Устройство для измерения напряжений

 

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к измерителям механических напряжений в различных твердых фазах, например во льду. Целью изобретения является расширение диапазона измерений. Устройство содержит два приемных жестких диска 1, 2, один из которых выполнен с кольцевыми ступенями На каждой ступени в плоскости устройства уложены трубчатые кольца 3, 4, 5, являющиеся чувствительным элементом преобразователя . Жесткость колец увеличивается от кольца 3 к кольцу 5. В центре устройства размещается датчик перемещений 6, преобразующий изменение расстояния между дисками в электрический сигнал. Преобразователь собирается с помощью болтов 7 В диск 1 болты вставляются в потай со скользящей посадкой, а в ДИ1.К 2 вворачиваются По торцу датчик покрывается герметикой 8. Сумма общей высоты ступеней Н и линейного участка деформирования наиболее жесткого трубчатого кольца /„+ связана с первоначальным зазором между дисками L и разрушающей относительной деформацией среды е следующим соотношением , W+ n+l Ј (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G О! f 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ о

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4688482/10 (22) 27.03.89 (46) 07.03.91. Бюл. № 9 (71) Арктический и антарктический научноисследовательский институт Госкомгидромета (72) В. А, Никитин, В. Н. Смирнов, В. И. Сыроваткин и А. И., Шушлебин (53) 531.788(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 732704, кл. G 01 L 99//0044, 1978.

Pilkington R., Blanchet D. Fullseale measurements of ice forces on an artifical island.— The 7-th inter, conference on port and

ocean engineering under arctic cond. Espoo, 1983, ч. 4, р. 818 — 834. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

НАП РЯЖЕ НИ Й (57) Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к измерителям механических напряжений в различных твердых фазах, например во льду. Целью изобретения является расширение диа„„SU, 1633295 д ) назона измерений. Устройство содержит два приемных жестких диска 1, 2, один из которых выполнен с кольцевыми ступенями.

На каждой ступени в плоскости устройства уложены трубчатые кольца 3, 4, 5, являющиеся чувствительным элементом преобразователя. Жесткость колец увеличивается от кольца 3 к кольцу 5. B центре устройства размещается датчик перемещений 6, преобразующий изменение расстояния между дисками в электрический сигнал. Преобразователь собирается с помощью болтов 7.

В диск! болты вставляют. я в потай со скользящей посадкой, а в диск 2 вворачиваются.

По торцу датчик покрывается герметиком 8.

Сумма общей высоты ступеней Н и линейного участка деформирования наиболее жесткого трубчатого кольца l„ i связана с первоначальным зазором между дисками L и разрушающей относительной деформацией среды е следующим соотношением

H+lÄp(1633295

Н

/ь

tl !

„

P+ l„i обгцая высота ступенеи; высота i ступени; количество ступеней; участок линейного деформирования наиболее жесткого трубчатого кольца; первоначальный зазор между дисками; максимально возможная относительная деформация преобразователя напряжений: предельная (разрушающая) относительная деформация среды.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерителям механических напряжений в различных твердых средах, например, во льду.

Цель изобретения расширение диапазона измерений.

На фиг. и 2 представлен преобразовательь напряжений, поперечное сечение.

Устройство содержит дна приемных диска и 2. Причем один из дисков (2) выполнен ступенчатым. На каждой ступени в плоскости устройства уложены трубчатые кольца 3--5, которые закреплены на ступенях, например, с помощью клея. Жесткость трубок у колец увеличивается от кольца 3 к кольцу 5. Количество ступеней и трубчатых колец определяется средой, в которой будет эксплуатироваться устройство и диапазоном возможных напряжений. На центральной оси устройства размещается датчик 6 перемещения, преобразующий изменение расстояния между дисками н электрический сигнал. Устройство собирается с помощью болтов 7. Причем н диск болты вставляются н потай со скользящей посадкой, а н диск 2 вворачиваются. С помощью этих болтов диски равномерно иоджимаются на трубчатом кольце 3. 11ри воздействии напряжений, благодаря скользящей посадке болтов 7, диски свободно смещаются относительно друг друга. По торцу датчик покрывается герметиком 8.

Для обеспечения измерения напряжений н среде вплоть до разрушающих должно выдерживаться следующее соотношение ! фиг. 2):

Сила F, вызывающая деформацию преобразователя напряжений, равную Н-)-l„ ., связана с прочностью среды (льда) на сжатие 6,. следующим соотношением:

Р)6,.. S, где S — площадь диска.

Для измерения напряжений устройство вмораживается в ледяной покров или же закрепляется на сооружении между сооружением и льдом. При небольших напряже) О ниях в ледяном покрове, обусловленных, например, прохождением волн зыби, работает трубчатое кольцо 3 с наибольшим диаметром и минимальной жесткостью. При увеличении напряжений, например при термическом расширении льда, диски и 2 сдвигаются так, что начинает работать кольцо 4, далее ири дальнейшем сжатии льдов, например, связанных с ветровым воздействием, включается кольцо 5. Последовательное автоматическое включение более жестких

2О колец позволяет измерять напряжения во льду вплоть до разрушающих. Изменение расстояния между дисками преобразуется в электрический сигнал, усиливается и подается на регистрирующую аппаратуру.

Формула изобретения

Устройство для измерения напряжений, содержащее два жестких диска, трубчатый упругий элемент и преобразователь переме3г) щения в электрический сигнал, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, трубчатый упругий элемент выполнен из колец одинаковой высоты, разной жесткости, концентрично уложенных по мере изменения жесткости, при этом один из приЗ5 емных дисков выполнен с кольцевыми ступенями, на которых размещены кольца, причем высота каждой ступени меньше линейного диапазона деформирования кольца, размещенного на ней, а минимальный первоначальный зазор между дисками выбран из соотношения

45 де Н вЂ” общая высота степени;

l„+ — линейный участок деформирования наиболее жесткого кольца; е — разрушающая относительная деформация среды.

1633295

А1 оп 1

Фиг z иг

Соста вител ь Н. 13овчу к

Редактор С. Патрушева Техред А. Крав <ул Корр< кт<>р М. Н1арошн

Заказ 612 Тираж 358 По:шнсн<х

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С(.(.Р

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгороз. у. Гагарина. 101