This research suggested a development of a Data Acquisition System for strain gauge sensor which enables the usage of portable device in the various engineering field that includes, a strain indicator which is frequently used in civil and mechanical engineering, and a GUI function of data acquisition device. The developed system can record 16 channels of strain gauges at a time and its resolution is over 16 bits which can be used effectively in the actual field.
This paper focuses on the formulation and validation of an automatic strategy to select the optimal location and direction of strain gauges for the measurement of the modal response. These locations and directions are important to render the strain measurements as robust as possible when a random mispositioning of the gauges and gauge failures are expected. The approach relies on the evaluation of the signal-to-noise ratios of the gauge measurements from strain data of finite element. The multi-step optimization strategy including genetic algorithm is used to find the strain gauge locations-directions that maximize the smallest modal strain signal-to-noise ratio in the absence of gauge failure or its expected value when gauge failure is possible. A flat Plate is used to prove the applicability of the proposed methodology and to demonstrate the effects of the essential parameters of the problem such as the mispositioning level, the probability of gauge failure, and the number of gauges.
Choi, Byeong-Keun;Lee, Hyun-Seob;Yang, Bo-Suk;Mignolet, Marc P.
한국소음진동공학회:학술대회논문집
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한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
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pp.422-427
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2002
This paper focuses on the formulation and validation of an automatic strategy for the selection of the locations and directions of strain gauges to capture at best the modal response of a blade in a series of modes. These locations and directions are selected to render the strain measurements as robust as possible with respect to random mispositioning of the gauges and gauge failures. The approach relies on the evaluation of the signal-to-noise ratios of the gauge measurements from finite element strain data and includes the effects of gauge size. A genetic algorithm is used to find the strain gauge locations-directions that lead to the largest possible value of the smallest modal strain signal-to-noise ratio, in the absence of gauge failure, or of its expected value when gauge failure is possible. A fan blade is used to exemplify the applicability of the proposed methodology and to demonstrate the effects of the essential parameters of the problem, i.e. the mispositioning level, the probability of gauge failure, and the number of gauges.
A strain gauge weight measuring instrumentation system was designed with RF sensor network facilities. In the sensor module system data conversion and a series of signal processing were totally equipped. 16 strain gauges are incoming sensors and each output of the strain gauge was amplified and filtered for proper analog signal processing. Several measuring instrumentation OP amps and general purposed OP amps were used. 12 bits A/D converters converted analog signals to digital bits and a PIC microprocessor controlled the 16 channels of strain gauges. RF RS232 modules were used for wireless communication between the PIC microprocessor and an Ethernet host far a remote sensor monitoring system development.
The exact load measurements for the mechanical parts of a wind turbine are important step both fur the evaluation of a specific wind turbine design and for a certification process. A common method for a mechanical load measurement is using a strain gauge sensing. Two main problems ought to be answered in order for this method to be applied to the wind turbine project. These are strain gauge calibration and non-contact signal transmission from the strain gauge output to a load monitoring system. This paper suggests reliable solutions fer these two problems. A Bluetooth, a short range wireless data communication technology, is used to solve the second problem. The first one, the strain gauge calibration methodology for a load measurement in a wind turbine application, is fully explained in this paper. Various mechanical loadings for a strain gauge calibration in a wind turbine load measurement are introduced and analyzed. Initial experimental results which are obtained from a 1 kW small size wind turbine are analyzed, and the uncertainty problem in estimating mechanical loads using a calibration matrix is fully covered in this paper.
교량의 안전성과 사용성을 검토하기 위해서는 외적 하중에 대한 구조 부재의 거동 특성과 정확한 저항 능력 평가가 반드시 고려 되어야 한다. 구조 부재의 거동 특성과 저항능력을 평가하기 위해서는 구조물의 변형률과 변위가 반드시 측정 되어야 한다. 변형률 측정을 위해서 전기 저항식 변형률 게이지를 사용하는 것이 보통이다. 그러나 교량의 교각이 높고, 장지간을 갖는 경우 변형률 게이지 부착은 매우 어렵고 경제적이지 못하다. 또한 구조 부재에 균열이 많이 발생되어 있거나 습윤 상태라면 전기 저항식 변형률 게이지에 의한 변형률 계측은 추천할만한 방법이 못된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 보완 할수 있도록 측정 변위를 이용한 변형률 해석 알고리즘을 제안 하였다.
