Динамометр

Динамометр на 12 Н

Динамо́метр (от др.-греч. δύναμις — «сила» и μέτρεω — «измеряю») — контрольно-измерительный прибор, предназначенный для измерения силы. Состоит из двух устройств: силового и отчётного. Принцип действия динамометра состоит в том, что в процессе измерения, измеряемое усилие, создаёт в силовом звене деформацию, которая путём механической передачи или электрического сигнала сообщается аналоговому или цифровому отсчётному устройству. Современными динамометрами можно измерить силу от долей ньютонов до 20 МН. По принципу действия различают динамометры механические (пружинные или рычажные), гидравлические и электронные. Динамометр также называют силомером.

История создания прибора

До изобретения динамометра силу измеряли с помощью весов, в которых спиральная пружина сжималась грузом. Первое изображение весов было напечатано в 1726 году. Позже Ренье сконструировал устройство с циферблатом из кольцеобразно замкнутой пружины. В 1830 году Сальтер изобрёл динамометр с пружиной, растягиваемой грузом. Различные виды динамометров были сконструированы Прони, Томсоном, Геффнер-Альтенеком, Броуном и Межи.

Виды динамометров

Механический динамометр

Пружинный динамометр

Механические динамометры делятся на два вида: пружинные и рычажные. Пружинный динамометр состоит из пружины и шкалы. Приложенная сила, в зависимости от направления, растягивает или сжимает пружину. При этом сила, возникающая при растяжении или сжатии пружины, пропорциональна её удлинению. Рычажный динамометр работает посредством деформации рычага под действием силы, причём величина деформации регистрируется.

Гидравлический динамометр

В гидравлический динамометр встроен цилиндр, внутри которого находится жидкость. Принцип его действия заключается в том, что при воздействии силы, жидкость выходит из цилиндра. Прямая зависимость объёма вытекшей жидкости от приложенной силы позволяет быстро определить параметры с точным измерением. Гидравлический динамометр предназначен для создания нагрузки и измерения динамических характеристик работы двигателя: мощность, скорость, момент вращения.

Электронный динамометр

Электронный динамометр

В электронном динамометре главным устройством выступает датчик, который преобразует деформацию от воздействия силы в электрический сигнал. Также имеется дополнительный датчик, который преобразует деформацию и усиливает сигнал. Могут применяться разные датчики сопротивления. Они основываются на индуктивном, тензорезистивном или частотном принципе влияния.

Применение динамометров

Динамометры применяют в различных сферах человеческой деятельности как средства для измерения силы. В медицине динамометры применяют для измерения силы мышц и оценки физического состояния пациентов с различными заболеваниями. Их можно использовать при реабилитации после травм, для контроля процесса восстановления мышечной силы. Определив максимальную силу, которую может приложить человек, можно сравнить её с нормальными показателями.

В спорте динамометры помогают спортсменам контролировать свои результаты, отслеживать свой прогресс на тренировках. Инженеры применяют их для тестирования материалов на износостойкость и прочность. В научных исследованиях динамометры используют как приборы для измерения сил, которые действуют на объекты и материалы в различных условиях. Так как динамометр даёт точные данные о приложенной силе, его используют в производстве для контроля качества продукции.