Прижимной тензорезисторный тензометр

 

. ГГРЮКИМНОЙ ТЕНЗОРЕЗИСТОРНЫЙ ТЕНЗОМЕТР, содержащий основание , эластичный прижим, связанный с основанием, рабочий тензорезистор, расположенный на поверхности эластичного прижима, предназначенной для установки на поверхность объекта контроля, и компенсационный узел. отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности результатов измерений, компенсационный узел выполнен в виде пластины, расположенной на основании одной стороной , с углублениями на другой ее стороне, размер и глубина которых выбраны нарастающими по длине пластины , компенсационного тензорезистора , размещенного на пластине со стороны углублений, второго эластичного прижима, прилегающего к тензорезистору , и струбцины, связанной с основанием и эластичным прижимом, а тензометр снабжен эластичными прокладками со смазкой, размещенными между эластичными прижимами и тензорезисторами. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

З©Н С 01 В 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(ТИЙ (21) 3493301/25-28 (22) 27.09.82 (46) 07.01.84. Бюл. Р 1 (72) Г.Н.Ялов (53) 531 ° 781.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 524072, кл, G 01 В 7/18, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 121275, кл. G 01 В 7/18, 1959 (прототип). (54)(57) ПРИЖИМНОЙ ТЕНЗОРЕЗИСТОРНЫЙ ТЕНЗОМЕТР, содержащий основание, эластичный прижим, связанный с основанием, рабочий тензорезистор, расположенный на поверхности эластичного прижима, предназначенной для установки на поверхность объекта контроля, и компенсационный узел, „„SU„„ I О65681, А отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности результатов измерений, компенсационный узел выполнен в виде пластины, расположенной на основании одной стороной, с углублениями на другой ее стороне, размер и глубина которых выбраны нарастающими по длине плас тины, компенсационного тензорезистора, размещенного на пластине со стороны углублений, второго эластичного прижима, прилегающего к тензорезистору, и струбцины, связанной с основанием и эластичным прижимом, а тензометр снабжен эластичными прокладками со смазкой, размещенными между эластичными прижимами и тен- ®

1, зорезисторами.

1065681

Изобретение относится к технике измерений механических напряжений и деформаций,. использующей тенэореэисторы, и предназначено для многократного контроля в произвольных точках напряженного состояния 5 объектов, имеющих неровную поверхность, например, бетонных конструкций.

Известен прижимной тензорезисторный тензометр, содержащий основа- 10 ние, эластичный, например, резиновый прижим, закрепленный на основании, металлическую пластину, закрепленную на эластичном прижиме, и тензорезистор, расположенный на 15 поверхности пластины 1).

Такой тенэометр при установке на, неровных поверхностях объектов контроля не обеспечивает плотного оавномерного контакта поверхности

20 тенэорезистора с поверхностью объекта. Это не обеспечивает однозначной передачи деформаций объехта к тензорезистору и не позволяет получить желаемой точности результатов измерений. Кроме того, наличие хорошего контакта поверхности тензорезистора с поверхностью жесткой пластины ухудшает передачу деформаций от объекта к тензорезистору, что снижает чувствительность тензометра.

Наиболее близким к изобретению является прижимной тензорезисторный тенэометр, содержащий основание, эластичный прижим, например рези- Ç5 новый, связанный с основанием, рабочий тензорезистор, расположенный на поверхности эластичного прижима, предназначенной для установки на поверхность объекта контроля, и 40 компенсационный узел. Компенсационный узел выполнен в виде пластины, связанной с основанием, и компенсационного тензореэистора, размещенного на поверхности пластины, 45 прилегающего к второй поверхности эластичного прижима, противоположной поверхности для установки на объект контроля.

При таком выполнении т енэометра 50 обеспечивается плотный прижим тензометра к поверхности контролируемого объекта и более полная передача ее деформаций к рабочему тенэореэистору эд счет малой жесткости эластичного прижима, меньше влияющей на деформации тензорезистора (2j.

Однако при установке такого текзометра на объект с необходимой нагрузкой на эластичный прижим сказываются свойства текучести 60 эластичного материала прижима непрерывное изменение его дефор-маций под нагрузкой (ползучесть) по всем направлениям. Составляющая полэучести деформаций прижима, направленная продольно длине тенэорезистора, за счет трения соответствующих поверхностей частично передается на тензорезистор, вызывая его непрерывную вредную, нерабочую деформацию в течение нескольких часов. Составляющая полэучести деформаций прижима, направленная поперек поверхности тензорезистора, при неровной поверхности объекта вызывает постепенное, в течение нескольких часов, приближение формы поверхности тензорезистора к форме поверхности объекта контроля. За счет трения между упомянутыми поверхностями изменение формы ведет тоже к непрерывной нерабочей деформации тенэорезистора.

Имеющийся В тензометре компенсационный узел мог бы скомпенсировать указанные нерабочие деформации рабочего тенэорезистора, если бы форма поверхности пластины, на которой размещен компенсационный тензореэистор, была бы всегда в точности такой же, как и форма поверхности контролируемого объекта. Ноиз-за отличий формы поверхностей объектов контроля от плоской формы.. поверхности пластины известный тензометр будет обладать нестабильностью результатов измерений.

