Способ изготовления струнного датчика

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных областях техники, связанных с измерением физических величин. Целью изобретения является повышение технологичности и надежности. Цель достигается тем, что струну 4 выпЬлняют из электропроводного материала, формируют в выступах упругого элемента 1 пазы и заполняют изоляционным материалом 3,затем нагревают струну до определенной температуры, внедряют ее в изоляционный материал и прекращают нагрев. В изоляционном материале возможно предварительное изготовление пазов в направлении оси струны, ширина которых меньше толщины струны. 2 з.п. флы, 4 ил.

СО" 3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я>! G 01 1 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

lo (Риг. 5 (21) 4649198/10 (22) 13.02.89 (46) 23.01.91. Бюл. N. 3 (72) Е.А. Мокров, Н.П, Педоренко, В,Я, Дуркин и Е,М. Белозубов (53) 531,781 (088.8) (56) Заявка Японии Q 58-53301, кл, G 01 1/10, 1984, Проектирование датчика для измерения механических величин /Под ред. Е.П. Осадчего. М.: Машиностроение, 1979, с, 320. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРУННОГО ДАТЧИКА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в

5U „, 1622783 А1 различных областях техники, связанных с измерением физических величин. Целью изобретения является повышение технологичности и надежности. Цель достигается тем, что струну 4 выпЬлняют из злектропроводного материала, формируют в выступах упругого элемента 1 пазы и заполняют изоляционным материалом 3, затем нагревают струну до определенной температуры, внедряют ее в изоляционный материал и прекращают нагрев. В изоляционном материале возможно предварительное изготовление пазов в направлении оси струны, ширина которых меньше толщины струны. 2 з,п. флы, 4 ил.

1622783

Изобретение относится к измерительHoé технике, в частности к датчикам, предназначенным для использования в различных обла тях науки и техники, cs»занных с измерением усилий, давлений и других механических величин.

Целью изобретения является повышение технологичности и надежности.

На фиг.1 показан упругий элемент с выступами и пазами; на фиг.2 — то же, с изоляционныл1 материалом в пазах; на фиг.3 — то же, со струной; на фиг,4 — выполнение пазов в изоляционном материале.

Способ изготовления реализуется с,.едующим образом.

Формируют упругий элемент 1 с выступами 2, выполняют струну из электропроводного тугоплавкого материала, например из вольфраморениевого сплава БР-20. Формируют в выступах пазы (фиг,1). Формирование пазов может проводится любым известным методом, например фрезерованием, Формирование пазов может проводиться и в одном цикле с изготовлением упругого элемента и выступов, Вплавляют в пазы изоляционный материал 3 с меньшей температурой размягчения по сравнению с температурой оекристаллизации материал". струны (фиг.2). В качестве этого материала используется стекло С52-1, имеющее температуру размягчения 585 С. Температура рекристаллизации сплава Вр-20 1500ОС, Для обеспечения работоспособности струнного датчика в широком диапазоне температур дополнительно необходимо обеспечить близость температурных коэффициснтоь линейного расширения (ТКЛР) материала струны 4 и изоляционного материала, Для повышения грочности закрепления на концах струны в соне соприкосновения с изолятором могут быть выполнены уголщения, а в пазах— выступы проточки перпендикулярно продольной оси струны. В качестве изоляционного материала и материала струны могут быть использованы и другие сочетания л атериалов, имеющих близкие температурные коэффициенты линейного расширения и необходимые соотношения температур размягчения и температур рекристаллиэации. При этом с целью уменьшения температурных погрешностей при эксплуатации упругий элемент с выступами изготавливают из материала с аналогичным или близким ТКЛР, Соотно вение между температурой размягчения изоляционного материала и температурой рекристаллизации материала струны является существенным, так как, если температура размягчения изоляционного материала не будет меньше температуры рекристаллизации материала струны, то в процессе последую- обеспечения на основе этого повышения на55

50 щего на;рева струны мокнут изменят:ся ее механические характеристики, Помещаю струну и упругий элемент в защитную сред, В качестве защитной среды используется инертный гd3 или вакуум. Защитная среда необходима для предотвращения окисления струны при последующем оаэогреье.

