Тензометр для измерения поперечной деформации плоских образцов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения абсолютных размеров образцов, а наиболее эффективно - для конечных поперечных деформаций преимущественно низкомодульных материалов. Целью изобретения является повышение точности измерения путем обеспечения стабильности контактного давления в зоне опора - образец . Для этого монтажные опоры датчика выполнены в виде двух ферромагнитных пластин, намагниченных в противоположной полярности и предназначенных для установки на противоположные стороны образца, и двух сферических шарниров, каждый из которых жестко соединен с соответствующей пластиной и выполнен из магнитомягкого материала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1768945 А1 (я)я G 01 В 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4896347/28 (22) 19.11.90 (46) 15,10.92. Бюл. М 38 (71) Институт механики сплошных сред

Уральского отделения АН СССР (72) В.Г,Золотухин, Л,С.Санников, Е.И.Селиванов и В.В.Филиппов (56) Авторское свидетельство СССР

N 242465, кл. G 01 В 5/30.

Авторское свидетельство СССР

М 956969, кл. G 01 В 7/18, 1978 (прототип), (54) ТЕНЗОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПЛОСКИХ ОБРАЗЦОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения абсолютных размеров в образцах, а наиболее эффективно для конечных поперечных деформаций преимущественно низкомодульных материалов, Известны датчики для измерения продольной и поперечной деформации, содержащие корпус, упругие чувствительные элементы и монтажные опоры для передачи деформации образца на упругие элементы.

Недостатком таких тензометров является то, что надежное закрепление монтажных опор на образце, осуществляемое за счет деформации чувствительных упругих элементов, пружин, эластичных жгутов или иными механическими способами. вызывает внедрение монтажных опор в образец, причем контактное давление не остается постоянным во время испытаний, Это приизмерения абсолютных размеров образцов, а наиболее эффективно — для конечных поперечных деформаций преимущественно низкомодульных материалов. Целью изобретения является повышение точности измерения путем обеспечения стабильности контактного давления в зоне опора — образец. Для этого монтажные опоры датчика выполнены в виде двух ферромагнитных пластин, намагниченных в противоположной полярности и предназначенных для установки нг противоположные стороны образца, и двух сферических шарниров, каждый из которых жестко соединен с соответствующей пластиной и выполнен из магнитомягкого материала. 1 ил. водит к искажению результатов испытании и снижению точности измерений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является тензометр для измерения поперечной деформации, содержащий корпус, два консольно закрепленных на нем упругих элемента с тензорезисторами и две соосные опоры, каждая из которых расположена на соответствующем упругом элементе (2).

Этот тензометр также обладае приведенными выше недостатками.

Опоры удерживают датчик на сбразце за счет сил трения, возникающих о . прижгтия опор упругими силами деформированных упругих элементов. Это вызывает дополнительную погрешность в измерении поперечной деформации за счет внедрения опор в тело образца, причем внедрение это не постоянно. При испытаниях на растяже1768945

55 ние, например, низкомодульного материала при сильном (до 50, ) утонении образца, силы упругости, прижимающие опоры к образцу, уменьшаются по линейному закону, и опоры могут вообще терять контакт с образцом. Чтобы этого не происходило, необходимо увеличивать предварительное натяжение прижимающих элементов, что приводит к увеличению внедрения опор в тело образца, в свою очередь, приьодит к необходимости увеличивать площадь контакта с образцом, а это ведет к увеличению веса датчика и т.д.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем обеспечения стабильности контактного давления в зоне опора — образец, Для достижения поставленной цели опоры выполнены в виде двух ферромагнитных пластин, намагниченных в противоположной полярности и предназначенных для установки на противоположные стороны образца, и двух сферических шарниров, каждый из которых жестко соединен с соответствующей пластиной и выполнен из магнитомягкого материала, Применение постоянно намагниченных пластин-опор позволило достигнуть HoBQI эффекта — повышения точности измерения поперечной конечной деформации образцов за счет создания постоянного во времени контактного давления между опорами датчика и измеряемым образцом, при утонении которого уменьшается контактное давление упругих элементов, и увеличивается взаимное притяжение магнитных опор, На чертеже изображен предлагаемый тензометр, общий вид, Тензометр содержит корпус 1, два консольно закрепленных на нем упругих элемента 2 с тензорезисторами 3 и две соосные опоры, каждая из которых расположены на соответствующем упругом элементе 2. Опора состоит из ферромагнитной пластины 4, контактирующей с образцом 5. Шарнирные соединения упругих элементов 2 с опорами состоят из сферических шарниров 6, жестко соединенных с ферромагнитными пластинами 4, и подпятников 7 с конусными отверстиями, жестко соединенными с упругими

5 элементами 2 и выполненными из упругомягкого материала.

Установка тензометра на образец 5 производится следующим образом, Опоры 4 с шарнирами 6 устанавливают10 ся на противоположные поверхности образца 5 и притягиваются друг к другу даже через немагнитные материалы (каучук, резина, дюралюминий и др.) в виду того, что намагничены они в противоположной по15 лярности, Под действием магнитных сил образуются силы трения достаточные. чтобы удержать на образце 5 не только опоры 4, но и весь тензометр.

Затем на установленные опоры 4 кре-.

20 пится соо1ветственно тензометр. При этом за счет того, что шарниры 6 и подпятники 7 изготовлены из магнитомягких материалов, происходит самоустановка конических отверстий подпятников 7 на сферические по25 верхности шарниров 6, и далее этот контакт не теряется.

Формула изобретения

Тензометр для измерения поперечной

30 деформации плоских образцов, содержащий корпус, два консольно закрепленных на нем упругих элемента с тензорезистора.— ми и две соосные опоры, каждая из которых расположена на соответствующем упругом

35 элементе, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем обеспечения стабильности контактного давления в, зоне опора — образец, опоры выполнены в виде двух ферромагнитных

40 пластин, намагниченных в противоположной полярности и предназначенных для установки на противоположные стороны образца, и двух сферических шарниров, каждый из которых жестко соединен с соот45 ветствующей пластиной и выполнен из магнитомягкого материала.

1768945

50

Составитель Е.Вакумова

Техред М.Моргентал Корректор H.5оцок

Редактор

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

Заказ 3637 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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