Датчик деформаций

 

Изобретение относится к высокотемпературной тензометрии и может быть использовано для измерения малых деформаций на поверхности объектов, подвергающихся воздействию потоков агрессивной газовой среды. Цель изобретения - повышение надежности и точности в условиях воздействия высокой температуры и агрессивной газовой среды, что достигается размещением тензорезисторов 10 на внутренней поверхности переходного кольца 9 из коррозионно-стойкого материала, которое своими кромками приварено к кромкам отверстия 2 в средней части упругого элемента, созданием с помощью двух герметичных крышек 12 и 13 полости, заполняемой инертным газом, закреплением на переходном кольце 9 термопары 11, введением крепежных накладок 15 и 16 с отверстиями и резьбовыми крепежными элементами 17, 18, 19 и 20 на концах и покрытием рабочих поверхностей 5, 6, 7 и 8 опорных площадок 3 и 4 абразивной пастой. Надежность и точность повышаются за счет предотвращения попадания агрессивной среды в полость, где размещены тензорезисторы 10, исключения коррозии кольца в местах адгезии к нему тензорезисторов, учета фактической температуры кольца по сигналам с термопары. Датчик повышает надежность испытаний теплоэнергетического оборудования. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 G 01 В 7/18 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4446378/25-28 (22) 21.06.88 (46) 15.08.90. Бюл. № 30 (71) Московский автомеханическнй институт (72) Б. А. Калошин, В. В. Поднебеснов, Г. П. Речкин, В С. Сенин, С. Е. Тихонов и Г. Х. Хуршудов (53) 531.781.2 (088.8) (56) Патент США № 3599479, кл. G 01 В 7/18, 1971.

Патент Франции № 2331775, кл. G 01 В 7/18, 1977. (54) ДАТЧ И К ДЕФОРМ АЦИ Й (57) Изобретение относится к высокотемпературной тензометрии и может быть использовано для измерения малых деформаций на поверхности объектов подвергающихся воздействию потоков агрессивной газовой среды. Цель изобретения — повышение надежности и точности в условиях воздействия высокой температуры и агрессивной газовой среды что достигается раз„„Я0„„1585662 A 1 мещением тензорезисторов 10 на внутренней поверхности переходного кольца 9 из коррозионно-стойкого материала, которое своими кромками приварено к кромкам отверстия 2 в средней части упругого элемента, созданием с помощью двух герметичных крышек 12 и 13 полости, заполняемой инертным газом, закреплением на переходном кольце 9 термопары 11, введением крепежных накладок 15 и 16 с отверстиями и резьбовыми крепежными элементами !7. 18, 19 и 20 на концах и покрытием рабочих поверхностей 5, 6, 7 и 8 опорных площадок 3 и 4 абразивной пастой. Надежность и точность повышается за счет предотвр" ùåíèÿ попадания агрессивной среды в полость, где размещены тензорезисторы 10, исключения коррозии кольца в местах адгезии к нему тензорезисторов, учета фактической температуры кольца по сигналам с термопары.

Датчик повышает надежность испытаний теплоэнергетического оборудования. 2 нл.

1585662

Изобретение относится к высокотемпературной тензометрии, и может быть использовано для измерения малых деформаций на поверхности объектов, подвергающихся воздействию потоков агрессивной газовой среды.

Цель изобретения — повышение надежности и точности в условиях воздействия высокой температуры и агрессивной газовой среды, что достигается размещением тензорезисторов на внутренней поверхности переходного кольца из коррозионно-стойкого материала, которое своими кромками приварено к кромкам отверстия в средней части упругого элемента, созданием с помощью двух герметичных крышек полости, заполняемой инертным газом, закреплением на переходном кольце термопары, введением крепежных накладок с отверстиями и резьбовыми крепежными элемента ми на концах и покрытием рабочих поверхностей опорных площадок абразивной пастой.

На фиг. 1 представлен датчик деформаций, резрез; на фиг. 2 — датчик, установленный на объекте, вид сверху.

