Многоканальное измерительное устройство аэродинамических внутримодельных весов



Многоканальное измерительное устройство аэродинамических внутримодельных весов

 


Владельцы патента RU 2469283:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) (RU)

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к многоканальным измерительным устройствам для измерения сил и моментов, действующих на модель летательных аппаратов в аэродинамической трубе. Техническим результатом изобретения является повышение точности и быстродействия устройства измерения при определении аэродинамических характеристик моделей летательных аппаратов. Это достигается тем, что многоканальное измерительное устройство расположено внутри модели рядом с измерительными тензометрическими мостами, запитанными постоянным током и гальванически развязанными от внешних источников питания, при этом предложенное изобретение исключает наличие измерительных трасс, а также содержит прецизионные инструментальные усилители, многоканальный быстродействующий сигма-дельта аналого-цифровой преобразователь, связанный синхронным последовательным интерфейсом (SPI) с микроконтроллером, который в свою очередь связан с внешним запоминающим устройством (флэш-памятью). Кроме того, в изобретении дано схемное решение подавления систематических аддитивных помех. 1 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике, к разделу измерения неэлектрических величин электрическим способом. Оно может быть использовано в устройствах, в которых применяются тензометрические мостовые датчики, изменяющие свое сопротивление под воздействием измеряемых физических параметров, в частности, для определения аэродинамических сил и моментов, воздействующих на модели летательных аппаратов, при их испытаниях в аэродинамических трубах.

Основными источниками погрешностей при такого рода измерениях являются температурные изменения параметров измерительных устройств и электромагнитные помехи, воспринимаемые длинными линиями связи первичных преобразователей (мостовых датчиков) и измерительных приборов. Характерными примерами такого рода устройств могут служить устройства, приведенные в патентах РФ №2287795, №2287796 (МПК G01M 9/06; G01R 3/12) под одинаковым названием «Устройство для измерения составляющих векторов аэродинамической силы и момента». В этих патентах описаны внутримодельные аэродинамические весы, построенные на базе тензометрических мостовых датчиков, связанных длинными линиями связи с вторичными приборами, которые расположены в нескольких десятках метров от датчиков. Устранение влияния указанных выше причин появления помех представляет собой важную задачу при разработке многоканальных измерительных устройств для аэродинамических внутримодельных весов.

Известны измерительные устройства, в которых нормирующие преобразователи располагаются рядом с датчиками, например, устройство Uniconv-105 «Универсальный измерительный преобразователь (нормирующий усилитель) для работы с мостовыми датчиками, платиновыми термометрами сопротивления и термопарами с интерфейсом RS-422/RS-485» фирмы HOTTINGER (см. сайт http://www.oriel.ru/Uniconvl05.pdf). Это устройство взято за прототип. Компания «Ориэл» анонсировала Uniconv-105 26.01.2008. Достоинством этого устройства, которое по своей структуре построения канала измерения наиболее близко к предлагаемому изобретению, состоит в его высокой точности, компактности и температурной стабильности. В описании устройства Uniconv-105, как один из вариантов, приведена схема измерения, состоящая из универсального измерительного преобразователя Uniconv-105 и мостового датчика, соединенного с этим преобразователем по шестипроводной схеме для существенного ослабления влияния омической составляющей подводящих проводов на точность проводимых измерений. Ослабление (практическое исключение) влияния сопротивления проводов, подводящих ток от источника питания к вершинам диагонали питания мостового датчика, так называемая активная компенсация, в измерительном преобразователе Uniconv-105 производится следующим образом. Электрические потенциалы с вершин питания мостового датчика по дополнительным проводам (пятому и шестому) подаются на входы REF+ и REF- (см. рисунок на странице 3 приложения), далее через буфер (REF BUFFER) и аналого-цифровой преобразователь ADC эти сигналы поступают в микроконтроллер DSP, который через цифроаналоговый преобразователь DAC корректирует выходное напряжение управляемого источника питания PCS таким образом, чтобы компенсировать падение напряжения в линиях связи выходов ЕХС1 и ЕХС4 с вершинами питания тензометрического мостового датчика. Эта схема аналогична аналоговой схеме активной компенсации, применяемой в предлагаемом изобретении (см. фиг.). Измерительная диагональ мостового датчика (см. рис.на стр.3, 4 приложения) соединена с входами IN+ и IN-инструментального усилителя IA. К недостаткам известного устройства следует отнести невысокую скорость измерений (не более 250 изм/сек) даже при постоянном напряжении питания первичного преобразователя, а также отсутствии схемных решений для минимизации систематических аддитивных погрешностей, возникающих в инструментальном усилителе и линиях связи его с измерительными вершинами тензометрических мостовых датчиков.

