Устройство для измерения опорных усилий

 

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для измерения силы, действующей на человека. Цель изобретения - повышение точности измерения опорных усилий человека за счет снижения чувствительности устройства к перемещению проекции центра тяжести человека и расширение частотного диапазона в высокочастотной области. Устройство для измерения опорных усилий человека содержит силоизмерительный блок, измерительную 1 и опорную 2 плиты, связанные опорами 3, расположенными по периметру плит. Силоизмерительный блок выполнен в виде жестко закрепленного на опорной плите 2 корпуса 4 с установленными в нем во взаимно перпендикулярных плоскостях тремя электромеханическими преобразователями, состоящими из набора параллельно расположенных пьезоэлементов 5 - 8 с токосъемными пластинами 9 и 10 между ними и расположенных в корпусе 4 двух элементов поджима, установленных диаметрально противоположно электромеханическим преобразователям, перпендикулярным опорной 2 и измерительной 1 плитам. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (!!) (g!) 4 А 61 В 5/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHAM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4168401/28-14 (22) 29,12,86 (46) 07,10,89, Бюл. ¹ 37 (71) Институт машиноведения им, А.А.Благонравова (72) А,Б.Новиков, E.Ñ.Íîâèêîâà и Б.А.Потемкин (53) 612,15(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № -728838, кл. А 61 В 5/10, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОПОРНЫХ УСИЛИЙ (57) Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для измерения силы, действующей на человека. Цель изобретения — повышение точности измерения опорных усилий человека за счет снижения чувствительности устройства к перемещению проекции центра тяжести человека и расши2 рение частотного диапазона в высокочастотной области. Устройство для из мерения опорных усилий человека содержит силоизмерительный блох, измерительную 1 и опорную 2 плиты, связанные опорами 3, расположенными по периметру плит, Силоизмерительный блок выполнен в виде жестко закрепленного на опорной плите 2 корпуса 4 с установленными в нем во взаимно перпендикулярных плоскостях тремя электромеханическими преобразователями, состоящими из набора параллельно расположенных пьезоэлементов 5-8 с токосъемными пластинами 9 и 10 между ними и расположенных в корпусе 4 двух .элементов поджима, установленных диаметрально противоположно электромеханическим преобразователям, перпендикулярным опорной 2 и измерительной 1 плитам, 2 з.п, ф-лы, 4 ил.

1512567

Изобретение относится к области медицинской техники.

Цель изобретения — повьш ение точности измерения опорных усилий человека за счет снижения чувствительности устройства к перемещению проекции центра тяжести человека и расширение частотного диапазона в.высокочастотной области. 10

На фиг,1 изображено устройство; на фиг.2 — вариант выполнения устройства сопряжения, на фиг.3 — упругие элементы в виде тарельчатых пружин; на фиг.4 — сечение А-А на фиг.1,. 15

Устройство для измерения опорных усилий содержит две расположенные одна над другой плиты 1 и 2, связанные опорами 3, расположенными по периметру плит. Их количество может быть три и более. Силоизмерительный блок выполнен в виде жестко закрепленного на опорной плите 2 корпуса 4 с установленными в нем во взаимно перпендикулярных плоскостях тремя

25 электромеханическими преобразователями, состоящими из набора параллельно расположенных пьезоэлементов

5-8 с токосъемными пластинами 9 и 10 между ними и расположенных в корпусе

4 двух элементов поджима, установленных диаметрально противоположно электромеханическим преобразователям, перпендикулярным плитам 1 и 2, Элементы поджима могут быть выполнены 35 аналогично электромеханическим преобразователям и состоять из набора параллельно расположенных пьезоэлементов 11 и 12 с токосъемными пластинами 13 между ними или в виде тарель- 40 чатых пружин 14.

Устройство снабжено элементом сопряжения, жестко закрепленным на измерительной плите 1 и опирающимся :45 через сферическую поверхность в элек- тромеханические преобразователи. Устройство сопряжения может быть выполненб в виде прямоугольной стойки 15, опирающейся в сферические сегменты

16-18 или в виде укрепленного на

50 стержне 19 шара 20, опирающегося в пластины 21-23, Опоры 3 выполнены в виде стоек с двумя взаимно перпендикулярными утоньшениями 24-27, толщина которых подобрана таким образом, чтобы об ес п ечить одинак овую чув с тв и тельно с ть устройства в горизонтальном и вертикальном направлениях. К токосъемным пластинам подсоединены экранированные провода 28-30. Крепление электромеханических преобразователей и элементов поджима в корпусе 4 осуществляется гайками 31-33, а их изоляция от корпуса — с помощью фторопластовых втулок 34-36. Между гайками 31-33 и электромеханическими преобразователями.установлены шлифованные пластины 37-39, Устройство работает следующим образом.

Перемещение измерительной плиты

1, на которой размещается человек, относительно опорной плиты 2 в верти— кальном, продольном и поперечном направлениях приводит к деформации опор 3 и, как следствие этого, к перемещению элемента сопряжения относительно корпуса 4. При этом элемент сопряжения через сферическую поверхность осуществляет деформацию электромеханических преобразователей.

При этом каждый электромеханический преобразователь деформируется только под воздействием составляющей усилия человека, перпендикулярной к плоскости пьезоэлементов 5-8, 11 и 12. В результате на выходе имеется три сигнала, пропорциональные ортогональным составляющим опорных усилий человека.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения опорных усилий, содержащее две расположенные одна над другой плиты, опоры, расположенные между плитами на их периферии, силоизмерительный блок, содержащий расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях три электромеханических преобразователя, один из них, ось чувствительности которого перпендикулярна плитам, связан через сферическую поверхность с верхней плитой, два других преобразователя связаны через сферические поверхности с элементами поджима, установленными вдоль их осей чувствительности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения опорных усилий человека за счет снижения чувствительности устройства к перемещению проекции центра тяжести человека и расширения частотного диапазона в высокочастотной области, силоизмерительный блок вы-. полнен в виде жестко закрепленного

151 на нижней плите корпусе, в котором установлены электромеханические преобразователи, выполненные в виде одного или набора параллельно расположенных пьезоэлементов с токосъемными пластинами между ними, и элементы поджима, связь преобразователя, ось чувствительности которого перпендикулярна плитам, с верхней плитой и других двух преобразователей с элементами поджима осуществлена через стержень, жестко закрепленный в центре верхней плиты, опоры выполнены в виде стоек с двумя взаимно перпендикулярными утоньшениями, расположен2567 6 ными одно под другим и параллельными осям чувствительности электромеханических преобразователей, перпенди5 кулярных плитам, 2, Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что элементы поджима выполнены в виде электромеханических преобразователей, состоящих из одного или набора параллельно расположенных пьезоэлементов с токосъемными пластинами между ними, 3, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что элементы поджима выполнены в виде тарельчатых пружин с регулировочной гайкой, 50

151 2567

Составитель Н. Галамага

Редактор N.Áëàíàð Техред JI, Cåðäþêoâà Корректор Т,Палий

Заказ 6017/4 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ 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