Целью изобретения является повышение стабильности результатов измерений путем улучшения компенсации ползучести эластичного прижима.

Указанная цель достигается тем, что в прижимном тензорезисторном тенэометре, содержащем основание, эластичный прижим, связанный с основанием, рабочий тензорезистор, расположенный на поверхности эластичного прижима, предназначенной для установки на поверхность объекта контроля, и компенсационный узел, компенсационный узел выполнен в виде пластины, расположенной на основании одной стороной, с углуб-, лениями на другой ее стороне, размер и глубина которых выбраны нарастающими по длине пластины, компенсационного тензорезистора, размещенного на пластине со стороны углублений, второго эластичного прижима, прилегающего к тензореэистору, и струбцины, связанной .с основанием и эластичным прижимом, а тензометр снабжен эластичными прокладками со смазкой, размещенными между эластичными прижимами и тензорезисторами.

На фиг.1 показан схематически прижимной тенэорезисторный тензометр; на фиг.2 — две проекции пластины с углублениями; на фиг.З размещение эластичных прокладок в

1065681

50 тенэометре; на фиг.4 - размещение тенэометра на объекте контроля.

Прижимной тензорезисторнчй тензометр (фиг ° 1) содержит основание 1, эластичный, например резиновый прижим 2, связанный с основанием 1, рабочий тенэореэистор 3, расположенный на поверхности эластичного прижима 2, предназначенной для установки на поверхность объекта контроля, и компенсационный узел.

Компенсационный узел выполнен в виде пластины 4, расположенной на основании 1 одной стороной, с углублениями на другой ее стороне, размер и глубина которых выбраны нарастающими по длине пластины,, компенсационного тензореэистора 5, размещенного на пластине со стороны углублений, второго эластичного прижима б, прилегающего к.тенэореэистору 5, и струбцины 7, включающей винт 8 и нажимную пластину 9. уГлубления на пластине 4 могут быть выполнены в виде канавок переменной ширины и глубины, как показано на фиг.2.

Тенэометр снабжен эластичными прокладками 10 (фиг.1) со смазкой, которые размещены между эластичными прижимами 2 и б и соответственно тензореэисторами 3 и 5. tIpoкладки 10 могут представлять собой два слоя кальки со смазкой, например машинным маслом. Для удобства оба слоя кальки прикреплены клеем

:к эластичному прижиму 2 или б, как показано на фиг.3, причем к наружному слою кальки приклеен тензореэистор соответственно рабочий 3 или компенсационный 5.

Для установки тензометра на объект 11 контроля служит натяжной элемент 12 с динамометром 13 и измерительным прибором 14.

Тензометр работает следующим образом.

На объект 11 контроля (фиг.4) устанавливают тензометр и прижимают его за основание 1 с помощью натяжного элемента 12 к объекту 11 с определенной силой, которую контролируют IIQ динамометру 13. Оба тензорезистора тензометра электрическим приводом соединяют с изме10

45 рительным прибором 14, например, измерителем статических деформаций

ИСД-3.

Включив прибор 14, наблюдают эа движением его стрелки и вращают винт 8 на струбцине 7 в ту или иную сторону, добиваясь остановки стрелки прибора 14, т.е. стабильности показаний прибора 14. При этом влияние ползучести эластичного прижима 2 на тенэоре;lHcTop 3 оказывается скомпенсированным влиянием ползучести эластичного прижима б на тенэореэистор 5. Если не удается обеспечить стабилизации показаний винтом 8, то, ослабив его, перемещают пластину 4 так, чтобы компенсационный тензорезистор оказывался в зоне пластины с более глубокими канавками, После этого вновь осуществляют вращение винта 8 до получения с абилизации показаний.

Тенэометр готов к измерениям, если стрелка прибора 14 остается неподвижной.

И пользование предлагаемого прижимного тенэометра позволяет повысить точность результатов испытаний бетонных или иных конструкций с неровными поверхностями без затрат средств и времени на подготовку и выравнивание поверхности.

При таком выполнении тензометра, когда компенсационный тензореэистор прижат струбциной к пластине с углублениями, размер и глубину которых можно варьировать, и можно варьировать силу прижима, становится возможным соэдат такие условия, при которых ползучесть эластичного прижима, передающаяся в компенсационный тензорезистор, сравняется с ползучестью эластичного прижима, передающейся в рабочий тензорезистор.

Поскольку передача ползучести эластичных прижимов к тензорезисторал осуществляется за счет трения, то снабжение тенэометра эластичными прокладками со смазкой между прижимами и тензорезисторами уменьшает трение, а следовательно, r. редачу полэучести к тенэореэисторам.

Все это позволяет улучшить компенсацию ползучести и этим повысить стабильность результатов измерений.

1065681

Место приклеидаиия

Фю) Риг Р

Яг г,4

Закаэ 11026/41 тираж 593, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

» г

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Ю.Востриков

Редактор В.Иванова Техред С. Мигунова Корректор Л.Патай