Техническим результатом является исключение систематических аддитивных погрешностей и увеличение быстродействия многоканального измерительного устройства аэродинамических внутримодельных весов.

Технический результат обеспечивается тем, что в многоканальное измерительное устройство аэродинамических внутримодельных весов, запитанное однополярным постоянным током, содержащее N тензометрических мостовых датчиков, две схемы активной компенсации изменений электрических сопротивлений линий связи общих точек вершин диагоналей питания указанных датчиков с источником питания и с шиной «земля», причем каждая схема активной компенсации состоит из операционного усилителя и соответствующих линий связи выходов и входов операционных усилителей с общими точками вершин диагоналей питания мостовых датчиков, при этом вершины измерительных диагоналей тензометрических мостовых датчиков подключены к дифференциальным входам соответствующих им инструментальных усилителей, выходы которых подключены к N-канальному входу аналого-цифрового преобразователя, а корректирующие входы к источнику напряжения смещения выходных сигналов этих инструментальных усилителей, дополнительно введены одноканальный аналого-цифровой преобразователь, мультиплексор, два запоминающих устройства, сумматор, делитель, передатчик цифровой информации, блок управления и датчик температуры, которые совместно со схемами активной компенсации, инструментальными усилителями, N-канальным аналого-цифровым преобразователем размещены внутри аэродинамической модели рядом с тензометрическими мостовыми датчиками, при этом в линии связи выхода и инверсного входа операционного усилителя первой схемы активной компенсации с вершинами высокого потенциала диагоналей питания тензометрических мостовых датчиков введены два ключа, третий ключ установлен между этими линиями, четвертый ключ установлен между общими точками вершин диагоналей питания тензометрических мостовых датчиков, выход N-канального аналого-цифрового преобразователя подключен к входу мультиплексора, один выход мультиплексора связан с цифровым входом первого запоминающего устройства, выход которого соединен с инверсным входом сумматора, прямой вход сумматора подключен к второму выходу мультиплексора, выход сумматора связан с первым входом делителя, второй вход делителя связан с выходом одноканального аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен с источником напряжения питания мостовых тензодатчиков, выход делителя подключен к цифровому входу второго запоминающего устройства, выход которого соединен с входом передатчика цифровой информации, адресный выход блока управления связан с адресными входами N-канального аналогового цифрового преобразователя и двух запоминающих устройств, выходы сигналов «запись», «чтение 1», «чтение 2» блока управления соответственно соединены с управляющими одноименными входами ключей, мультиплексора, запоминающих устройств и передатчика цифровой информации, аналоговый вход блока управления подключен к выходу датчика температуры, импульсный вход блока управления предназначен для приема команды «считывания информации» от внешнего устройства.

На фиг. показана структурная схема измерительного устройства внутримодельных аэродинамических весов:

1, 2, 3, 4, 5, 6 - тензометрические мостовые датчики;

7, 8, 9, 10 - четыре ключа;

11 - операционный усилитель первой схемы активной компенсации;

12, 13, 14, 15, 16, 17 - инструментальные усилители;

18 - N-канальный АЦП;

19 - мультиплексор;

20 - первое запоминающее устройство;

21 - цифровой сумматор;

22 - делитель;

23 - одноканальный АЦП;

24 - второе запоминающее устройство;

25 - передатчик цифровой информации;

26 - датчик температуры;

27 - блок управления;

28 - операционный усилитель второй схемы активной компенсации.

Аэродинамические внутримодельные весы в зависимости от числа измеряемых сил и моментов содержат до шести тензометрических мостовых датчиков, следовательно, до шести каналов измерения. Обозначим в общем виде число каналов буквой N для упрощения описания состава и работы многоканального измерительного устройства аэродинамических весов.

Устройство содержит N тензометрических мостовых датчиков 1-6, две схемы активной компенсации. Первая схема активной компенсации состоит из операционного усилителя 11, трех ключей 8, 9, 10 и линий, их соединяющих. Вторая схема активной компенсации содержит операционный усилитель 28 и линии связи его входов и выхода с шиной «земля» и общей точкой нулевого потенциала диагоналей питания тензометрических мостовых датчиков. Кроме того, в устройство входят: N инструментальных усилителей 12-17, N-канальный АЦП 18, мультиплексор 19, первое запоминающее устройство 20, сумматор 21, делитель 22, одноканальный АЦП 23, второе запоминающее устройство 24, передатчик цифровой информации 25, датчик температуры 26, блок управления 27.

