Датчик для измерения деформаций объекта


 


Владельцы патента RU 2440554:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения поперечных деформаций объектов и образцов при механических испытаниях, объектов, деформирующихся под действием внешней нагрузки. Технический результат - обеспечение синхронной регистрации поперечных и продольных деформаций объекта. Датчик для измерения деформаций объекта содержит основание для размещения объекта, гибкую ленту, предназначенную для охватывания объекта по периметру, корпус с размещенным в нем неподвижным контактом в виде подпружиненного относительно гибкой ленты высокоомного проводника, расположенного перпендикулярно продольной оси ленты, подвижный контакт в виде зигзагообразного токопроводящего элемента, закрепленного вдоль гибкой ленты, и измерительную цепь, связывающую токопроводящий элемент и неподвижный контакт с регистратором. При этом упомянутый датчик снабжен прямолинейным токопроводящим элементом, закрепленным вдоль гибкой ленты перпендикулярно неподвижному контакту, дополнительным регистратором, дополнительной измерительной цепью, связывающей неподвижный контакт с прямолинейным токопроводящим элементом и дополнительным регистратором, при этом корпус закреплен на основании, а гибкая лента выполнена с возможностью закрепления на объекте. 1 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения поперечных деформаций объектов и образцов при механических испытаниях, объектов, деформирующихся под действием внешней нагрузки, таких как целики в шахтах, элементы зданий и сооружений и т.п.

Известен датчик для измерения деформаций объекта (патент РФ №894331, кл. G01B 5/30, 1980), содержащий основание для размещения объекта, гибкую ленту, предназначенную для охватывания измеряемого объекта по периметру, корпус с размещенным в нем неподвижным контактом, подвижный контакт, закрепленный вдоль гибкой ленты, и измерительную цепь, связывающую подвижный и неподвижный контакты с регистратором.

Недостаток датчика состоит в том, что на нем измеряются только поперечные деформации объекта. Регистрация продольных деформаций неосуществима.

Известен датчик для измерения деформаций объекта (патент РФ №1185062, кл. G01B 5/30, 1985), содержащий основание для размещения объекта, гибкую ленту, предназначенную для охватывания измеряемого объекта по периметру, корпус с размещенным в нем неподвижным контактом, подвижный контакт, закрепленный вдоль гибкой ленты, и измерительную цепь, связывающую подвижный контакт и неподвижный контакты с регистратором.

Недостаток датчика также состоит в том, что на нем измеряются только поперечные деформации объекта. Регистрация продольных деформаций неосуществима.

Известен датчик для измерения деформаций (патент РФ №1259098, кл. G01B 5/30, 1986), принимаемый за прототип. Датчик содержит основание для размещения объекта, гибкую ленту, предназначенную для охватывания измеряемого объекта по периметру, корпус с размещенным в нем неподвижным контактом в виде подпружиненного относительно гибкой ленты высокоомного проводника, расположенного перпендикулярно продольной оси ленты, подвижный контакт в виде зигзагообразного токопроводящего элемента, закрепленного вдоль гибкой ленты, и измерительную цепь, связывающую токопроводящий элемент и неподвижный контакт с регистратором.

Недостаток датчика также состоит в том, что на нем измеряются только поперечные деформации объекта. Регистрация продольных деформаций неосуществима. Это ограничивает функциональные возможности датчика.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей датчика путем регистрации как поперечных, так и продольных деформаций объекта.

Технический результат достигается тем, что датчик для измерения деформаций объекта, содержащий основание для размещения объекта, гибкую ленту, предназначенную для охватывания объекта по периметру, корпус с размещенным в нем неподвижным контактом в виде подпружиненного относительно гибкой ленты высокоомного проводника, расположенного перпендикулярно продольной оси ленты, подвижный контакт в виде зигзагообразного токопроводящего элемента, закрепленного вдоль гибкой ленты, и измерительную цепь, связывающую токопроводящий элемент и неподвижный контакт с регистратором, согласно изобретению он снабжен прямолинейным токопроводящим элементом, закрепленным вдоль гибкой ленты перпендикулярно неподвижному контакту, дополнительным регистратором, дополнительной измерительной цепью, связывающей неподвижный контакт с прямолинейным токопроводящим элементом и дополнительным регистратором, при этом корпус закреплен на основании, а гибкая лента выполнена с возможностью закрепления на объекте.

На чертеже представлена схема датчика.

Датчик для измерения деформаций объекта содержит основание 1 для размещения объекта 2, гибкую ленту 3, предназначенную для охватывания объекта 2 по периметру, корпус 4 с размещенным в нем неподвижным контактом 5 в виде подпружиненного относительно гибкой ленты высокоомного проводника, расположенного перпендикулярно продольной оси ленты, подвижный контакт в виде зигзагообразного токопроводящего элемента 6, закрепленного вдоль гибкой ленты 3, и измерительную цепь 7, связывающую токопроводящий элемент 6 и неподвижный контакт 5 с регистратором 8.

Датчик снабжен прямолинейным токопроводящим элементом 9, закрепленным вдоль гибкой ленты 3 перпендикулярно неподвижному контакту 5, дополнительным регистратором 10 и дополнительной измерительной цепью 11, связывающей неподвижный контакт 5 с прямолинейным токопроводящим элементом 9 и дополнительным регистратором 10, при этом корпус 4 закреплен на основании 1, а гибкая лента 3 выполнена с возможностью закрепления на объекте 2.

Корпус 4 установлен на опоре 12 и подпружинен пружиной 13. Лента 3 стянута пружиной 14 и перемещается по направляющей 15, закрепленной на основании 1.

Датчик работает следующим образом.

