Тензометрический датчик перемещения

 

Изобретение относится к области измерений и может применяться, в частности, для измерения угла поворота дроссельной заслонки карбюратора. Тензометрический датчик перемещения содержит корпус, упругий элемент с тензорезисторами и шток. Шток установлен с возможностью поступательного перемещения. Один конец штока выполнен с возможностью соединения через переходник с резьбовой частью вала устройства. Шток также снабжен наконечником, который установлен с возможностью контакта с упругим элементом. В боковой стенке штока выполнено отверстие для размещения фиксатора, который установлен в пазе корпуса. Такое выполнение тензометрического датчика позволяет измерять не только изгибные деформация, но и угол поворота вала устройства. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области измерений и может применяться в частности для измерения угла поворота дроссельной заслонки карбюратора.

Известно устройство, закрепляемое на балке для измерения изгиба этой балки под действием нагрузки. Это устройство имеет по меньшей мере один рычаг, жестко связанный с концом балки, и контактный переключатель. Этот переключатель срабатывает при заданном перемещении свободного конца рычага (Заявка Англии N 1542937 G 01 B 5/30 - аналог).

Недостатком известного технического решения является невозможность замерения углов поворота деталей.

Известно техническое решение, тензометрический датчик перемещения устройства, содержащий корпус, упругий элемент с тензорезисторами и шток, установленный с возможностью поступательного перемещения (А.с. СССР 868336 G 01 B 7/18 - прототип).

Недостатком известного технического решения является то, что невозможно измерить угол поворота деталей.

Задача изобретения - расширение диапазона измерений.

Решение указанной задачи достигается за счет того, что в тензометрическом датчике перемещения, содержащем корпус, упругий элемент с тензорезисторами и шток, установленный с возможностью поступательного перемещения, согласно изобретения один конец штока выполнен с возможностью соединения через переходник с резьбовой частью вала устройства, причем в боковой стенке штока, снабженного наконечником, установленным с возможностью контакта с упругим элементом, выполнено отверстие, для размещения фиксатора, установленного в пазе корпуса.

Причем фиксатор установлен в пазе корпуса с возможностью продольного перемещения.

На корпусе в зоне контакта наконечника штока с упругим элементом установлен ограничитель перемещения.

Шток имеет внутреннюю резьбу для соединения с переходником и наружную резьбу для сопряжения с наконечником, причем резьбы штока имеют противоположное направление, а внутренняя резьба штока имеет направление, противоположное направлению резьбы вала устройства.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения не была известна - следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический эффект, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".

Изобретение иллюстрируется чертежами.

Фиг.1 - общий вид.

Фиг.2 - продольное сечение фиг.1.

Тензометрический датчик перемещения, содержит корпус 1, упругий элемент 2 с тензорезисторами 3 и шток 4, установленный с возможностью поступательного перемещения, одним концом шток соединен через переходник 5 с резьбовой частью вала дроссельной заслонки, причем в боковой стенке штока 4, снабженного наконечником 6, установленным с возможностью контакта с упругим элементом 2, выполнено отверстие 7, для размещения фиксатора 8, установленного с возможностью перемещения в пазе 9 корпуса 1. Для того, чтобы упругий элемент устройства не испытывал предварительной нагрузки в статическом состоянии, наружная часть переходника 5 имеет резьбу левого направления (противоположного направлению резьбы вала дроссельной заслонки), сопрягаемую с внутренней резьбой штока 4, противоположный конец которого имеет резьбовую часть правого направления для сопряжения с наконечником штока.

Устройство работает следующим образом.

Перед проведением измерений угла поворота дроссельной заслонки шток 4 резьбовой частью крепится на резьбовой части переходника 5 вала дроссельной заслонки карбюратора. Перед закреплением корпуса 1 на корпусе карбюратора фиксатор 8 совмещают с направляющим пазом 9 корпуса. Наконечник 6 штока 4 подводят до касания с упругим элементом 2 и, с целью выбора зазора в резьбовом соединении, его еще дополнительно опускают, путем выворачивания наконечника, при этом сила упругой деформации элемента прижимает друг к другу сопрягаемые нитки резьбы и исключает зазоры в местах контакта. Для предохранения упругого элемента и тензорезисторов от перегрузки, т.е. от превышения допустимой деформации в процессе установки датчика и его работы величина зазора между ограничителем 10 и упругим элементом выполняется с учетом допустимой деформации тензорезисторов и упругого элемента.

В процессе работы карбюратора при открытии дроссельной заслонки и повороте ее приводного вала, на котором закреплено основание штока, шток при помощи фиксатора, закрепленного в направляющем пазе корпуса, совершает поступательное движение и концом штока деформирует упругий элемент. Деформация упругого элемента, пропорциональная углу поворота дроссельной заслонки, преобразуется при помощи тензорезисторов, собранных в мостовую измерительную схему, в выходной электрический сигнал.

Предлагаемое изобретение позволяет расширить диапазон применения известных решений и сделать возможным измерение не только изгибных деформаций, но и угол поворота вала устройства.

Формула изобретения

1. Тензометрический датчик перемещения, содержащий корпус, упругий элемент с тензорезисторами и шток, установленный с возможностью поступательного перемещения, отличающийся тем, что один конец штока выполнен с возможностью соединения через переходник с резьбовой частью вала устройства, причем в боковой стенке штока, снабженного наконечником, установленным с возможностью контакта с упругим элементом, выполнено отверстие для размещения фиксатора, установленного в пазе корпусе.

2. Тензометрический датчик по п.1, отличающийся тем, что фиксатор установлен в пазе корпуса с возможностью продольного перемещения.

3. Тензометрический датчик по п.1 или 2, отличающийся тем, что на корпусе в зоне контакта наконечника штока с упругим элементом установлен ограничитель перемещения.

4. Тензометрический датчик по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что шток имеет внутреннюю резьбу для соединения с переходником и наружную резьбу для сопряжения с наконечником, причем резьбы штока имеют противоположное направление, а внутренняя резьба штока имеет направление, противоположное направлению резьбы вала устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2