В первой схеме активной компенсации прямой вход операционного усилителя 11 соединен с положительной клеммой источника питания Un. Выход операционного усилителя 11 и его инверсный вход через два ключа 8, 9 соединены с общей точкой высокого потенциала диагоналей питания всех тензометрических мостовых датчиков 1-6. Общая точка нулевого потенциала диагоналей питания датчиков 1-6 соединена с выходом и прямым входом операционного усилителя 28, инверсный вход которого соединен с шиной «земля», между вершинами диагоналей питания мостового датчика расположен ключ 7. Вершины измерительных диагоналей датчиков 1-6 связаны с дифференциальными входами соответствующих им инструментальных усилителей 12-17. Корректирующий вход каждого инструментального усилителя соединен с источником напряжения смещения Uсм выходного сигнала каждого усилителя. Выходы инструментальных усилителей 12-17 подключены к соответствующим входам N-канального АЦП 18. Выход АЦП 18 соединен с входом мультиплексора 19. Первый выход мультиплексора 19 соединен с входом первого запоминающего устройства 20. Выход устройства 20 подключен к отрицательному входу сумматора 21. Положительный вход сумматора 21 связан с вторым выходом мультиплексора. Выход сумматора 21 соединен с входом делителя 22, другой вход делителя 22 связан с выходом одноканального АЦП 23. Вход АЦП 23 подключен к источнику напряжения питания мостовых датчиков. Выход делителя 22 соединен с входом второго запоминающего устройства 24. Выход устройства 24 связан с входом передатчика цифровой информации 25. Выход датчика температуры 26 соединен с входом блока управления 27. Выходы цифровых адресных сигналов i, блока управления 27 соединены с адресными входами N-канального АЦП 18, запоминающих устройств 20, 24. Командные выходы «запись» (ЗП) и «чтения 1» (ЧТ1) блока управления 27 соединены с управляющими входами ключей 7, 8, 9, 10, мультиплексора 19 и запоминающих устройств 20, 24. Второй управляющий вход второго запоминающего устройства 24 и управляющий вход передатчика 25 предназначены для приема команды управления «чтения 2» (ЧТ2), вырабатываемой блоком управления 27 по приходу внешней команды «считывания».

Процесс измерения аэродинамических сил и моментов в предлагаемом устройстве производится в два этапа. Переход с одного этапа на другой происходит по командам блока управления 27. На первом этапе для каждого измерительного канала определяют аддитивные составляющие погрешностей при обесточенных тензометрических мостовых датчиках и запоминают их на весь период штатных измерений, на втором этапе проводят штатные измерения и из результатов штатных измерений автоматически исключают посредством вычитания аддитивные составляющие погрешностей. При изменении температуры датчиков на заданную величину процесс определения аддитивных погрешностей повторяют.

Работает устройство следующим образом. На этапе определения систематической аддитивной составляющей погрешностей по команде ЗП1 с блока управления 27 ключи 8, 9 размыкаются, ключи 7, 10 замыкаются, мультиплексор 19 соединяет выход АЦП 18 с входом запоминающего устройства 20. Тензометрические мостовые датчики 1-6 обесточиваются, на измерительных диагоналях датчиков 1-6 появляются сигналы аддитивных погрешностей, вызванные, например, паразитными термо-ЭДС, возникающими в точках контакта вершин измерительных диагоналей с медными проводниками, соединяющими эти вершины с дифференциальными входами инструментальных усилителей 12-17, а также токами и напряжениями смещения нуля инструментальных усилителей. Обозначим сигналы аддитивных погрешностей для измерительных цепей датчиков 1-6, Δадi, где i - номер канала измерения. Эти сигналы усиливаются инструментальными усилителями 12-17. На выходах усилителей 12-17 появляются сигналы (Δадi·Kn+Uсм), где Kn - коэффициент усиления n-го усилителя (n=12…17). Эти сигналы приходят на входы АЦП 18 и в соответствии с адресными командами i записываются в ячейки памяти запоминающего устройства 20. После опроса всех мостовых датчиков команда ЗП1 снимается. По команде ЧТ1 начинается второй этап. Ключи 8, 9 замыкаются, ключи 7, 10 размыкаются, мультиплексор 19 соединяет выход АЦП 18 с положительным входом сумматора 21. После произошедших переключений на выходах инструментальных усилителей 12-17 появляются сигналы:

,

где Un - напряжение питания мостовых датчиков,

ΔRi - изменение сопротивления тензорезистора i-го мостового датчика,

Ri - номинальное сопротивление тензорезистора i-го мостового датчика.

