Устройство для измерения контактного напряжения

Авторы патента:

G01L1/02 - с помощью гидравлических или пневматических средств

Использование: в измерительной технике для измерения контактного напряжения на границе контакта двух сред. Сущность изобретения: устройство содержит жесткий корпус с упругой мембраной и рабочей камерой с жидкостью, установленной в плоскости штампа на границе контакта с грунтом. рабочая камера через трубопровод с манометром соединена с сильфоном компенсационной камеры, установленным в жесткой рамке соосно с микрометрическим винтом, связанным через редуктор с электродвигателем. Мембрана снабжена индикатором ее прогиба, связанным с датчиком положения, который через анализатор знака прогиба мембраны связан с блоком управления привода, нагруженного на электродвигатель. Положительный эффект: повышение точности измерений благодаря сохранению напряженно-деформированного состояния на границе контакта двух сред невозмущенным при силовом и температурном воздействии. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения контактного напряжения на границе двух сред.

Известно устройство для измерения контактного напряжения, содержащее рабочую камеру с жидкостью, мембрану, измерительную камеру с диафрагмой, заполненную жидкостью, индикатор прогиба диафрагмы, компенсационную камеру с подпружиненным поршнем, причем измерительная камера сообщена с рабочей и компенсационной камерами трубопроводом [1].

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения контактного напряжения, содержащее рабочую камеру с жидкостью, закрытую мембраной для размещения на границе контакта двух сред, компенсационную камеру и трубопровод с манометром, подключенный к рабочей и компенсационной камерам [2].

Недостатком известного устройства является ограниченная точность измерений из-за нарушения плоского напряженно-деформированного состояния уплотняемой среды в зоне прогиба мембраны.

Целью изобретения является повышение точности измерений путем сохранения напряженно-деформированного состояния уплотняемой среды.

Для этого устройство снабжено датчиком положения мембраны, анализатором знака прогиба мембраны от нулевого уровня, блоками управления приводом и электропитания, электродвигателем и редуктором, при этом рабочая камера снабжена индикатором прогиба мембраны, а компенсационная камера выполнена в виде сильфона, установленного в жесткой рамке соосно введенному микрометрическому винту, причем индикатор прогиба мембраны рабочей камеры связан через датчик положения мембраны и анализатор знака прогиба мембраны от нулевого уровня с входом блока управления приводом, который подключен к блоку электропитания и нагружен на электродвигатель, который через редуктор и микрометрический винт связан с сильфоном компенсационной камеры.

Кроме того, согласно изобретению, редуктор может быть выполнен в виде волновой передачи.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство для измерения контактного напряжения содержит жесткий корпус 1 с упругой мембраной 2 и рабочей камерой 3, заполненной рабочей жидкостью, установленный в уплотняющей среде плоского штампа 4 на границе контакта с уплотняемой средой грунта 5. Рабочая камера 3 посредством трубопровода 6 с манометром 7 соединена с сильфоном 8 компенсационной камеры, установленным в жесткой рамке 9 соосно с микрометрическим винтом 10, связанным через редуктор 11 с выходным валом шагового электродвигателя 12. Мембрана 2 снабжена индикатором 13 ее прогиба, выполненным, например, в виде плунжера, установленного в гильзе корпуса 1 с клеммами электрического контакта с датчиком 14 положения мембраны, связанного с анализатором 15 знака прогиба мембраны от нулевого уровня и через блок 16 управления приводом и блок 17 электропитания - с электродвигателем 12.

Устройство для измерения контактного давления работает следующим образом. На штамп 4 уплотняющей среды создают усилие Р, под воздействием реакции грунта 5 уплотняемой среды мембрана 2 начинает прогибаться. Индикатор 13 замыкает контакты "+" и "0" уровня с клеммами датчика 14 положения мембраны. Анализатор 15 через блок 16 замыкает фазы правого вращения вала электродвигателя 12. Вал через редуктор 11 вращает микрометрическиий винт 10, который сжимает камеру сильфона 8 и вытесняет рабочую жидкость по трубопроводу 6 в рабочую камеру, возвращая мембрану 2 в исходное плоское состояние.

Аналогично при замыкании контактов "-" и "0" ограничивается выпор мембраны 2 в уплотняемую среду.

Таким образом, в описанном устройстве давление в манометре 7 автоматически доводится до контактного напряжения под мембраной 2 на границе двух сред, причем все внешние силовые и температурные воздействия, влияющие на показания манометра, также компенсируются в автоматическом режиме.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНТАКТНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее рабочую камеру с жидкостью, закрытую мембраной, для размещения на границе контакта двух сред, компенсационную камеру и трубопровод с манометром, подключенный к рабочей и компенсационной камерам, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком положения мембраны, анализатором знака прогиба мембраны от нулевого уровня, блоками управления приводом и электропитания, электродвигателем и редуктором, при этом рабочая камера снабжена индикатором прогиба мембраны, а компенсационная камера выполнена в виде сильфона, установленного в жесткой рамке соосно с введенным микрометрическим винтом, причем индикатор прогиба мембраны рабочей камеры связан через датчик положения мембраны и анализатор знака прогиба мембраны от нулевого уровня с входом блока управления приводом, который подключен к блоку электропитания и нагружен на электродвигатель, который через редуктор и микрометрический винт связан с сильфоном компенсационной камеры.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем редуктор выполнен в виде волновой передачи.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Способ испытания керамических изоляторов и устройство для его осуществления // 1817838