При развитии поперечной деформации объекта 2 конец ленты 3 протаскивается вдоль неподвижного контакта 5. Точка контакта зигзагообразного элемента 6 с поверхностью неподвижного контакта 5 совершает возвратно-поступательные перемещения по поверхности контакта 5. Это приводит к пульсирующему изменению электросопротивления цепи 7, что регистрируется регистратором 8. Величину деформации определяют по количеству пульсаций и величине электросопротивления в момент отсчета при известном шаге зигзагов элемента 6. При развитии осевых деформаций объекта 2 происходит перемещение точки контакта прямолинейного токопроводящего элемента 9 с неподвижным контактом 5, что фиксируется регистратором 10.

Датчик позволяет регистрировать синхронно поперечные и продольные деформации объекта, что расширяет его функциональные возможности.

Датчик для измерения деформаций объекта, содержащий основание для размещения объекта, гибкую ленту, предназначенную для охватывания объекта по периметру, корпус с размещенным в нем неподвижным контактом в виде подпружиненного относительно гибкой ленты высокоомного проводника, расположенного перпендикулярно продольной оси ленты, подвижный контакт в виде зигзагообразного токопроводящего элемента, закрепленного вдоль гибкой ленты, и измерительную цепь, связывающую токопроводящий элемент и неподвижный контакт с регистратором, отличающийся тем, что он снабжен прямолинейным токопроводящим элементом, закрепленным вдоль гибкой ленты перпендикулярно неподвижному контакту, дополнительным регистратором, дополнительной измерительной цепью, связывающей неподвижный контакт с прямолинейным токопроводящим элементом и дополнительным регистратором, при этом корпус закреплен на основании, а гибкая лента выполнена с возможностью закрепления на объекте.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике испытаний материалов на прочность и жесткость при растяжении образцов. .

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения деформаций образцов при механических испытаниях. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к измерительной технике, и может быть использовано при определении физико-механического состояния материала образцов как с электропроводными покрытиями, так и без электропроводных покрытий.

Изобретение относится к области диагностирования строительных конструкций и их элементов, имеющих дефекты в виде трещин, в процессе эксплуатации. .

Изобретение относится к горному делу, используется для автоматизированного контроля взаимного смещения элементов забоя и горных выработок. .

Изобретение относится к области гидрогеологии и инженерной геологии и может найти применение при оценке деформации поверхности земли. .

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения деформаций. .

Изобретение относится к области испытаний конструкционных элементов на изгиб и может быть использовано как в лабораторных условиях, так и при проведении проверочных испытаний материалов на соответствие заданным свойствам.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для раннего выявления и измерения опасных деформаций ползучести в труднодоступных элементах конструкций

Использование: для контроля процесса трещинообразования хрупких тензоиндикаторов при изменении уровня нагруженности в исследуемых зонах конструкции. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют акустико-эмиссионные измерения сигналов образования трещин в хрупком тензопокрытии с дополнительным измерением концентрации аэрозолей в приповерхностном слое хрупкого тензопокрытия. Концентрацию микрочастиц от толщины оксидной пленки определяют по формуле: , где δ10 - минимальная толщина оксидной пленки, условно принятая равной 10 мкм; Kδ - коэффициент, зависящий от толщины оксидной пленки тензоиндикатора и определяемый экспериментально. Технический результат: обеспечение возможности регистрации процесса структурной перестройки материала задолго до начала разрушения конструкции. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для исследования деформации и напряжений в хрупких тензоиндикаторах. Сущность: что проводят акустико-эмиссионнные измерения сигналов образования трещин в хрупком тензопокрытии, при этом дополнительно измеряют концентрацию аэрозолей в приповерхностном слое хрупкого тензопокрытия, при этом при скорости изменения нагрузки до 0,1 кН/с с учетом 30-секундной поправки на задержку регистрации диагностируют процесс разрушения оксидной пленки тензоиндикатора и материала подложки. Технический результат: обеспечение возможности диагностики предельного состояния и раннего предупреждения об опасности разрушения конструкций в процессе их технической эксплуатации, а также оценки прочности, выявления дефектов и зон действия максимальных напряжений в условиях стендовых и натурных испытаний образцов и деталей. 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к образцовым средствам измерения, предназначенным для поверки датчиков измерения малых перемещений. Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для калибровки датчика измерения малых перемещений, содержащем основание, стойку, подвижный и неподвижный измерительные стержни, измерительные устройства в виде индикатора многооборотного и/или голографического длинномера, согласно изобретению в основании размещен винт, взаимодействующий с толкающим клином, поджатым пружиной горизонтальной, на наклонную поверхность которого опирается поджатый пружиной вертикальной подвижный измерительный стержень, имеющий возможность перемещения внутри неподвижного измерительного стержня посредством толкающего клина, на основании закреплена стойка, на которой соосно с подвижным и неподвижным измерительными стержнями размещены индикатор многооборотный и/или голографический длинномер, соединенный с электронным блоком, а калибруемый датчик измерения малых перемещений закреплен на подвижном и неподвижном измерительных стержнях. Технический результат - повышение качества измерения малых перемещений при калибровке датчиков измерения малых перемещений и создание конструкции калибратора для удобной работы в условиях перчаточного бокса. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для одновременного измерения продольной и поперечной деформаций образцов. По сравнению с существующими измерение деформаций осуществляется коаксиально расположенными трубчатыми направляющими подвижными трубчатыми тягами. При деформировании образца расстояние между корпусом и подвижными опорами, установленными на образце, изменяется, и через трубчатые тяги величина смещения опор относительно корпуса передается датчикам деформации. Использование предлагаемого устройства позволяет одновременно измерять осевую и поперечную деформации образца, при этом устраняются дополнительные нагрузки на образец от самого тензометра. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх