Тензометр

 

Изобретение относится к измерительной технике. С целью повышения точности измерений при криогенных температурах датчик снабжен установленным на корпусе электромагнитом с якорем, выполненным в виде шарнирно закрепленной на корпусе пластины и предназначенной для взаимодействия свободным концом с торцом катушки1 индуктивности, и съемным фиксатором взаимного положения скоб, предназначенным для установки на скобах при их закреплении на образце. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 7/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4785282/28 (22) 23.01.90 (46) 15.03.92. Бюл, N. 1.0 (71) Ульяновский научно-производственный комплекс "Центр микроэлектроники и автоматизации в машиностроении" (72) В.M.TåïëoBà (53) 531.781.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1226009, кл. G 01 В 5/30, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N 295014, кл. G.01 В 5/30, 1968.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к индуктивным дифференциальным датчикам линейных перемещений, и может быть использованодля измерения деформаций при криогенных температурах.

Известны датчики деформации, содержащие фиксатор базы, состоящий.из двух неравноплечих рычагов, соединенных с помощью пружины, насаженной на измерительный наконечник и откидной крюк, служащий фиксатором базы.

Недостатком такого датчика является низкая точность измерений при криогенных температурах из-за наличия трех шарнирных соединЕний, которые при криогенных температурах покрываются коркой льда, оказывающей сопротивление деформации, что снижает их чувствительность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является тенэометр, содержащий две втулки, плунжеры, подвиж„„ДЫ,„, 1719883 А1 (54) ТЕНЗОМЕТР (57) Изобретение относится к измерительной технике. С целью повышения точности измерений при криогенных температурах датчик снабжен установленным на корпусе электромагнитом с якорем, выполненным в виде шарнирно .закрепленной на корпусе пластины и предназначенной для взаимодействия свободным концом с торцом катушки индуктивности, и съемным фиксатором взаимного положения скоб, предназначенным для установки на скобах при их закреплении на образце. 2 ил. но установленные во втулках, опорные призмы, две скобы и индуктивный датчик, катушка которого установлена на одной иэ скоб, а сердечник на другой.

Недостатком известного преобразователя является низкая точность измерений в области низких и сверхнизких температур, что обусловлено искажением тензометром измеряемых деформаций материалов с низким модулем упругости (пластичных материалов), вносимых его весом.

Целью изобретения является повышение точности измерения деформаций при криогенных температурах, Поставленная цель достигается тем. что тензометр, содержащий корпус, катушку индуктивности со штоком и две скобы с зажимами, одна из которых соединена с катушкой индуктивности, а другая со штоком, снабжен установленным на конусе электромагнитом с якорем,.выполненным в виде шарнирно закрепленной на корпусе

1719883 пластины, предназначенной для взаимодействия свободным концом с торцом катушки индуктивн ости, и съемным фиксатором зажимного положения скоб, предназначенным для установки на скобах при их закреплении на образце.

На фиг. 1 изображен тензометр, закрепленный на испытуемом образце; на фиг, 2— зависимости абсолютной деформации образца от нагрузки при 20 К, снятые предлагаемым и известным тензометрами.

Тензометр содержит корпус 1, установленную в нем катушку 2 индуктивности со штоком 3 и две предназначенных для закрепления на образце скобы 4 и 5 с зажимами 6 и 7, одна из которых соответственно соединена с катушкой 2 индуктивности, а другая.— co штоком 3, закрепленный на корпусе 1 с помощью зажимного приспособления 8 электромагнит 9.с якорем 10, выполненным в виде шарнирно закрепленной на корпусе 1 пластины, предназначенной для взаимодействия свободным концом с торцом катушки 2 индуктивности, и съемный фиксатор 11 взаимного расположения скоб 4 и 5, предназначенный для установки на скобах 4 и 5 при их закреплении на образце 12.

Тензометр работает следующим образом.

Тензометр с.установленным на скобах 4 и 5 съемным фиксатором 11 закрепляют на испытываемом образце 12 с помощью зажимов б и 7. При этом подают ток на электромагнит 9, вследствие чего его якорь 1 прижимается к полюсам электромагнита и удерживается в горизонтальном положении, а нижний торец катушки 2 индуктивности упирается в якорь 10 и вес катушки 2 не передается на образец 12. После этого фиксатор 11 снимают. Затем образец 12 вместе с установленным на нем тензометром и включенным электромагнитом 9 охлаждают до криогенной температуры, значение кото- рой требуется достичь по условиям эксперимента. При этом модуль упругости материалов увеличивается (у низкомодульных материалов типа пластмасс или резины — на 2-3 порядка) и вес тензометра оказывается уже недостаточным для создания в образце 12 деформаций, существенно искажающих результаты низкотемпературного эксперимента. При достижении требуемой криогенной температуры, например 77К, отключают питание электромагнита 9, его

5 якорь 10 под собственным весом падает вниз, занимая уже вертикальное поло>кение, и катушка 2 индуктивности удерживается на образце 12 только за счет скобы 5.

При нагружении образца 12 расстояние

10 между скобами 4 и 5 изменяется, шток 3 занимает новое положение относительно катушки 12 индуктивности и выходной сигнал с этой катушки 2 изменяется на величину, соответствующую рабочей деформации

15 образца, На фиг. 2,представлены материалы сравнительных испытаний рассматриваемого тензометра и его прототипа. Анализ результатов испытаний одного и того же образца показывает, что при использовании

20 прототипа не достигается воспроизводимость результатов (кривые 2а и 2б), в то время как кривые 1а и 2а, полученные при последовательных экспериментах с использованием предлагаемого тензометра, прак25 тически совпадают на всем интервале рабочих деформаций образца.

Таким образом, точность работы тензометра при криогенных температурах повышается за счет использования

30 дистанционного управления электромагнитом, удерживающим тензометр на образце.

Формула изобретения

Тензометр, содержащий корпус, катуш35 ку индуктивности со штоком и две предназначенные для закрепления на образце скобы с зажимами, одна из которых соединена с катушкой индуктивности, а другая— со штоком, отличающийся тем, что, с

40 целью повышения точности измерений деформаций при криогенных температурах, он снабжен установленным на корпусе электромагнитом с якорем, выполненным в виде шарнирно закрепленной на корпусе пласти45 ны, предназначенной для взаимодействия свободным концом с торцом катушки индуктивности, и съемным фиксатором взаимного . положения скоб, предназначенным для установки на скобах при их закреплении на

50 образце.

1719883