Силоизмерительное устройство

Авторы патента:

G01L1/24 - путем измерения изменения оптических свойств напряженных материалов, например путем фотоупругого анализа напряжений

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ832363

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 240779 (2)) 2801166/18-10 с присоединением заявки М (51)М. Кл

G L 1/24

Государствеииый комитет

СССР оо делам изобретений и открытий. (23) Приоритет

Опубликовано 23.05.81. Бюллетень Н9 19

Дата опубликования описания 23,0581 (53) УДЫ 531.781 (088.8) Г.КкАрутюнов, Г.ГеБакрадзе, М.ГеПрага и Г.Г.Гвритишвили

J (72) Авторы и зобретен и я се ьь

Специальное конструкторское бюро сессюесно научно-исследовательского института автоматизированных систем метрологии (71) Заявитель (54 ) СИЛОИЗИЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в системах управления станками и другим оборудованием, где необходимо производить измерение усилия и перемещения.

Известны преобразователи с механическими управляемыми электродами-механотроны, представляющие собой вакуумные устройства с подвижными электродами Г1 I .

Недостатками этих силоизмерительных устройств на основе механотрона являются наличие гистерезиса и нелинейной зависимости выходного сигнала от перемещения, конструктивная сложность

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пьезо- 2О оптический измерительный преобразователь, содержащий источник света, конденсор, чувствительный элемент и фотоприемник, включенный в измерительную схему (23. 25

Недостатком преобразователя является сложность конструкции.

Цель изобретения вЂ” упрбщение конструкции и линеаризация выходного сигнала. 30

Эта цель достигается тем, что силоизмерительное устройство снабжено заслонкой с прямОугольным окном, ус-. тановленным между конденсатором и фотоприемником, который выполнен в виде подложки с нанесенными на ней двумя профилированными фоторезисторами, расположенными кососимметрично относительно оптической оси а подложка механически связана с чувствительным элементом.

На чертеже представлено предлагаемое.устройство.

Источник света,1 создает световой поток, поступающий на конденсорную линзу 2, которая обеспечивает параллельный пучок света, поступающий на заслонку 3 с прямоугольным окном и дальше на подвижную подложку 4 с напыщенными на ней профилированными фоторезисторами 5 и 6, расположенными кососимметрично относительно оптической оси. Фоторезисторы с помощью выводов 7 вЂ” 9 подключены к резисторам 10 вЂ” 12 так, что они вместе с источником питания 13 составляют мостовую схему измерения.

Устройство работает следующим образом.

832363

Формула изобретения

Составитель Северин .Редактор О.Черниченко Техред С.Мигунова Корректор Н.Швыдкая

Заказ 3329/37 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

При воздействии силы F(t) на чувствительный элемент 14 происходит его деформация, в результате чего передвигается подложка с фоторезисторами и происходит засветка одного из фоторезисторов, выходной сигнал которого пропорционален измеряемой силе. В результате изменяется выходной сигнал мостовой схемы, который пропорционален измеряемой силе F(t), а знак оп-. ределяет направление действия силы или деформации.

С помощью устройства можно получить любую, заранее заданную рабочую характеристику, подбирая профили фоторезисторов нужной конфигурации.

Силоизмерительное устройство, содержащее источник света, конденсор, 20 чувствительный элемент и фотоприемник, включенный в измерительную схему,отличающеесятем,что, с Пелью упрощения конструкции и линеаризации выходного сигнала, оно снабжено заслонкой с прямоугольным окном, установленным между конденсором и фотоприемником, который выполнен в виде подложки с нанесенными на ней двумя профилированными фоторезисторами, расположенными кососимметрично относительно оптической оси, а .подложка механически связана с чувствительным элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Берлин Г.С. Электронные приборы с механическими управляемыми электродами. М., "Энергия", 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 4720 0, кл. G 01 L 1/?4, 21.12.73 (прототип).

Пьезооптический измерительныйпреобразователь // 798515

Пьезооптический преобразователь // 706719

Фотоупругий преобразователь // 637734

Устройство для исследования поляризационно-оптическим методом напряженнного состотояния валков при формовке профилей с поперечными гофрами // 631791

Устройство для измерения поляризационно-оптическим методом контактных напряжений при прокатке // 590619

Способ определения контактных напряжений в стыке двух твердых тел // 579547

Пьезоэлектрический измерительный преобразователь // 567966

Чувствительный элемент пьезооптического преобразователя // 567965

Пьзооптический измерительный преобразователь // 567964

Пьезооптический измеритель механических величин // 2109258

Оптический способ измерения силы // 2115100

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к средствам измерения силы, вызывающей деформацию или перемещение чувствительного элемента, регистрируемые оптическими средствами

Лазерный интерферометрический преобразователь силы (варианты) // 2142122

Волоконно-оптические датчики давления и система измерения давления, их включающая // 2205374

Волоконно-оптический датчик температуры и деформации // 2248540

Изобретение относится к области измерительной техники, телеметрии и оптоэлектроники и может быть использовано для контроля деформаций крупных сооружений, в электротехнической промышленности при измерении температурных режимов трансформаторов, в геологической разведке при измерении распределения температуры вдоль скважин, в авиационной промышленности при контроле деформаций конструкций летательных аппаратов и т.д

Оптический тактильный датчик // 2263885

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к тактильным датчикам оптического типа

Средство определения напряжений // 2319941

Материал, чувствительный к давлению // 2335511

Изобретение относится к полимерному материалу, обладающему оптически детектируемым откликом на изменение нагрузки (давления), включающему полиуретановый эластомер, адаптированный для детектирования изменения нагрузки, содержащий алифатический диизоцианат, полиол с концевым гидроксилом и фотохимическую систему, включающую флуоресцентные молекулы для зондирования расстояния, модифицированные с превращением в удлиняющие цепь диолы, в котором мольное соотношение диолов и полиолов находится в диапазоне от приблизительно 10:1 до около 1:2, а фотохимическая система выбрана из группы, состоящей из системы эксиплекса и резонансного переноса энергии флуоресценции (FRET)

Способ контроля механических напряжений в кремниевой структуре пленка sio2 - подложка si // 2345337

Изобретение относится к электронной технике, в частности к микроэлектронике, и может быть использовано при изготовлении кристаллов ИС и дискретных полупроводниковых приборов

Оптический тактильный датчик и способ восстановления распределения вектора силы с использованием указанного датчика // 2358247

Изобретение относится к устройству и способу определения вектора силы и может быть использовано в тактильном датчике для руки робота