Устройство для измерения механических напряжений

 

п,724945

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬРЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистических

Ресоубпик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.07.78 (21) 2643447/18-28 (51) М. Кл.з

G 01Ь 1/22 с присоединением заявки №вЂ”

Государстненнь и кайитот

СССР но делеи изобретений

Ф oèðûòèé (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (53) УДК 531.781 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Н. Фомица и Ю. В. Попков

Новополоцкий политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ

НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к области измерения сил с помощью резисторных тензометров.

Известно устройство для измерения механических напряжений, содержащее чувствительный элемент с тензодатчиком, размещенным внутри чувствительного элемента.

Чувствительный элемент выполняется из быстротвердеющего материала, в жидком состоянии заполняющего форму (1).

Недостатками данного устройства являются трудоемкость изготовления и большие погрешности при измерении механических напряжений в среде с нелинейными свойствами, в особенности при большом расхождении свойств материала чувствительного элемента со свойствами среды, связанные с влиянием чувствительного элемента на среду.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения механических напряжений, содер-. жащее цилиндрический чувствительный элемент, на боковой поверхности которого закреплены тензодатчики. Чувствительный элемент имеет пониженную жесткость за счет выполнения его, например, из эпоксидной смолы (2).

Недостатком данного устройства является то, что оно позволяет получить равенство деформаций чувствительного элемента и исследуемой среды (в этом случае влияние чувствительного элемента на среду минимально) только в узком диапазоне малых деформаций и не пригодно для работы в средах с сильной нелинейностью свойств в зависимости от деформации.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Для этого предлагаемое устройство снаб10 жено электродами, расположенными на торцовых поверхностях чувствительного элемента, который выполнен из пьезокерамики.

На чертеже представлено предлагаемое устройство для измерения механических на15 пряжений, Оно содержит чувствительный элемент 1, выполненный из пьезокерамики, На боковой поверхности элемента 1 закреплены тензодатчики 2, а на торцовых поверхно20 стях электроды 3. Вместе с устройством на исследуемый участок среды помещается также тензометр (на чертеже не показан) с тензодатчиками.

Устройство для измерения механических

25 напряжений работает следующим образом.

При отсутствии механических напряжений тензодатчики 2 и тензодатчики тензометра балансируются (например, возможно их подключение в мост и его балансиров30 ка). При увеличении механических напряжений в зоне расположения устройства по724945

Составитель С. Сурков

Техред В, Серякова

Корректор О. Данишева

Редактор О. Юркова

Заказ 353/1 Изд. Ке 202 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 является концентрация напряжений, в связи с чем появляется разбаланс между тензодатчиками. Для устранения разбаланса на электроды 3 подается напряжение, пропорциональное разбалансу, чувствительный элемент 1 из пьезокерамики деформируется, эта деформация регистрируется тензодатчиками 2. Величина электрического.напряжения, при котором устраняется разбаланс, пропорциональна измеримому механическому напряжению и является его мерой.

Изобретение позволяет повысить точность измерения механических напряжений за счет исключения влияния чувствительного элемента на исследуемую среду.

Формула изобретения

Устройство для измерения механических напряжений, содержащее цилиндрический

4 чувствительный элемент, на боковой поверхности которого закреплены тензодатчики, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности измерения, оно снабже5 но электродами, расположенными на торцовых поверхностях чувствительного элемента, который выполнен из пьезокерамики.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10 1. Экспериментальные исследования инженерных сооружений (Методы, приборы и оборудование).— Сб. Научные труды, М 89.

ЦНИИС Минтрансстрой, M., 1974, с. 4 — 9.

2. Мирзаев 1 . Г, и Кораблев E. А. Мето15 дика изучения напряженного состояния в массиве горных пород и в конструкциях.—

Материалы к симпозиуму «Экспериментальные исследования инженерных сооружений». Вып. П, Л., 1965, с, 37 (прототип).