Устройство для измерения усилий

 

Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения в условиях перепада давления окружающей среды . Приложенная к устройству нагрузка вызывает одновременно деформацию упругого элемента 3 из жесткого центра мембраны барометрического компенсатора 8, выполненного в виде заполненной газом герметичной мем

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5g 4 G О l 1 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3895282/24 — 10 (22) 05,04,85 (46) 15.02 ° 87, Бюл. ¹- б (72) А,К.Мезиков, В.А.Александров, 10.Д.Кречетников, Л.Г.Матвеев и В.Ф.Панин (53) 531.781(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР № 513275, кл, 0 01 L 1/10, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 189185, кл. С 01 L 1/10, 1966.

„.Я0„„129О1О4 А I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения в условиях перепада давления окружающей среды. Приложенная к устройству нагрузка вызывает одновременно деформацию упругого элемента 3 из жесткого центра мембраны барометрического компенсатора 8, выполненного в виде заполненной газом герметичной мем1290104 бранной коробки, дном жестко связан- изменение величины разностного сигной через кронштейн 7 с основанием нала диф. усилителя 11, в который упругого элемента З..Натяжение лен- поступают выходные сигналы электроточной струны при этом приводит к из- магнитного преобразователя 9 и возменению частоты ее поперечных коле- будителя 10. Силопередающий элемент баний, поддерживаемых электромагнит- 5 устройства выполнен в виде прямоным возбудителем 10. Информацией о угольной рамы, основанием связанной величине приложенного усилия являет- через тягу 6 с жестким центром мемся контролируемое регистратором 12 браны компенсатора 8. 1 ил.

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения усилий при переменном давлении окружающей среды, например в энергомашиностро— енин.

Целью изобретения является повышение точности измерения в условиях перепада давления окружающей среды.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство содержит корпус 1, к которому гайкой 2 крепится основанием упругий элемент 3, выполненный в виде шарнирной рамы, боковые стороны которой соединены ленточной струной 4, изготовленной за одно целое с упругим элементом 3, силопередающий элемент 5 в виде прямоугольной рамы, тягу 6, кронштейн 7, барометрический компенсатор 8, электромагнитные преобразователь 9 и возбудитель 10 колебаний, размещенные по разные стороны струны 4 и соединенные с входами дифференциального усилителя 11, выход которого подключен к регистратору 12.

Барометрический компенсатор 8 выполнен в виде герметичной мембранной коробки, заполненной газом с заданным давлением, дно которой жестко связано с основанием упругого элемента 3 через кронштейн 7, а жесткий центр мембраны через тягу

6 — с одним из оснований силопередающего элемента 5.

Для выравнивания давления внутри и снаружи корпуса 1 в верхней части упругого элемента 3 выполнены дренажные отверстия 13.

С целью обеспечения компенсации погрешности измерения, вызванной

I изменением присоединенной к струне

4 массы воздуха вследствие колебаний давления окружающей среды, жесткость упругого элемента 3 и жест5 кость мембраны барометрического компенсатора 8 соотносят как

<007 — 02

К

К . У

9 э

10 где К вЂ” механическая жесткость мембраны компенсатора;

К вЂ” механическая жесткость э упругого элемента.

Соединение упругого элемента 3

15 с силопередающим элементом 5 и кронштейном 7 может быть осуществлено, например, с помощью болтов 14.

Устройство работает следующим образом.

Приложение к устройству нагрузки вызывает деформацию одновременно упругого элемента 3 и жесткого центра мембраны барометрического компенсатора 8 на одинаковую величину. Деформация упругого элемента

3 в свою очередь вызывает натяжение ленточной струны 4 и, следовательно, изменение частоты ее поперечных колебаний, которые поддерживаются в непрерывном режиме электромагнитным возбудителем 10 колебаний и преобразуются электромагнитным преобразователем 9 в электрический сигнал.

Выходные сигналы преобразователя 9

35 и возбудителя 10, генерируемого опорный сшнал, поступают на входы дифференциального усилителя 11 и далее в виде разностного сигнала— на регистратор 12. По изменению

40 величины сигнала, контролируемого регистратором 12, судят о величине, усилия.

1290104

Составитель В.Запускалов

Редактор А,Лежнина Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

Заказ 7890/36 Тираж 799 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

В случае изменения давления,окружающей среды, а следовательно, колебающейся вместе со струной 4 присоединенной к ней массы воздуха, меняющей частоту колебаний струны 4, погрешность измерения отсутствует, так как одновременно с измерением массы воздуха, присоединенной к струне 4, создается дополнительное усилие вследствие разности давлений 10 внутри и снаружи барометрического компенсатора 8, также меняющее частоту колебаний струны 4, но обратное действию на струну 4 массы воздуха.

Например, увеличение давления ок- 15 ружающей среды вызывает уменьшение частоты колебаний струны 4 за счет увеличения массы воздуха, присоединенной к струне 4, а также — повышение частоты колебаний струны 4 за счет 20 дополнительного усилия, растягивающего струну 4 на величину, обеспечивающую повышение частоты колебаний струны 4.

Предлагаемое устройство позволяет измерять усилия с большей точностью в барокамерах, а также в промышленных установках, находящихся под избыточным давлением, меняющимся в пределах 0 — 10 кгс/см .

Формула изобретения

Устройство для измерения усилий, содержащее расположенный в корпусе шарнирный упругий элемент с ленточной струной, связанный с силопередающим элементом, электромагнитные пре- образователь и возбудитель колебаний, размещенные по разные стороны от струны, связанные через усилитель с регистратором, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения точности измерения в условиях перепада давления окружающей среды, в него введены кронштейн и барометрический компенсатор, выполненный в ниде герметической мембранной коробки, дно которой жестко связано через кронштейн с основанием упругого элемента, а жесткий центр мембраны через тягу — с одним из оснований силопередающего элемента, выполненного в виде прямоугольной рамы, при этом полость компенсатора заполнена газом с заданным давлением.