Т.к. на инверсный вход сумматора 21 с запоминающего устройства 20 при изменении адресов мостовых датчиков поступают сигналы ΔадiKn+Uсм, а на прямой вход с мультиплексора 19 сигналы , то на выходе сумматора 21 формируются сигналы . Эти сигналы на делителе 22 делятся на величину Un и в виде сигналов записываются в ячейки памяти второго запоминающего устройства 24. Записанные сигналы очищены от аддитивных погрешностей и погрешностей, связанных с колебаниями напряжения питания тензометрических мостовых датчиков. Накопление результатов в запоминающем устройстве 24 происходит до конца выполнения штатного режима измерения. Передача из запоминающего устройства 24 во внешнее устройство производится по команде «чтения 2» (ЧТ2), подаваемой из блока управления 27 по внешней инициирующей команде «считывания». При изменении температуры, измеряемой датчиком 26 на приращение, большее допустимой величины, блок управления 27 выдает сигналы на возвращение к выполнению первого этапа.

Многоканальное измерительное устройство аэродинамических внутримодельных весов, запитанное однополярным постоянным током, содержащее N тензометрических мостовых датчиков, две схемы активной компенсации изменений электрических сопротивлений линий связи общих точек вершин диагоналей питания указанных датчиков с источником питания и с шиной «земля», причем каждая схема активной компенсации состоит из операционного усилителя и соответствующих линий связи выходов и входов операционных усилителей с общими точками вершин диагоналей питания мостовых датчиков, при этом вершины измерительных диагоналей тензометрических мостовых датчиков подключены к дифференциальным входам соответствующих им инструментальных усилителей, выходы которых подключены к N-канальному входу аналого-цифрового преобразователя, а корректирующие входы - к источнику напряжения смещения выходных сигналов этих инструментальных усилителей, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены одноканальный аналогово-цифровой преобразователь, мультиплексор, два запоминающих устройства, сумматор, делитель, передатчик цифровой информации, блок управления и датчик температуры, которые совместно со схемами активной компенсации, инструментальными усилителями, N-канальным аналогово-цифровым преобразователем размещены внутри аэродинамической модели рядом с тензометрическими мостовыми датчиками, при этом в линии связи выхода и инверсного входа операционного усилителя первой схемы активной компенсации с вершинами высокого потенциала диагоналей питания тензометрических мостовых датчиков введены два ключа, третий ключ установлен между этими линиями, четвертый ключ установлен между общими точками вершин диагоналей питания тензометрических мостовых датчиков, выход N-канального аналого-цифрового преобразователя подключен к входу мультиплексора, один выход мультиплексора связан с цифровым входом первого запоминающего устройства, выход которого соединен с инверсным входом сумматора, прямой вход сумматора подключен второму выходу мультиплексора, выход сумматора связан с первым входом делителя, второй вход делителя связан с выходом одноканального аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен с источником напряжения питания мостовых тензодатчиков, выход делителя подключен к цифровому входу второго запоминающего устройства, выход которого соединен с входом передатчика цифровой информации, адресный выход блока управления связан с адресными входами N-канального аналогового цифрового преобразователя и двух запоминающих устройств, выходы сигналов «запись», «чтение 1», «чтение 2» блока управления соответственно соединены с управляющими одноименными входами ключей, мультиплексора, запоминающих устройств и передатчика цифровой информации, аналоговый вход блока управления подключен к выходу датчика температуры, импульсный вход блока управления предназначен для приема команды «считывания» от внешнего устройства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности, для измерения деформаций в различных конструкциях посредством поляризационно-оптических преобразователей и может быть использовано в строительстве, на транспорте, в промышленных производствах, в контрольно-измерительной аппаратуре.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к измерительным устройствам для измерения и регистрации сил взаимодействия колеса с рельсом. .

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано при изготовлении весоизмерительных приборов. .

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к тензорезисторным преобразователям силы, и может быть использовано в разработке и изготовлении датчиков для измерения диапазонов малых давлений.

