Датчик деформаций и перемещений

 

Датчик деформаций и перемещений предназначен для измерения деформаций объектов из эластичных материалов , имеющих относительное удлинение до 10%.Его можно использовать также для измерения перемещений. Датчик .одержит многовитковый реохорд в виде гибкой нити, Kopnyt и подвижную стойку, закрепленные на объекте. Один конец нити реохорда закреплен на корпусе неподвижно, а второй конец прикреплен к корпусу через упругий элемент. На корпусе и в подвижной стойке установлены неподвижные оси, несущие секционированные ролики. Нить реохорда поочередно охватьшает ролики на стойке и на корпусе . Ролики на подвижной стойке обеспечивают съем информации с реохорда . Выполнение реохорда многовитковым позволяет повысить чувствительность датчика при измерении деформаций или перемещений, так как изменение длин активных участков . реохорда в и раз превышает перемещения стойки относительно корпуса, Здесь н - число витков реохорда. 1 ил. % (Я С с с ОТ1-J N9 О 00 4 СО 2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

1б114 11 01 В 7/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 3

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ I (CO

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3735292/25-28 (22) 27.04.84 (46) 30.01.86.Бюл. N - 4 (71) Всесоюзный институт по проектированию организаций энергетического строительства "Оргэнергострой" (72) А.К.Петроченков (53) 531.781.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 97959, кл. G Ol В 7/16, 1954.

Бауманн Э. Измерение сил электрическими методами. М.: "Мир",1978р с.213, рис.3.43.в. (54) ДАТЧИК ДЕФОРМАЦИЙ И ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Датчик деформаций и перемещений предназначен для измерения деформаций объектов из эластичных материалов,имеющих относительное удлинение до 107.Его можно использовать также для измерения перемещений. Датчик

:одержит многовитковый реохорд в виде гибкой нити, корпус и подвижную стойку, закрепленные на объекте.

Один конец нити реохорда закреплен на корпусе непбдвижно, а второй конец прикреплен к корпусу через упругий элемент. На корпусе и в под- вжкной стойке установлены неподвижные оси, несущие секционированные ролики. Нить реохорда поочередно охватывает ролики на стойке и на корпусе. Ролики на подвижной стойке . обеспечивают съем информации с реохорда. Выполнение реохорда многовитковым позволяет повысить чувствительность датчика при измерении деформаций или перемещений, так как изменение длин активных участков реохорда в и раз превышает перемещения стойки относительно корпуса.

Здесь н — число витков реохорда.

1 ил.!

2084

20

ВНИИПИ Заказ 248/54 Тираж 671 Подписное

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

Изобретение относится к измерительной технике, к средствам преобразования механических величин в электрический сигнал и может быть использовано при исследовании деформаций объектов из эластичных материалов, имеющих относительные удлинения до 1ОХ.

Цель изобретения - повьш ение чувствительности, На чертеже приведена схема предлагаемого датчика.

Датчик содержит корпус и подвижную стойку 2 с токосъемником 3, предназначенным для установки на объект измерения, многовитковый реохорд 4, выполненный из гибкой токопроводящей нити, один конец которой неподвижно соединен с корпусом 1, упругий. элемент 5, который соединяет второй конец нити реохорда 4 с корпусом 1. Секционированные ролики 6, установленные на неподвижной оси 7, соединенной с корпусом 1, и секционированные ролики 8, установленные на неподвижной оси 9 токосъемника 3 подвижной стойки 2, предназначены для опирания на них витков реохорда 4 и замыкания этих витков между собой. К концам !О и 11 нити и к оси 9 токосъемника подключают выводы для включения датчика в электрическую схему.

Датчик может быть включен по схеме делителя или в мостовую измерительную схему. Корпус 1 датчика и стойка 2 крепятся на исследуемом объекте.

Расстояние между осями 7 ".;, корпусе и 9 на токосъемнике определяет базу датчика.

Датчик работает следующим образам.

При деформации объекта изменяется расстояние между корпусом 1 и стойкой 2. Это вызывает изменение длины участка нити между упругим

45 элементом 5 и токосъемником 3 и длину участка нити между корпусом 1 и токосъемником 3. Так как реохорд мно1овитковый и имеет Q витков, то удлинение д объекта приведет к перераспределению длин нити между указанными участками в и аР раз большему, чем в раохорде с одним витком. Этим и достигается повыше73 2 ние чувствительности. Например, при удлинении объекта, т.е. увеличении расстояния 1 на, длина участка нити между упругим элементом 5 и токосъемником 3 уменьшится на и n( а между токосъемником 3 и корпусом l увеличится на и а1 . При уменьшении расстояния 0 длина нити между токосъемником 3 и упругим элементом 5 увеличивается, а между токосъемником 3 и корпусом 1 уменьшается. Так как электропроводящая нить выполнена из материала с определенным удельным электрическим сопротивлением, то изменение длин приведет к изменению электрического сопротивления этих участков, которое известными способами преобразуется в электрический сигнал.

Чем больше число витков имеет реахорд, тем большее увеличение чувствительности достигается.

В качестве материала нити можно использовать любые высокоамные сплавы, но лучшие результаты достигают при использовании нити иэ углерода.

Такое конструктивное выполнение датчика позволяет повысить его чувствительность и использовать при измерениях более простые измерительные приборы, Формула. изобретения

Датчик деформаций и перемещений, содержащий корпус и подвижную стойку, предназначенные для установки на объект, реохорд, выполненный из гибкой токопроводящей нити, один конец которой неподвижно закреплен на корпусе, упругий элемент, один конец которого соединен с вторым концом нити реохорда, а второй конец — с корпусом, а т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен двумя секционираванными роликами, установленными на неподвижных осях, одна из которых жестко закреплена в корпусе, а вторая — в подвижной стойке, а реахорд выполнен многовитковым и его нить поочередно охватывает ролики стойки и,ролики, закрепленные в корпусе.