Нагревают струну 4 пропусканием электоического тока через нее при помощи токоподводов 5. Величину электрического тока подбирают экспериментальным путем. Те,игература нагрева струны должна гревышать температуру размягчения изоляциочно..о материала для обеспечения последующе;о внедрения гтруны B изоляциончый ыатериап, В то же время температура нагрева струHbI должна быть меньше температур.рекристаллизации струны для -!per;оТпращения изменения ее характеристик, Внедрение струны в изоляциочный материал (фиг.3) осуществляется параллельным ее геремещением в направлении упругого элемента. Перемещение осуществляется с помощью л;анипулятора. Для облегчения внедрения параллельное перемещение может I.опровождаться микроперемешениями от ультразвукового возбудителя в ньгравлении перемещсния и вдоль оси струн ьl. г1осле достижечия необходимого поло>кения струны прекращают ее нагр в, умеllbol з ток, протекающий через струну, до чу»я П-, достижении струной температуры отьер кдения изоляционного матеоиалл проис.:,одит жесткое закрепление струны в выступах упругого элемента. После llîлíoI0 îxëаждения струны автоматически получается ее натяг, связанный с тем, что пр внедрении нагретой струны упругий элемент практически не нагрсвается и сголиней ые размс Ibl неизменны, а длина струги I lâå»l,÷èëañI вследствие се термического расьчирения.

CrIocou изготовления r! o o. 1 формуf! bl HP. позволяет получать натяг струны л более или менее широких пределax. так как этот натяг получается автоматически и полностью определяется характерис-иками применяемых материалов. В то же время, в струнных датчиках для каждой конкретной конструкции существует оптимальный натяг струны, который обеспечивает надежную работу датчика с минимальной погрешностью. С цель о возможности получения требуемого,<агяга и дежности перед внсдрснием струны предваригельно изменяют температур., упругого элемента до температуры, определяемой по соотношению п.2 форму;ы. П пичем для голучения натяга, величина которого превышает нзтяг по п.1 формулы, необходимо охлаждать упругий элсмснг. а для получения нат»га, ве1622783 ли (Hod Kotopoi о меньше натяга по п.1 формулы, необходимî íагревать упругий элемент, С целью дальнейшего облегчения внедрения струны в изоляционный материал в 5

"оответствии с п 3 формулы возможно предварительное выполнение пазов 6 (фиг.4) в направлении оси струны, ширина которых ьен.ше толщиíbi струны.

Формула изобг етения 10

1, Спо=об изгo овления струнного датчика, заключающийся в фопмировании упэугого элемента с выступами I закрепленными в . их струнами, о л и ч а ю щ i1 и с я тем, что, с целью повышения технологичности и на- 15 дежности, выполчяют струну из злектрог.роводного л атериала, формируют в выступах пазы, вплавляют в них изоляционный материал с температурой размягчения меньшей температуры рекристаллизации материала 20 стгуны,помещаютструнуиупругий:лем т в защитную "реду, на. рева.от c-:py v пропусканием через нее электричес его тока до температуры, превышак;щей температуру размягчения изоляционнсго материала, но 25 меньшей температуры рекристаллизации атериала струны, внедряют струну в изоляционный материал и прекращают нагрев струны.

2. Способ по п1, отличающийся тем, что перед внедрением струны доводят температуру ty э упругого элемента и поддерживают в процессе изготовления до величины, определяемой по формуле а, h,! у.э — to (tu тс) ауэ % э о где to — температура нормальных климатических условий; а, — темпер,;турнь и коэффициент линейнего расширения струны; а, — температурный коэффициент линейно о расширения упругого элемента;

tu — температура отверждения изоляционного материала;

1Π— длина струны между выступами при тем пе р эту ре tp, A l — заданный натяг струны.

3. Способ по пп. 1 и 2. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что перед внедрением струны в изоляционном материале BblfloRHAloT в направлении оси струны пазы, ширина которых меньше толщины струны.

1622783

Составитель А. Северин

Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши

Редактор Л,Гратилло

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

Заказ 107 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5