Изобретение относится к области машиностроения и транспорта, а именно к механосборочному производству, в частности к сборке с гарантированным натягом деталей типа вал-втулка тепловым способом, и предназначено для оценки прочности сопряжения внутренних колец двух рядом стоящих буксовых роликовых подшипников, напрессованных на шейку оси колесной пары.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для защиты грузоподъемных машин и механизмов от перегрузок, в высокоточных тензометрических весах, а также в качестве преобразователя механических величин (давления, перемещения, деформации, усилия) в электрический сигнал в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для измерения усилий и/или моментов. .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для взвешивания, например, проката. .

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения усилий при контроле технологических процессов или при поверке рабочих датчиков силы.

Изобретение относится к области машиностроения и транспорта

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения усилий в подъемных устройствах

Изобретение относится к горному делу, в частности к приборам измерения проявления горного давления, а именно к датчикам для измерения натяжения анкера

Изобретение может быть использовано для измерения малых давлений с повышенной чувствительностью и точностью. Тензорезисторный преобразователь силы содержит упругий элемент, выполненный за одно целое с опорном кольцом. Упругий элемент выполнен с четырьмя сквозными отверстиями с поперечными прорезями в боковой грани. На плоской поверхности упругого элемента над сквозными отверстиями размещены тензорезисторы. Ширина плоской поверхности упругого элемента в местах расположения тензорезисторов выполнена переменной и определяется соответствующим математическим выражением. где b - максимальная ширина плоской поверхности упругого элемента; hmin - минимальная толщина поверхности упругого элемента над сквозным отверстием; l - длина рабочей части упругого элемента; ХT - текущая координата тензорезистора; r - радиус сквозного отверстия. Техническим результатом является увеличение чувствительности тензорезисторного преобразователя силы и повышение точности измерения малых давлений. 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к системам измерения усилий в стержнях, тягах и других протяженных элементах конструкций, нагруженных осевой силой. Способ заключается в следующем. Спаренные тяги фиксируют относительно основания технологическими штырями, после чего натягивают одну тягу с контролем усилия, затем без контроля усилия вторую тягу до полного освобождения технологических штырей от зажима. Для обеспечения равномерной передачи управляющего момента необходимо, чтобы оси, проходящие через оси вращения и тяги рычагов, были перпендикулярны плоскости симметрии системы. Технический результат заключается в обеспечении заданного усилия натяжения тяг. 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройству многокомпонентных тензометрических динамометров с внутренним каналом, и может быть использовано в различных областях техники (например, в робототехнике, экспериментальной гидро- и аэродинамике). Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение потребительских качеств динамометра за счет обеспечения максимально возможного проходного сечения его внутреннего канала, используемого для размещения коммуникаций. Это достигается тем, что в динамометре, содержащем симметричные относительно продольной оси два жестких кольцевых основания, две взаимно перпендикулярные пары продольных упругих балок с поперечными подрезами на внутренних поверхностях, промежуточное основание в виде двух дополнительных жестких колец, которые соединены между собой посредством четырех продольных упругих пластин, крестообразно расположенных в поперечном сечении вдоль боковых граней упругих балок, и выполнены с лысками напротив соответствующих пар упругих балок, связанных с кольцами промежуточного основания со стороны, противоположной соединенному с соответствующей парой упругих балок кольцевому основанию, и тензопреобразователи, размещенные на гранях упругих балок и упругих пластин, жесткие кольца промежуточного основания размещены напротив поперечных подрезов противолежащих продольных упругих балок, а на поверхности лысок этих колец выполнены поперечные выступы с профилем поверхности по форме подрезов соответствующих продольных упругих балок, отделенные от поверхности указанных подрезов зазором, величина которого выполнена превышающей величину деформации продольных упругих балок и пластин при максимальной измеряемой нагрузке. 10 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к системам измерения усилий в стержнях, тягах и других протяженных элементах конструкций, и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, и, в частности, в ракетной технике. Устройство работает следующим образом. В двуплечих рычагах делаются отверстия таким образом, чтобы центры отверстий и оси вращения лежали в одной плоскости. Аналогично выполняются ответные отверстия в основании. Систему тяг в «расслабленном» состоянии устанавливают на основание. В совмещенные отверстия на двуплечих рычагах вставляют технологические штыри. После чего одну из тяг при помощи талрепа натягивают до необходимого состояния. Натяжение одной тяги приводит к перекосу системы и зажатию одного из технологических штырей в отверстии. Далее при помощи талрепа начинаем натягивать вторую тягу до полного освобождения штыря от зажима («перекоса»), образовавшегося при натяжении первой тяги. Освобождение другого технологического штыря из отверстия будет свидетельствовать о том, что отверстия в двуплечих рычагах полностью совместились. Далее, на полностью собранную тягу устанавливают предварительно оттарированный съемный элемент с закрепленными на нем тензодатчиками, предварительно закрепляя его с помощью зажимов. Вращая талреп, поднатягивают тягу до момента появления сигналов с тензодатчиков, выбирают провис тяги. После чего полностью ослабляют зажимы и вновь закрепляют съемный элемент уже с усилием, предотвращающим проскальзывание поджатых друг к другу тяги и съемного элемента. С этого момента съемный элемент и тяга работают на растяжение совместно как единый элемент тяги. Таким образом, изменяя площадь поперечного сечения съемного элемента, не меняя при этом геометрических размеров самой тяги, можно изменить степень деформации и измеряемое усилие, а также равномерно распределить управляющий момент на тяге, и тем самым максимально совместить диапазон измерений с рабочим диапазоном используемых тензодатчиков, что автоматически повышает точность измерения и снижает трудоемкость изготовления и контроля. 6 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для постоянного измерения усилий в различных резьбовых соединениях строительных элементов и конструкций. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности и точности силоизмерительного датчика, повышение длительности эксплуатации. Силоизмерительный датчик содержит подкладную вогнутую и накладную выпуклую шайбы со сферической поверхностью сопряжения между ними, чувствительный элемент в виде обмотки тензорезистора, работающего на растяжение и жестко установленного на внешней цилиндрической поверхности подкладной шайбы. Накладная шайба снабжена вторым чувствительным элементом в виде обмотки тензорезистора, работающего на сжатие. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к весовой технике, в частности к упругим элементам датчиков силы, предназначенных для точного измерения силы небольшой величины в широком диапазоне. Заявленный упругий элемент тензорезисторного датчика силы выполнен за одно целое и содержит упругое кольцо, силовводящие рычаги, примыкающие к внутренней боковой поверхности упругого кольца по всей высоте, поперечные тяги, присоединенные к средней части упругого кольца вблизи плоскости симметрии, перпендикулярной к его оси, и эта плоскость симметрии упругого кольца совпадает с плоскостью симметрии тяг, расположенных симметрично второму диаметральному направлению упругого кольца, причем расстояние между осями тяг не больше половины диаметра внешней боковой поверхности кольца, а в средней части упругого кольца выполнены сквозные пазы, которые имеют высоту, равную толщине поперечных тяг, и расположены симметрично относительно их плоскости симметрии, при этом пазы в окружном направлении расположены между тягами и силовводящими рычагами. Технический результат заключается в повышении точности измерения усилий небольшой величины при малых габаритных размерах упругого элемента, обладающего меньшей жесткостью, что позволяет расширять диапазон измерения в сторону малых нагрузок. 2 ил.