FBG sensor의 다중 측정성을 이용하여 모르타르 시편의 열 변형률과 온도 변화를 동시에 측정하였다. 또한, 광섬유 격자 센서를 이용하여, 열 변화에 따른 모르타르 시편의 내부 온도 구배를 측정하였다. 열 변형률을 기존 strain gauge와 함께 측정하였을 때, strain gauge는 섭씨 60도 이상의 온도에서 오차를 보이는 반면, FBG 센서는 안정된 측정값을 나타냈다. FBG 온도 sensor로 측정한 온도 변화량은 thermocouple로 측정한 값과 비교하였으며, 선형적인 대응관계를 보였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제30권3호
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pp.438-443
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2006
The probe type sensor using strain gauges was used to track a container box's seam in this paper. A strain gauge has a property which the specific resistance is changed by varying of the sectional area and length when tensile and compressive stresses are generated at the strain gauge. We designed the automatic seam tracking device by attaching the probe type strain gauge sensor, motor driving slide, encorder to check the moving distance and interface card connected MPU upside the speed controllable carriage. The folded work piece for a container box is made to examine whether the device can track the seam automatically or not. Seam tracking experiments were done by changing the carriage moving speed at 300. 400. 500. 600[mm/min] each as the voltage of side track was 2.5[V]. We compared and analyzed the sampling data which is obtained by output voltage of strain gauge sensor and rotary encorder pulse every 100 [m/s]. The welding experiments were performed by using $CO_2$ welding machine about the carriage moving speed that has good seam tracking condition in the seam tracking experiments above. And we compared the seam tracking status.
Estimation of correct ice load under various operating conditions is important during the design and the operation stages of an icebreaker. Normal operating conditions are expected from the official field ice trials and also from general ice transit action. In this paper ice load for the Korean icebreaking research vessel, ARAON, under normal operating condition, is discussed. Published ice load data from full-scale sea trials of six icebreakers were analysed to derive an empirical ice load prediction formula. The IBRV ARAON had sea ice trials during 2010 and 2012 summer season. Strain gauge signal were recorded during her icebreaking voyage and the measured strain data were converted to the equivalent hull stress values. The effect of ARAON's speed in ice and the hull stresses are investigated. By comparing the empirical formula and ice load calculation based von measured data, it is recommended to use the empirical ice load estimation formula for the initial design stage.
In this task, the tool dynamometer design and manufacture, and the Ansys S/W structural analysis program for tool attachment that satisfies the cutting force measurement requirements of the tool dynamometer system are used to determine the cutting force generated by metal cutting using 3-axis static structural analysis and the LabVIEW system. The cutting power in a cutting process using a milling tool for processing metals provides useful information for understanding the processing, optimization, tool status monitoring, and tool design. Thus, various methods of measuring cutting power have been proposed. The device consists of a strain-gauge-based sensor fitted to a new design force sensing element, which is then placed in a force reduction. The force-sensing element is designed as a symmetrical cross beam with four arms of a rectangular parallel line. Furthermore, data duplication is eliminated by the appropriate setting the strain gauge attachment position and the construction of a suitable Wheatstone full-bridge circuit. This device is intended for use with rotating spindles such as milling tools. Verification and machining tests were performed to determine the static and dynamic characteristics of the tool dynamometer. The verification tests were performed by analyzing the difference between strain data measured by weight and that derived by theoretical calculations. Processing test was performed by attaching a tool dynamometer to the MCT to analyze data generated by the measuring equipment during machining. To maintain high productivity and precision, the system monitors and suppresses process disturbances such as chatter vibration, imbalances, overload, collision, forced vibration due to tool failure, and excessive tool wear; additionally, a tool dynamometer with a high signal-to-noise ratio is provided.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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