Устройство для измерения нормальных и касательных составляющих давления

 

Изобретение может быть использовано при проектировании и эксплуатации зданий и сооружений и позволяет повысить точность измерений. Внешнее давление воспринимается элементами 10 и 11, жестко прикрепленными к коаксиальным упругим элементам 2 и 3. Элемент 11 размещен с уплотнением в центральном отверстии элемента 10. Деформация элементов 2 и 3 измеряется тензорезисторами 4,5 и 8,9. Элемент 2 представляет собой мембрану с центральным отверсием, расположенную параллельно элементам 10 и 11, а элемент 3 выполнен в виде стержня, j расположенного по оси элемента 11. Для температурной компенсации тензорезисторов они включены в три измерительных моста. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5g 4 С 01 Тн 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4104635/24-10 (22) 30е05.86 (46) 07 ° 07.88. Бюл. № 25 (71) Центральный научно — исследовательский, экспериментальный и проектный институт по сельскому строительству (72) А.К.Куликов и К.К.Куликов (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 620851, кл. С 01 L 7/02, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 851131 ° кл. С 01 Ь 1/22, 1974 °

Т57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НОРМАЛЬ.

НОЙ И КАСАТЕЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩИХ ДАВЛЕНИЯ

ÄÄSUÄÄ 1408259 А1 (57) Изобретение может быть использовано при проектировании и эксплуатации зданий и сооружений и позволяет повысить точность измерений. Внешнее давление воспринимается элементами

10 и 11 жестко прикрепленными к коаксиальным упругим элементам 2 и 3.

Элемент 11 размещен с уплотнением в центральном отверстии элемента 10.

Деформация элементов 2 и 3 измеряется тензорезисторами 4,5 и 8,9. Элемент 2 представляет собой мембрану с центральным отверс ием, расположенную параллельно элементам 10 и 11, а элемент 3 выполнен в виде стержня, д расположенного по оси элемента 11.

Ппн температурной компенсации тенко- иае резисторов они включены в три измерительных моста. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. С

1408259

Изобретение отйосится к строитепь"nay и предназначено для измерения рмальной и касательной составляюх давлейия грунта, сыпучих и пластичных материалов, действующих на верхность строительног конструкции, также может быть использовано при оектировании и эксплуатации зданий сооружений. 10

Цель изобретения — повышение точости измерения нормальной и касательй составляющих давления.

На фиг. 1 показано устройство прольный разрез; на фиг. 2 — разрез 15

А на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1, в к тором жестко закреплены основания ругих элементов (мембранного типа

2 и стержневого, в том числе в виде 20 лого цилиндра 3). . На упругом элементе 3 размещены т нзорезисторы 4 -, 7, на упругом э ементе 2 — тензорезистора 8 и 9.

Т нэорезисторы 4 и 5, б и 7, 8 и 9 в лючены в три измерительных моста с целью температурной компенсации танэорезисторов и избирательности измерения трех взаимо перпендикулярсоставляющих произвольно ориенти- 30 р ванного в пространстве вектора внешнего давления.

Воспринимающие давление элементы

1Р и 1 1 жестко крепятся к упругим элементам 2 и 3, например, резьбовым с оединением .12.

Между элементами f0 и 11, а также к орнусом 1 установлены уплотняющие т рокладки 13 и 14.

Устройство работает следующим А0 ббразом.

Под действием внешнего давления э лементы 10 и 11 перемещаются, вызы-:: вная соответственно в упругих элемент ах 2 и 3 деформации, измеряемые т|ензореэисторами. При этом тензорезисторы 8 и 9 включены в плечи измерит ельного моста так, что измерительный м ост реагирует только на деформацию элемента 2, вызываемую нормальной с оставляющей внешнего давления. Тензор езисторы 4,5 и 6,7 расположены взаим"

alo перпендикулярно на внешней поверхн ости цилиндра 3 измеряют деформации о т касательных составляющих внешнего добавления. Тензорезисторы 4 и 5 включены в плечи измерительного моста так, что этот мост реагирует только н а деформации элемента 3, вызванные касательной составляющей внешнего давления в направлении 4-5. Соответственно тензорезисторы б и 7 в другом измерительном мосту реагируют только на касательную составляющую внешнего давления в направлении 6-7.

С учетом измеренной тензорезисторами 8 и 9 в третьем мосту нормальной составляющей определяются три взаимно перпендикулярные составляющие произвольно ориентированного в пространстве вектора внешнего давления.

С целью повышения точности измерения нормальной и касательной состав" ляющих давления в устройстве блок из элементов 10 и 11 может быть заменен на блок с другими по площади элементами, наиболее оптимальными для решаемой задачи.

Ф о р м у л а изобретения

1. Устройство для измерения нормальных и касательных составляющих давления, содержащее корпус, первый воспринимающий давление элемент, установленный с уплотнением по периметру в корпусе, расположенный в по лости корпуса тензопреобразователь .перемещения в электрический сигнал, выполненный в виде размещенных межпч корпусом и воспринимающим давление элементом упругих элементов с тензорезисторами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен дополнительный элемент, воспринимающий давление, а в первом воспринимающем давление элементе выполнено центральное отверстие, в котором установлен с уплотнением дополнительный элемент, при этом первый упругий элемент выполнен в виде стержня, расположенного по оси дополнительного элемента и соединенного одним своим торцом с ним, а другим — с корпусом, а второй упругий элемент расположен коаксиально с первым упругим элементом и выполнен в виде мембраны с центральным отверстием, расположенной параллельно воспринимающему давление элементу и скреп ленной одним своим торцом с ним, а другим — с корпусом.

2, Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что воспринимающие давление элементы соединены жестко со своими упругими элементами, а последние жестко соединены соответствующим торцом с корпусом.

1408259

Составитель О.Слюсарев

Редактор А.Козориз. Техред Л.Олийнык

Корректор А.Тяско

Заказ 3301/43

Подписное

Тираж 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно1юлиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4