Изобретение относится к весовой технике, в частности к тензорезисторным датчикам силы, предназначенным для точного измерения сил, в том числе в агрессивных средах. Тензорезисторный датчик силы содержит жесткий центр, силовводяшую оболочку, кольцевой силопреобразователь, ограниченный изнутри цилиндрической поверхностью, имеет в своей нижней части кольцевой выступ, ограниченный изнутри той же цилиндрической поверхностью, опорную оболочку большего диаметра и опорное кольцо, соединенные между собой последовательно и выполненные за одно целое. Силовводящая оболочка выполнена вогнутой и в средней части ограничена снаружи и изнутри цилиндрическими поверхностями и плавно изнутри сопрягается с участками конических поверхностей одинаковой конусности и сужающиеся части конусов направлены к средней части симметрично. Верхнее подрезисторное кольцо ограничено цилиндрическими поверхностями и снаружи имеет два симметричных выступа, ограниченных коническими поверхностями одинаковой конусности, а их сужающиеся части направлены к середине, и запрессовано по этим поверхностям в среднюю часть силовводящей оболочки. Кольцевой выступ кольцевого силопреобразователя также ограничен снаружи конической поверхностью и его сужающаяся часть конуса направлена к кольцевому силопреобразователю, и по ней запрессовано нижнее подрезисторное кольцо и упирается в кольцевой силопреобразователь. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и точности измерений. 3ил.
Наверх