Датчик деформаций содержит упругий элемент, выполненный в виде плоской пластины 1 с отверстием 2 в средней части и опорными площадками 3 и 4 с рабочими поверхностями 5, 6, 7 и 8 на концах, покрытыми абразивной пастой, переходное кольцо 9 из коррозионно-стойкого материала, приваренное обеими кромками к кромкам отверстия 2 в пластине 1, четыре тензорезистора 10, соединенные в четырехплечий тензометрический мост и закрепленные на переходном кольце 9 внутри отверстия 2 равномерно по окружности так, что два противоположных тензорезистора закреплены в диаметрально противоположных точках отверстия 2, в которых поперечное сечение пластины 1 минимально, закрепленную на переходном кольце 9 термопару 11, герметичные крышки 12 и 13, установленные с обеих сторон отверстия 2 в пластине 1 и образующие полость, заполненную инертным газом, соединительный кабель 14, линии которого соединены соответственно с вершинами тензометрического моста и с выводами термопары 11, крепежные накладки 15 и 16 с двумя отверстиями на концах, установленные на рабочих поверхностях 6 и 8 опорных площадок 3 и 4 со стороны, противоположной стороне, предназначенной для закрепления на поверхности объекта, и четыре резьбовых крепежных элемента 17, 18, 19 и 20, предназначенных для закрепления в резьбовых гнездах 21 на поверхности объекта 22 и вставленных в отверстия в крепежных накладках 15 и 16.

Д„гчик .;еформаций работает следующим обпз 4() VI, 5

?О

Перед измерением упругий элемент закрепляют рабочими поверхностями 5 и 7 опорных площадок 3 и 4 на поверхности объекта 22 с помощью резьбовых элементов 17, 18, 19 и 20 крепления. При этом абразивные частицы в пасте, покрывающей рабочие поверхности 5, 6, 7 и 8, внедряются в . эти поверхности и в сопряженные с ними поверхности объекта 22 и крепежных накладок 15 и 16, обеспечивая взаимную фиксацию положения этих поверхностей на стыках. Тензометрический мост и термопару 11 с помощью кабеля

14 соединяют с регистрирующей аппаратурой. При появлении деформации растяжения на поверхности объекта 22 упругий элемент также деформируется, причем вся деформация сосредотачивается в той части пластины 1, где сечение ее минимально, и где размещены два противоположных тензорезистора 10. При этом относительная деформация, воспринимаемая указанными двумя тензорезистора ми 10, возрастает по отношению к относительной деформации поверхности объекта 22 в число раз, пропорциональное отношению расстояния между резьбовыми элементами 17 и

19 или 18 и 20 к расстоянию между границами участка пластины 1 с минимальным сечением. За счет этого возрастает чувствительность датчика, что позволяет использовать его для измерения малых деформаций.

Повышение надежности и точности работы датчика деформаций в условиях воздействия высокой температуры и агрессивной газовой среды достигается за счет того, что эта среда не попадает во внутреннюю полость датчика, а поэтому не нарушает прочность связующего, которым закреплены тензорезисторы 10 на поверхности переходного кольца 9. Кроме того, само выполнение кольца 9 из коррозионно-стойкого материала исключает появление корродированных участков в местах адгезии связующего к поверхности переходного кольца 9, а следовательно, не нарушает сцепления тензорезисторов с упругим элементом. Повышению точности способствует также введение термопары 11, которая позволяет исключить систематическую составляющую температурной погреш.ности датчика деформаций, вызванную различием температур объекта и переходного кольца.

Использование датчика позволяет повысить надежность испытаний теплоэнергетического оборудования, получить более точную информацию о прочностном состоянии конструкционных материалов объекта и на этой основе добиться более высокой надежности самого испытываемого оборудования после его доработки по результатам испыта ний.

1585662

Формула изобретения

Составитель Н. Тимошенко

Редактор Л. Пчолинская Техред А. Кравчук Корректор Т. Палий

Заказ 2320 Тираж 506 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Датчик деформаций, содержащий упругий элемент в виде плоской пластины с отверстием в средней части и опорными площадками с рабочими поверхностями на концах, два резьбовых крепежных элемента, предназначенных для закрепления в резьбовых гнездах на поверхности объекта, и четырехплечий тензометрический мост, два противоположных тензорезистора которого закреплены в отверстии пластины в диаметрально противоположных точках, в которых поперечное сечение пластины минимально, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности в условиях воздействия высокой температуры и агрессивной газовой среды, он снабжен термопарой, переходным кольцом из коррозионно-стойкого материала, двумя герметичными крышками, установленными с обеих сторон отверстия в пластине, двумя крепежными накладками, каждая из которых выполнена с отверстиями на обоих концах, и двумя дополнительными резьбовыми крепежными элементами, рабочие поверхности обеих опорных площадок покрыты абразивной пастой, полость между двумя герметичными крышками заполнена инертным газом, переходное кольцо обеими кромками приварено к кромкам отверстия в пластине, тензорезисторы моста закреплены на переходном кольце равномерно по окружности, крепежные накладки установлены на рабочих поверхностях опорных площадок со стороны, противоположной стороне, предназначенной для закрепления на поверхности объекта, резьбовые крепежные элементы вставлены в отверстия на концах крепежных накладок, а термопара закреплена на внутренней поверхности переходного кольца,