Струнный датчик деформаций

 

Изобретение относится к средствам измерений деформаций и может быть-использовано для определения упруго-пластических деформаций объектов из магнитных материалов. Цель изобретения - расширение диапазона измерения и снижение трудоемкости установки датчика на поверхности из магнитомягкого материала - достигается введением трех наконечников 6,7 и 4 из твердого сплава, два из которых закреплены на корпусе 1, а третий на подвижном звене параллелограммного механизма на упругих шарнирах, и выполнением П-образного корпуса 1 плоским, а магнитной системы в виде плоского постоянного магнита 8, создающего усилие поджатия к объекту и охватывающего струну в виде стержня из нитевидного кристалла железа, допускающего большие значения предельной деформации. Датчик снижает трудоемкость эксперимента и на порядок расширяет диапазон измеряемьгх деформаций . 2 ил. (Л 00 ел со 05 to (ffus.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 В 17/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3999654/25-28 (22) 02.01.86 (46) 15.12.87. Бюл. ¹ 46 (75) Е.В.Патокин и Г.Г.Смирнов (53) 69.058.2.002.56(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 33718, кл. G 01 B 17/04, 1933.

Авторское свидетельство СССР

N - 224124, кл. G 01 В 17/04, 1967. (54) СТРУННЫЙ ДАТЧИК ДЕФОРМАЦИЙ (57) Изобретение относится к средствам измерений деформаций и может быть. использовано для определения упруго-пластических деформаций объектов из магнитных материалов. Цель изобретения — расширение диапазона измерения и снижение трудоемкости

„„SU„„1359672 А1 установки датчика на поверхности из магнитомягкого материала — достигается введением трех наконечников 6,7 и 4 из твердого сплава, два из которых закреплены на корпусе 1, а третий на подвижном звене параллелограммного механизма на упругих шарнирах, и выполнением П-образного корпуса 1 плоским, а магнитной системы в виде плоского постоянного магнита 8, создающего усилие поджатия к объекту и охватывающего струну в виде стержня из нитевидного кристалла железа, допускающего большие значения предельной деформации. Датчик снижает трудоемкость зксперимента и на порядок р (D расширяет диапазон измеряемых деформаций. 2 ил.

72

2 на 5 которого включена в одно из плеч моста электрической схемы. По токо13596

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-,. зовано при определении деформации объектов °

Цель изобретения - расширение диапазона измерения и снижение трудоемкости установки датчика на поверхности объекта из магнитомягкого материала. 10

Поставленная цель достигается введением трех наконечников из твердого сплава, два из которых закреплены на корпусе, а третий — на подвижном звене, и выполнением корпуса плоским, а магнитной системы - в виде плоского постоянного магнита, охвать1вающего струну в виде стержня из нитеводного кристалла железа с токовыводами на концах, вследствие чего усилие поджа- 2п тия создается постоянным магнитом, а диапазон измерения, лимитируемый предельной упругой деформацией нитевидного кристалла железа, увеличивается на порядок, 25

На фиг. 1 представлен струнный датчик деформаций, вид сверху; на фиг.2то же, вид сбоку.

Струнный датчик деформаций содержит П-образный плоский корпус 1, па- 30 раллелограммный механизм 2 на упругих шарнирах, который установлен в корпу-, се 1 между стойками. Между корпусом

1 и подвижным звеном 3 параллелограммного механизма с установленным на

35 нем наконечником 4 из твердого сплава закреплена струна 5 в виде стерж" ня из нитевидного кристалла железа с токовыводами на концах. Два других наконечника 6 и 7 расположены на кор- 4О пусе симметрично относительно струны.

На корпусе закреплена магнитная система 8, выполненная в виде плоского постоянного магнита, охватывающего струну 5 так, что ее полюсный наконечник расположен с малым зазором относительно среднего участка струны

5. Усилие поджатия датчика к объекту

9 создается постоянным магнитом через зазор. С помощью токовыводов 10 и 11 на струну подается напряжение питания и снимается измерительная информация.

Струнный датчик деформаций работает следующим образом.

К ненагруженному объекту 9 из магнитомягкого материала с помощью постоянного магнита 8 через наконечники

4. 6 и 7 присоединяется датчик, стру-. выводам 10 и 11 подается возбуждающее напряжение, в результате чего между струной 5 и постоянным магнитом

8 возникает силовое взаимодействие, возбуждающее .в струне 5 колебания частотой f. При нагружении объекта за счет его деформации Е подвижный наконечник 4, расположенный на параллелограммном механизме 2, смещается относительно неподвижных наконечников

6 и 7. Это приводит к деформированию струны 5, за счет чего изменяется квадрат частоты ее колебаний f . Деформация определяется путем измерения частоты и расчета по формуле

5 =k f где f — частота колебаний струны; . k — постоянная зависящая от геоЭ метрических и механических характеристик нитевидного кристалла.

При использовании струнного датчика деформаций появляется возможность измерения упруго-пластических деформаций объектов из магнитомягкого материала, так как предел упругой деформации чувствительного элемента струнного датчика деформаций, выполненного в виде стержня из нитевидноro кристалла железа, на порядок превышает эту же характеристику обычных металлов и сплавов. Снижение трудоемкости установки датчика на поверхности объекта из магнитомягкого материала достигается за счет использования постоянных магнитов, что позволяет избежать операций сварки, наклейки и т.д.

Предлагаемый струнный тензометр позволяет снизить трудоемкость эксперимента при его подготовке и расширить диапазон измеряемых деформаций.

Формула изобретения

Струнный датчик деформаций, содержащий П-образ ный корпус, параллелограммный механизм на упругих шарнирах, установленный в корпусе между стойками, струну из электропроводного материала, закрепленную между корпусом и подвижным звеном параллелограммного механизма, и магнитную систему, закрепленную в корпусе так, что ее полюсный наконечник располо1359672

Составитель Н.Тимошенко

Редактор Л. Повхан Техред М.Дидьп

Корректор М.Максимишинец

Заказ 6146/44 Тираж 677 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 жен с малым зазором относительно среднего участка струны, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения и сни5 жения трудоемкости установки датчика на поверхности объекта из магнитомягкого материала, он снабжен тремя измерительными наконечниками из твердого сплава, корпус выполнен плоским, 1р

1 магнитная система — в виде плоского постоянного магнита, охватывающего струну, струна выполнена в виде стержня из нитевидного кристалла железа с токовыводами на концах, один измерительный наконечник закреплен на подвижном звене параллелограммного механизма, а два других — на корпусе симметрично относительно струны.