Датчик силы

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения динамических сил. Целью изобретения является повышение стабильности и точности. Цель достигается тем, что корпус выполнен в виде крышки 4 и основания 2, которое снабжено предварительно поджатым крепежным элементом с прижимной гайкой 1, расположенной между крышкой 4 и чувствительным элементом 3, при этом поверхности крышки 4, контактируют с поверхностями крепежного элемента с гайкой 1, а обращенные одна к другой поверхности крышки 4, основания 2 и крепежного элемента с прижимной гайкой 1 отшлифованы. При приложении измеряемого усилия к крышке это усилие перераспределяется между чувствительным элементом и стенками корпуса, чувствительный элемент деформируется и на его выводах появляется сигнал, пропорциональный измеряемой силе. 2 ил.

„„SU„„1500874 ..А1 51) 4 С 01 Ь 1/16

СОЮЗ.СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4293597/24-10 (22) 03.08.87 (46) 15.08.89. Бюп. У 30 (72) А.В.Кирюхин и А.Г.Чистяков (53) 531.781(088.8) (56) Клюкин И.И. и Колесникова А.Е.

Акустические измерения в судостроении. Л.: Судостроение, 1982, с.92-94.

Бауманн Э. Измерение сил электри ческими методами. М.: Мир, 1978, с. 294-296. (54) ДАТЧИК СИЛЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения динамических сил. Целью изобретения является повышение стабильности и точности. Цель достигается тем, что корпус выполнен 9

2 в виде крьппки 4 и основания 2, которое снабжено предварительно поджатым крепежным элементом с прижимной гайкой 1, расположенной между крышкой

4 и чувствительным элементом 3, при этом поверхности крышки 4 контактируют с поверхностями крепежного элемента с гайкой 1, а обращенные одна к другой поверхности крьппки 4, осно вания 2 и крепежного элемента с прижимной гайкой 1 отшлифованы. При приложении измеряемого усилия к крышке это усилие- перераспределяется между чувствительным элементом и стенками корпуса, чувствительный элемент деформируется и на его выводах появляется сигнал, пропорциональный измеряемой силе. 2 ил.

1. Датчик силы, содержащий корпус и установленный в нем чувствительный элемент, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стабильности и точности, корпус выполнен в виде контактирующих между собой крышки и основания, которое снабжено крепежным элементом с при40 7кимной гайкой, расположенной между крышкой и предварительно поджатым чувствительным элементом, поверхности крепежного элемента с гайкой контактируют с поверхностью крышки, а обращенные одна к другой поверхности. основания, крышки и крепежного элемента с гайкой отшлифованы.

2. Датчик. по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что между крьппкой и крепежным элементом установлен упругий элемент, а поперечное сечение стенок корпуса больше площади чувствительного элемента, не менее чем на порядок.

3 150087

Изобретение относится к измерительным пьезоэлектрическим преобразователям и может быть использовано для измерения динамических сил при больших статических нагрузках.

Цель изобретения — повышение стабильности и точности.

На фиг. 1 показано устройство, разрез, на фиг. 2 — то же, с упругим 10 элементом.

Датчик состоит из крепежного элемента с прижимной гайкой 1, установленных внутри корпуса 2 в виде основания, чувствительного элемента 3. . 15

Крышка 4 крепится к корпусу 2 и чувствительному элементу 3 болтами 5 и

6. В качестве чувствительного элемента 3 установлен пьезодатчик. силы.

Изоляция от корпуса осуществляется 20 электроизоляционными прокладками 7 и 8, резьбовые отверстия 9 в крышке и дне датчика служат для его крепления к объекту.

Датчик работает следующим образом, 2>

Внешняя статическая нагрузка на датчик силы передается крышкой 4 одновременно на чувствительный элемент

3 и стенки корпуса 2. Поскольку площадь и жесткость стенок корпуса зна- 30 чительно превышают площадь и жесткость чувствительного элемента, то на чувствительный элемент приходится значительно меньшая часть этой нагрузки и величина предварительной затяжки при этом изменяется мало, чем обеспечивается стабильность чувствительности датчика при нагрузках на порядок больших, чем для извест" ного датчика. Уменьшение при этом чувствительности датчика несущественно, так как в датчиках большой грузоподъемности чувствительность приходится уменьшать на порядок и более установкой дополнительной емкости для обеспечения электрической прочности измерительного тракта.

Выеокая жесткость датчика, обусловленная его корпусом 2, расширяет частотный диапазон измерений при установке под амортизатор, а также защищает хрупкую керамику от ударов, перекосов и перегрузок.

Значительная толщина корпуса 2 и крышки 4 препятствуют. передаче

4 4 деформаций опорных поверхностей, которыми обусловлена тензочувствительность известного датчика, на чувствительный элемент.

При дополнительной установке упругого эЛемента 10 между крышкой корпуса и крепежным элементом чем меньше жесткость упругого элемента, тем выше стабильность и грузоподъемность, но тем меньше чувствительность датчика. Поэтому в каждом конкретном случае жесткость упругого элемента необходимо рассчитывать, исходя из допустимого уменьшения чувствительности датчика силы. Например, при установке упругого элемента с .жесткостью в пять раз меньшей жесткости чувствительного элемента, допустимая нагрузка-.на элемент вырастает в пять раэ, и в пять раз упадет его чувствительность.

Электроизоляционные прокладки

7 и 8, установленные между чувствительным элементом и корпусом, не позволяют образоваться контуру заземления при многоканальных измерениях и устраняют сигнал-помеху.

Формула изобретения

1500874

Составитель А. Северин

Техред И. Верес Корректор М. Васильева

Редактор И.Сегляник

Заказ 4856/Зб Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101