Устройство для измерения усилий

Авторы патента:

G01L1/20 - путем измерения изменения омического сопротивления твердых материалов или электропроводящих жидкостей (пьезорезистивных материалов G01L 1/18); с использованием электрокинетических элементов, т.е. жидкостных элементов, в которых электрический потенциал создается в результате приложения силы или изменяется в зависимости от ее величины

Й И

ii) 51781

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, овнд-ву (22) Заявлено 13.02.75 (21) 2105770/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.76. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 02.08.76 (51) И. Кл.2 б 01L 1 20

Государственный KohIHTBT

Совета Министров СССР (53) УДК 531.781(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. К. Овсиенко, Ю. Г. Качан, В. В. Артемьев и М. А. Коваленко (71) Заявитель

Запорожский филиал Днепропетровского ордена Трудового

Красного Знамени металлургического института (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ

Изобретение относится к области силоизмерительной техники, Известные устройства для измерения усилий (1), содержащие силовоспринимающий упругий элемент и трансформаторный преобразователь деформаций упругого элемента, обладают низкой точностью.

Известны также устройства для измерения усилий, содержащие силовоспринимающий и компенсационный элементы из электропроводного материала, первичную и вторичную обмотки, расположенные на магнитопроводах, и измерительный прибор.

Однако эти устройства сложны конструктивно и не обеспечивают требуемой точности измерений.

Для повышения точности и упрощения конструкции в предлагаемом устройстве силовоспринимающий элемент выполнен в виде стержня с поперечным отверстием, через которое пропущены два взаимно перпендикулярных магнитопровода, а компенсационный элемент выполнен в виде кольца, с зазором охватывающего стержень и проходящего через магнитопроводы.

На чертеже представлена схема описываемого устройства, состоящего из силовоспринимающего элемента 1, выполненного из электропроводного материала в виде стержня с поперечным отверстием, компенсационного элемента 2, выполненного из электропроводного материала в виде кольца, охватывающего с зазором стержень 1. Через отверстие стержня пропущены магнитопровод 3 с первичной

5 обмоткой 4 и магнитопровод 5 с вторичной обмоткой 6, при этом магнитопроводы 3 и 5 охватывают стержень 1 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, а кольцо 2 проходит через магнитопроводы.

10 Устройство работает следующим образом.

Первичная обмотка 4, подключенная к источнику питания, индуцирует в элементах 1, 2 одинаковые по величине токи в силу равенства сопротивлений элементов 1, 2.

15 Благодаря взаимно перпендикулярному расположению магнитопроводов 3, 5 магнитные потоки наведенных в элементах 1, 2 токов, пронизывающих вторичную обмотку 6 в взаимно перпендикулярных направлениях, будут

20 равны по величине и противоположны по направлению. В результате при отсутствии усилитг э.д.с. во вторичной обмотке наводиться нс будет.

Воздействие измеряемого усилия меняет со25 противление элемента 1, что приводит к изменению тока в нем и наружению баланса токов элементов, вследствие чего в обмотке 6 появится э. д. с., пропорциональная преобразуемому усилию, которое поступает в измери30 тельный прибор.

517814

Составитель В. Моргунов

Текред А. Камышникова

Редактор С. Хейфиц

Корректор О. Тюрина

Заказ 1642/2 Изд. № 1417 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

При изменении окружающей температуры электрические сопротивления элементов 1 и 2 изменяются одинаково, поэтому температурная зависимость сопротивлений элементов не приводит к нарушению начального баланса токов.

В предложенном устройстве повышена чувствительность за счет исключения шунтирующего эффекта компенсационного элемента и снижается уровень помех в выходном сигнале, что повышает точность измерений.

Формула изобретения

Устройство для измерения усилий, содержащее силовоспринимающий и компенсационный элементы из электропроводного материала, первичную и вторичную обмотки, расположенные на магнитопроводах, и измерительный прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции, 5 силовоспринимающий элемент выполнен в виде стержня с поперечным отверстием, через которое пропущены два взаимно перпендикулярных магнитопровода, а компенсационный элемент выполнен в виде кольца, с зазором

10 охватывающего стержень и проходящего через магнитопроводы.

Источники информации, принятые во внимание при экспептизе.

1. Д. И. Агейкин и др. «Датчики контроля

15 и регулирования» «Машиностроение», 1965, стр. 146,