Устройство для измерения малых перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности и надежности устройства для измерения малых перемещений, например деформаций несущих конструкций, за счет обеспечения шарнирного безлюфтового крепления упругого элемента 1, на котором закреплен якорь 10 датчика линейных перемещений. Упругий элемент 1 устройства закреплен в шарнирных опорах, выполненных в виде сопряженных элементов 3, 2 с прямой и элементов 4, 5 с обратной конусностью. Элементы 4 и 5 закреплены в центре параллельных мембран 6 и 7, установленных в торцах герметичного корпуса 8, а элементы 2 и 3 с прямой конусностью крепятся на объекте 9 контроля, причем один из этих элементов установлен с возможностью перемещения для выборки в процессе настройки устройства люфтов в шарнирных соединениях. Прогиб упругого элемента 1, вызываемый деформацией объекта 9, приводит к перемещению центра этого элемента, которое измеряется индуктивным датчиком, содержащим закрепленные на корпусе 8 катушки 11 и 12 индуктивности. Герметичный корпус 8 предохраняет устройство от влияния внешних воздействий. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (11 4 С О1 В 7/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«В

CO

Ю

«Ф

Cb

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

Г1РИ ГННТ СССР (21) 4128988/25-28 (22) 04.10.86 (46) 30.06.89. Бюл. У 24 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) К.В. Гуща, Д.И. Менэат, С.К. Соболев, Л.И. Сорокин, Э.Ф. Яковлев и В.А. Ясинский (53) 621.317.39:531.71 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 962755, кл. G 01 В 7/00, )981.

Ступень Ф.А. Электромеханические датчики и преобразователи неэлектрических величин. М.-Л.: Энергия, 1965, с. 22.

„„SU„„1490460 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ

ПЕР ЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет цель повышения точности и надежности устройства для измерения мапых перемещений, например деформаций несущих конструкций, за счет обеспечения шарнирного беэлюфтового крепления упругого элемента 1, на котором закреплен якорь 10 датчика линейных перемещений. Упругий элемент 1 устройства закреплен в шарнирных опорах, выполненных в виде сопряженных элементов

3, 2 с прямой и элементов 4, 5 с

1490460 обратной конусностью. Элементы 4 и 5 закреплены в центре параллельных мембран 6 и 7, установленных в торцах герметичного корпуса 8, а элементы 2 и 3 с прямой конусностью крепятся на объекте 9 контроля, причем один иэ этих элементов установлен с возможностью перемещения для выборки в процессе настройки устройства 10 люфтов в шарнирных соединениях. ПроИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения малых перемещений, например деформаций несущих конструкций объектов. 20

Цель изобретения — повышение точности путем увеличения чувствительности и надежности за счет обеспечения шарнирного безлюфтового крепления упругого элемента, на котором закреплен якорь датчика перемещения, и за счет герметизации корпуса, На фиг.1 представлена общая кинематическая схема устройства; на фиг.

2 — выполнение шарнирного соединения упругого элемента.

Устройство для измерения малых перемещений содержит плоский упругий элемент 1, закрепленный в опорах, выполненных шарнирными в виде сопряженных элементов 2, 3 с прямой и элементов 4,5 с обратной конусностью.

Элементы 4 и 5 с обратной конусностью закрепленн в центрах внешних поверх— ностей соответствующих мембран 6 40 и 7, установленных параллельно одна другой и закрепленных в торцах герметичного корпуса 8. В центрах внутренних поверхностей мембран 6 и 7 должны быть расположены концы 45 упругого элемента 1, Элемент 2 с прямой конусностью предназначен для

1 жесткого креппения устройства на объекте 9 контроля, элемент 3 с прямой конусностью установлен с возможностью регулируемого перемещения относительно объекта 9 контроля ° Центры вращения шарнирных опор должны быть совмещенн с центрами соответствующих мембран. В центре плоского уп- 55 ругого элемента 1 закреплен якорь

10 индуктивного датчика перемещений, катушки 11 и 12 индуктивности которого жестко закреплены внутри корпуса гиб упругого элемента 1, вызываемый деформацией объекта 9, приводит к перемещению центра этого элемента, которое измеряется индуктивным датчиком, содержащим закрепленные на корпусе 8 катушки 11 и 12 индуктивности. Герметичный корпус 8 предохраняет устройство от влияния внешних воздействий. 2 ил.

8 устройства и подключены электрически к электронному блоку 13 измерения и регистрации.

Устройство работает следующим образом.

При деформации объекта 9 изменяется расстояние между концами элементов 2 и 3 с прямой конусностью шарнирных опор, что приводит к изменению прогиба плоского упругого элемента 1, При этом упругий элемент

1 играет роль усилителя перемещения, в результате чего малое контролируемое перемещение преобразуется в большее по величине перемещение якоря 10 индуктивного датчика. Мембраны 6 и 7, имекицие повьнпенную жесткость в радиальном направлении, центрируют упругий элемент 1 относительно корпуса 8 и не препятствуют его продольному прогибу, что обеспечивает безлюфтовое шарнирное соединение упругого элемента 1 с корпусом 8 устройства. Использование шарнирных опор обеспечивает прецизионность соединения всех элементов устройства, что наряду с повьппе" нием чувствительности за счет усиления механических перемещений повьппает надежность и точность устройства.

Наличие герметичного корпуса также повьппает надежность работы устройства в условиях воздействия вредных внешних факторов.

Формула изобретения

Устройство для измерения малых перемещений, содержащее установленный на опорах плоский упругий элемент и индуктивный датчик перемещения, якорь которого закреплен в центре упругого элемента, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппения точности, оно снабжено двумя установ1490460

Составитель Л, Гуськов

Техред А. Кравчук

Корректор М. Шароши

Редактор О. Спесивых

Подписное

Зак аз 3739/44 Тираж 683

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина 101 ленными параллельно одна другой мембранами, упругий элемент закреплен концами в центрах обращенных одна к другой поверхностей мембран, обе опоры выполнены шарнирными в виде сопряженных элементов с прямой и обратной конусйостью, элемент с прямой конусностью одной из опор предназначен для крепI ления на контролируемом объекте жестко, а другой — с возможностью регулируемого перемещения, элементы с обратной конусностью закреплены в центрах внешних поверхностей соответствующих мембран, а центры вращения шарнирных опор совмещены с центрами соответствующих мембран.