Преобразователь деформаций

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>970090

Союэ Советских

Социалистических

Республик (6!) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 29.10 ° 80 (21) 2998392/25-28 (51) М. Кп.э с присоединением заявки ¹

С 01 В 7/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.82. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 30.10 ° 82 (53) УДК 531. 781. . 2 (ОSS. 8) lO.Н.Пчельников A.Ï.Ðîìàíoâ, A.Ì.Àìåëüÿíåö и В.А.Писаревский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Московский институт электронного машинострое (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЕФОРМАЦИИ

25

Изобретение относится к измерительным преобразователям и предназначено для бесконтактного преобразования интегральных значений величин деформаций в электрический сигнал.

Известен преобразователь деформаций, содержащий две электропроводящне пластины, установленные параллельно друг против друга с переменным

10 зазором (1 ).

Недостатком данного преобразователя является зависимость результата преобразования от значений диэлектрической проницаемости среды и величины паразитных емкостей и индуктив- )5 ностей, создаваемых конструктивныьвт элементами, кабелями и сторонними объектами.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь деформаций, содержащий закрепленные между собой параллельно друг другу проводящую пластину, диэлектрическую пластину, проводник из:отрезка меандр-линии и установленную на заданном расстоянии от поверхности отрезка меандр-линии и параллельно ей вторую проводящую пластину, связываемую в процессе измерения с объектом контроля (2l

Недостатком известного преобразователя является зависимость результата преобразования от значения диэлектрической проницаемости среды.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь снабжен закрепленной на поверхности отрезка меандрлинии дополнительной диэлектрической пластиной и закрепленным на противоположной ее поверхности вторым отрезком меандр-линии, размещенным относительно первого отрезка со сдвигом на половину периода меандра.

На чертеже представлен преобразователь деформаций, общий вид.

Преобразователь содержит связываемую с объектом контроля проводящую пластину 1, закрепленные между собой параллельно друг другу проводящую пластину 2, диэлектрическую пластину

3, проводник из отрезка 4 меандрлинии, дополнительную диэлектрическую пластину 5, второй проводник as отрезка б меандр-линии. Отрезки 4 и

6 нанесены методом печати на плоскостях дополнительной диэлектрической пластины 5 толщиной 4 из материала с относительной диэлектрической прони970090 цаемостью Е .,Отрезки 4 и б выполнены в виде меандра с периодом Т, размахом В и шириной Ь с выводами 7, 8 и 9, 10 соответственно. Отрезок 6 сдвинут относительно отрезка 4 на половину периода меандра. 5

Преобразователь деформаций работает следующим образом.

Аппаратура съема информации возбуждает между выводами 7 и 9 сверхвысокочастотную волну, которая распрост- 10 раняетоя в образованном отрезками 4 и б линий тракте со скоростью V

V = С о о

35 где С вЂ” скорость распространения электромагнитной волны в вакууме; боло- диэлектрическая и магнитная проницаемости вакуума;

Ео,Со- погонные индуктивность и ем- 20 кость тракта, и с выводов 8, 10 поступает в аппаратуру съема информации.

Информационным параметром преобразователя является время задержки волны отрезком тракта единичной длиtO

50 где r - зависящий от Ь эффективный радиус сечения проводника линии °

Токи в соседних участках каждого из отрезков 4 и 6 линии противоположны, в результате чего образуются магнитные диполи, концентрирующие магнитную составляющую поля волны у поверхности пластины,5 в зоне, по размеру близкой к Т/2. Это позволяет увеличить чувствительность преобразователя и при фиксированной величине рабочей области увеличить площадь контролируемой поверхности,что

60

t 0 1/V."

В зависимости от конструкции аппаратуры съема информации могут быть использованы и иные информационные параметры, определяемые через t<, например изменение фазы волны в отрезке тракта, резонансная частота отрезка тракта.

Так как токи в расположенных друг 35 против друга участках отрезков 4 и 6 линии направлены в одну сторону, магнитная составляющая поля волны сосредоточивается вокруг этих участков,включая зазор между пластинами 1 и. 5.Под, 40 воздействием магнитного поля волны в пластине 1 индуцируются токи, магнитное псле которых воздействует, в свою очередь, на токи в отрезках 4 и б,линии, чем в основном и обусловлена индук- 45 тивность 1о. Деформация х объекта из» мерения приводит к изменению на х ширины D зазора между пластинами 1 и 5 и соответствующему изменению величины Lg необходимо для получения информации об интегральном значении величины деформации.

Электрическая составляющая поля волны полностью сосредоточена между расположеннЪпчи друг против друга участками отрезков 4 и б линии в пластине 5. Поэтому в процессе измерения емкость Со остается неизменной

ВЪ

Со 288о Т и информационный параметр Со не зависит от значения диэлектрической проницаемости среды . 2В о

Проводящая пластина 2 исключает влияние сторонних объектов на результат преобразования.

Снабжение преобразователя деформаций вторым отрезком линии, установленным против первого со сдвигом на половину периода меандра, позволяет увеличить чувствительность и получить информацию об интегральном значении величины деформации, а введение диэлектрической пластины, жестко соединенной по плоскостям с.отрезками линии, кроме того, позволяет устранить зависимость результата преобразования от значения диэлектрической проницаемости среды. В итоге это приводит к увеличению точности преобразователя.

Формула изобретения

Преббразователь деформаций, содержащий закрепленные между собой параллельно друг другу проводящую пластину, диэлектрическую пластину, проводник из отрезка меандр-линии и установленную на заданном расстоянии от поверхности отрезка меандр-линии и параллельно ей вторую проводящую пластину, связываемую в процессе измерения с объектом контроля, о т л и ч ашийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен закрепленной на поверхности отрезка меандр-линии дополнительной диэлектрической пластиной и закрепленным на противоположной ее поверхности вторым отрезком меандр-линии, размещенным относительно первого со сдвигом íà половину периода меандра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1; Apm Э.И. Автогенераторные методы и средства измерений. N., "Машиностроение", 1979, с. 100 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2877192/25-28, кл. G 01 В 7/ 18, 1980 (прототип).. 970090

Составитель И. Ардашева

Редактор С.Тараненко Техред М.Надь КорректорУ. Пономаренко

Заказ 8367/46 Тираж 614 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