Устройство для измерения нормальных механических напряжений

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НОРМАЛЬНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙд .содержащее дисковый чувствительный пьезрэлемент с двумя электродами, опорный и силопередающий элементы, о тли чающ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения и повышения точности, оперный элемент выполнен в виде двух одинаковых дисковых пьезоэлементов, расположенных по обе стороны от чувствительного пьезоэлемента, соосных ему и снабженных электродами, а силопередакиций элемент выполнен в виде полого упругого диска, внутри которого установлен чувствительный пьезоэлемент так, что его края размещены в кольцевсян пазу, выполненном по внутренней поверхности иска. (/ С 4 ffi. СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1064165 A

3 G 01 Ь 1/16

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ.(21 ) 3454050/18-10 (22 ) 15. 06. 82 (46) 30.12.83. Бюл. Р 48 (72) В. Я. Гришунин, Л. Н. Фомица. и В, И. Зубцов (71) Новопольский политехнический институт им. Ленинского комсомола

Белоруссии. .(53) 531.781(088.8) (56) 1.. Авторское свидетельство СССР

Р 142469, кл. G 01 В 5/30, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

9 501305, кл. G 01 L 1/16, 1974 (прототий). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

НОРМАЛЬНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ . содержащее дисковый чувствительный пьезоэлемент с двумя электродами, опорный и силопередающий элементы, . о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения и повышения точности, опорный элемент выполнен в виде двух одинаковых дисковых пьезоэлементов,.расположенных по обе стороны от чувствительного пьезоэлемента, соосных ему и снабженных электродами, а силопередающий элемент выполнен в виде полого упругого диска, внутри которого установлен чувствительный пьезоэлемент так, что его края размещены в кольцевом пазу, выполненном по внутренней поверхности диска. ®

1064165

Составитель A. Северин

Редактор С. Пекарь Техред Ж,Кастелевич Корректор Г. Огар

Заказ 10511/44 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Изобретение относится к измерению механических напряжений и может быть использовано для измерения напряжений внутри сплошных сред из нелинейно-упругих и пластических материалов.

Известны устройства для измерения постоянных или медленно изменяющихся механических напряжений, использующие магнитоупругие элементы (11.

Недостатком известного устройства является относительная сложность конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для измерения нормальных механических напряжений, состоящее из дискового чувствительного пьезоэлемента с двумя электродами, опорного и силопередающего элементов (2 .

Недостатком такого устройства является малая жесткость, так как она определяется изгибной жесткостью чувствительного пьезоэлемента.

В связи с этим .такое устройство будет вносить большие искажения в силовое поле измеряемой среды.

Цель изобретения - расширение диапазона измерения и повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения нормальных механичесКих напряжений, содержащем дисковый чувствительйый пьезоэлемент с двумя электродами, опорный и силопередающий элементы, опорный элемент выполнен в виде двух одинаковых дисковых пьезоэлементов, расположенных по обе стороны от чувствительного пьезоэлемента, соосных ему и снабженных электродами, а силопередающий элемент выполнен в виде полого упругого диска, внутри которого установлен чувствительный пьезоэлемент так, что его края размещены в кольцевом пазу, выполненном по внутренней поверхности диска.

На чертеже представлено предла- гаемое устройство.

Устройство содержит чувствительный пьезоэлемент 1, опорные пьезоэлементы 2, силопередающий элемент 3. .В опорных пьезоэлементах устраиваются

10 электроды 4-7, а в чувствительном — 8 и 9. В силопередающем элементе выполнен паз 10.

15 Устройство работает следующим образом.

K опорным пьезоэлементам 2 подводится переменное напряжение частоты в противофазе так, что если в одном возникают деформации сжатия, то в другом в это время — растяжения, и наоборот. Если механическое напряжение, воздействующее на уст-. ройство, равно .нулю, то чувствитель2g;Hûé пьезоэлемент 1. будет свободно ! колебаться в пределах зазоров паза 10, следуя поперечным деформациям вспомогательных пьезоэлементов 2; если механическое напряжение не равно нулю, то силопередающий элемент

3 деформируется, зазор между чувствительным элементом 1 и гранями паза 10 уменьшается и колебания чувствительного элемейта 1 становятся or35 паниченными гранями кольцевого паза 10. В результате в чувствительном элементе 1 возникают деформации изгиба, вследствие чего с него снимается электрический сигнал. Амплитуда этого сигнала пропорциональна

40 величине нормального механического напряжения.

Предлагаемое устройство имеет высокую жесткость, широкий диапазон измерений. более простую конструкцию.