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при испытании изоляторов на изгиб

Способ определения полной нормальной силы в уплотнительных узлах // 1814037

Способ определения фазовых переходов первого рода // 1781564

Способ изменения характеристики гидравлического динамометра // 1763915

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при создании прецизионных гидравлических динамометров с упругим элементом в виде сильфона

Устройство для испытания образцов // 1737288

Изобретение относится к испытательной технике

Силовозбудитель // 1716345

Изобретение относится к измерительной технике

Устройство для измерения сжимающих усилий // 1659748

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения сжимающих усилий

Датчик силы воздействия струи // 1654682

Датчик напряжений // 1647293

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования постоянных или медленно меняющихся напряжений в упругих, вязкоупругих и сыпучих средах

Устройство для измерения усилия перевода стрелки с асимметричным приложением силы // 2125253

Изобретение относится к устройству для измерения усилия перевода стрелки в рельсовых стрелочных переводах с чувствительным элементом и соединенным с чувствительным элементом, выполненным в виде деформируемого тела, измерительным стержнем, который может быть вставлен в шарнир стрелочного привода, причем чувствительный элемент выполнен в виде электромеханического чувствительного элемента и расположен вне приложения силы к измерительному стержню в соединенной с измерительным стержнем головке

Устройство для испытания образцов // 2184357

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для проведения механических испытаний, в частности испытаний на циклическую прочность образцов прямоугольного сечения, в том числе образцов, предварительно облученных в атомном реакторе

Силонагружающее, весосилоизмерительное устройство // 2249799

Изобретение относится к силоизмерительной технике, и может быть использовано при создании прецензионных силонагружающих и весосило-измерительных устройств, например, образцовых силозадающих машин, рабочих средств измерений и крановых весов

Способ определения физико-механических характеристик ледовых образований в натурных условиях в скважинах // 2348018

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к определению физико-механических характеристик (прочности) ледовых образований в натурных условиях в скважинах

Способ определения сцепления и угла трения частично разрушенного объема льда с ненарушенным ледяным покровом // 2365885

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к определению параметров состояния ледяного покрова с помощью гидравлических или пневматических средств, в том числе к определению физико-механических характеристик льда и ледяных образований

Машина силозадающая (силоизмерительная) образцовая рабочая гидравлическая // 2431123

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к образцовым и рабочим средствам хранения, воспроизведения, передаче единицы силы к средствам измерения или испытываемых объектов

Машина испытательная силоизмерительная электрогидравлическая с расширенным диапазоном управления и измерения // 2477844

Изобретение относится к метрологической технике - образцовым и рабочим средствам хранения, воспроизведения, передаче единицы силы к средствам измерения или испытываемых объектов (образцов)

Устройство для измерения контактного давления эластичных уплотнений // 2477845

Изобретение относится к испытательной технике для определения механических характеристик материалов, а именно к устройствам для измерения контактного давления эластичных уплотнений

Машина силовоспроизводящая эталонная // 2494360

Изобретение относится к метрологической технике, а именно к технике обеспечения единства измерения силы. Техническим результатом является упрощение конструкции устройства. Машина силовоспроизводящая эталонная состоит из нагружающего модуля, включающего силовую раму, образованную основанием с силовыми гидроцилиндрами с поршнями-колоннами и траверсой, реверсной рамы, соосной с силовой рамой и снабженной устройством установочного перемещения ее относительно траверсы силовой рамы, опирающейся на траверсу силовой рамы через посредство эталонного датчика силы сжатия, и соединяемую поверяемым датчиком силы растяжения с основанием, системы гидропривода нагружения системы управления, системы индикации силы нагружения штатного эталонного датчика силы, электрических и гидравлических линий связей агрегатов и блоков машины. Машина силовоспроизводящая эталонная снабжена расположенной в рабочей зоне силовой рамы дополнительной траверсой, жестко связанной посредством колон-стоек с основанием силовой рамы и образующей с нижней поперечиной реверсной рамы зону установки поверяемых датчиков силы (динамометров) сжатия. 1 ил.

Устройство для испытания материалов в ядерном реакторе // 2525678

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано при проведении радиационных испытаний, в частности испытаний при исследовании влияния облучения на механические свойства, зависимости деформации радиационного формоизменения и радиационно-термической ползучести образцов исследуемых материалов в ядерных реакторах. Для этого устройство для испытания материалов в ядерном реакторе содержит корпус и раму, с соосно установленной обоймой, в которой расположен образец для испытания на растяжение, закрепленный верхней частью к обойме, а нижняя его часть установлена в упор к нижнему торцу рамы, причем верхняя часть рамы содержит коромысло, к которому с двух сторон шарнирно закреплены образцы для испытания на растяжение, а их нижние части закреплены к корпусу блока нагрузки, нагружающий шток которого установлен в упор к нижнему торцу обоймы. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.