảm biến.
5. Trước khi nhiệt độ xuống đến điểm đóng băng, các dụng cụ được chôn ngoài trời nên được đưa trở lại vào trong nhà để tránh bị đóng băng và nứt.