Устройство для измерения нагрузок
Изобретение относится к силоизмерительной технике. Устройство включает в себя корпусные детали, между которыми происходит деформирование секций токоизолированной тензочувствительной проволоки по всей ее длине. Технический результат - повышение чувствительности измерений. 2 ил.
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам, предназначенным для измерения нагрузок в различных кинематических цепях и силопередающих звеньях, не допускающих существенного увеличения длины цепи или звена.
Известно устройство для измерения нагрузок, содержащее выполненный в виде тора кольцевой упругий элемент, установленный между двумя силовыми элементами кольцевой формы. Нагрузка на кольце передается с помощью шариков, что обеспечивает постоянство вида контакта (точечный) при изменении нагрузки и, как следствие, улучшает линейность и точность устройства (заявка Великобритании 2126357, G 01 L 1/22, 1984 г.). Недостатком этого устройства является недостаточная точность, а также большая высота его в направлении действия силы, поскольку она не может быть меньше, чем сумма двух диаметров шариков и диаметра сечения тора. Уменьшение высоты устройства невозможно, так как эти два размера выбираются в зависимости от заданного предела измерения устройства для измерения нагрузок. Наиболее близким (прототипом) по технической сущности к предлагаемому изобретению является патент России 2010192 от 30.03.94 года (G 01 L 1/22). Согласно этому патенту устройство для измерения нагрузок содержит два кольцевых силовоспринимающих элемента, между которыми размещен упругий элемент в виде витка (одной секции) токоизолированной тензопроволоки. Недостатками этого устройства являются высокая аддитивная температурная погрешность и малая чувствительность. Целью предлагаемого изобретения является уменьшение аддитивной температурной погрешности и увеличение чувствительности. Цель достигается тем, что в датчике, содержащем кольцевые силовоспринимающие элементы толщиной не менее толщины проволоки, между которыми размещен упругий элемент, который выполнен из разомкнутых секций токоизолированной тензопроволоки, в одном из силовоспринимающих элементов на контактирующей поверхности выполнены противоположно симметричные пазы глубиной более диаметра токоизолированной тензопроволоки. Выполнение упругого элемента из разомкнутых секций позволяет включать токоизолированную тензопроволоку в измерительную цепь (например, в мостовую измерительную цепь). Расположение разомкнутых секций из изолированной тензочувствительной проволоки между плоскими кольцами, на контактирующей поверхности одного из которых выполнены противоположно симметричные пазы, обеспечивает силовой контакт по всей длине противоположных секций и деформирование ее без изменения вида контакта во всем диапазоне нагрузок, что обеспечивает работу секций, другие секции деформированию не подвергаются. На фиг. 1 представлена конструкция устройства для измерения нагрузок; на фиг. 2 - ее составные части в плане. Устройство для измерения нагрузок состоит из верхнего 1 и нижнего 2 кольцевых cиловоспринимающих элементов - плоских колец, между которыми установлены секции токоизолированной тензочувствительной проволоки 3. Устройство для измерения нагрузок содержит кольцевые силовоспринимающие элементы толщиной не менее толщины проволоки, между которыми размещен упругий элемент, который выполнен из секций токоизолированной тензочувствительной проволоки. Крепление плоских колец между собой может осуществляться любым способом, обеспечивающим их относительное перемещение по вертикали. Одним из способов является применение клеевого электроизоляционного соединения. Устройство для измерения нагрузок работает следующим образом. При приложении сжимающей, paвномерно распределенной нагрузки к плоским кольцам происходит деформирование секций тензочувствительной проволоки по всей ее длине. В результате этого тензочувствительная проволока секций подвергается всестороннему сжатию и происходит увеличение ее сопротивления. При уменьшении нагрузки происходит разгружение тензочувствительной проволоки, приводящее к уменьшению ее сопротивления. Величина изменения электрического сопротивления тензочувствительной проволоки является мерой приложения нагрузки, не превышающей упругую деформацию. Две упругие секции не деформируются при приложении нагрузки или при ее снятии. Включение устройства в мостовую измерительную цепь так, чтобы деформированные секции составляли два противоположных плеча, а две другие недеформированные секции - два других плеча, позволит получить больший выходной сигнал датчика (чувствительность) и уменьшить аддитивную температурную погрешность, так как все секции (все плечи мостовой измерительной цепи) выполнены из одинаковой тензочувствительной проволоки (с одинаковым температурным коэффициентом сопротивления), что приводит к аддитивной температурной погрешности, стремящейся к нулю.Формула изобретения
Устройство для измерения усилий, содержащее два кольцевых силовоспринимающих элемента, между которыми размещен упругий элемент из токоизолированной тензочувствительной проволоки, отличающееся тем, что упругий элемент выполнен из секций токоизолированной тензопроволоки, а на контактирующей поверхности одного из силовоспринимающих элементов выполнены противоположно симметричные пазы глубиной больше диаметра тензочувствительной проволоки.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Похожие патенты:
Монолитный датчик силы // 2193171
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к весо- и силоизмерительным датчикам
Датчик вектора силы // 2190199
Изобретение относится к тензометрическим датчикам силы и может быть использовано в испытательной и силоизмерительной технике
Датчик для измерения продольных усилий // 2175117
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве преобразователя механических величин в электрический сигнал в различных отраслях промышленности
Датчик для измерения натяжения анкера // 2169901
Способ измерения упора и крутящего момента на гребном валу судна с винтом регулируемого шага // 2169352
Изобретение относится к экспериментальной гидродинамике и предназначено для измерения упора и крутящего момента на гребных валах судов с винтом регулируемого шага в натурных условиях без предварительной градуировки измерительного участка вала
Тензорезисторный датчик силы // 2164669
Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения усилий, действующих на полированный шток станка-качалки при нефтедобыче
Тензорезисторный датчик силы // 2145414
Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения усилия, прилагаемого к полированному штоку станка-качалки штангового глубинного насоса, применяемого при нефтедобыче
Изобретение относится к измерительной технике и может применяться для замеров усилий и давлений в машиностроении и в других областях народного хозяйства
Преобразователь усилий на канатной подвеске // 2143104
Изобретение относится к приборостроению, в частности к конструированию приборов измерения усилий
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в гидромашиностроении, в частности, при разработке оборудования нефтедобывающей промышленности
Изобретение относится к технике измерения остаточных монтажных, технологических и эксплуатационных напряжений
Изобретение относится к тензометрии и может быть использовано в машиностроении
Изобретение относится к измерительной технике, в частности для определения напряжений на поверхностях деталей машин
Изобретение относится к силоизмерительной технике и предназначено для использования при измерении усилия, приложенного к полированному штоку штанговой глубиннонасосной установки
Устройство для контроля прочности напрессовки на шейку оси кольца подшипника при тепловой сборке // 2228830
Изобретение относится к механосборочному производству и предназначено для осуществления прямого контроля прочности сопряжения деталей с натягом в сформированных соединениях
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к области диагностирования технического состояния роторных машин
Силоизмерительное устройство // 2247952
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при статических, повторно-статических испытаниях на прочность, например, авиационных конструкций и их элементов