Тензорезисторный датчик силы

 

Изобретение отноо пся силоизмерительной технике. Целью изобретения является повышение технологичности конструкции Тензорезисторный датчик силы содержит жесткий центр, упругий элемент , выполненный ввидедвухкоаксиально расположенных кольцевых оболочек, каждая из оболочек выполнена с одним коническим деформируемым участком, кольцевые торцы конических деформируемых оболочек меньшего диаметра соединены с жестким центром, каждый торец конической деформируемой оболочки большего диаметра conp I PH с, линдрическим деформир емым участком, на наружной поверхности которого размешены тензорезисторы, при эгом ц|/т ,час. опооный участок га ружно обе почки жестко соединен с корпусом , а внутренней оболочки - с силовводящим элементом. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 1 1/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г1РИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

" 4

)Д. (ь ) (( (ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4810843/10 (22) 08.02.90 (46) 23,06.92. Бюл. ¹ 23 (71) Одесский политехнический институт (72) В.Е.Морозовский, В.Ф.Семенюк, А,И,Кравченко и А.Г.Цимбалюк (53) 531.781(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 191167, кл. G 01 (1/22, 1967.

Авторское свидетельс: G;,. СР

¹ 296002, кл. 6 01 1 1/22, 19 /1. (54) ТЕНЗОРЕЗИСТОР: Ы14 ДАТЧИК СИЛЫ (57) Изобретение относится к силоизмерительной технике, Целью изобретения является повышение технологичности конструкции, Тензорезисторный датчик сиИзобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерений с высокой точностью сил малого номинала.

Известен тензорезисторный датчик сил, в котором упругий элемент выполнен в виде полых конусов, сопряженных своими основаниями с цилиндрическим кольцом и разреза-:íûõ по образующим.

Технологическая сложность выполнения упругого элемента и невозможность реализовать схему моста с четырьмя активными тензорезисторами делают элемент малопригодным для датчиков силы вы-, сокой точности.

Известен упругий элемент для тензодинамометра, выполненный в виде тела вращения с образующей Z-образной формы, на цилиндрических заплечиках которой навиты тензорезисторы.. Ж,, 1742650 А1 лы содержит жесткий центр, упругий элемент, выполненный в видедвух коаксиально расположенных кольцевых оболочек, каждая из оболочек выполнена с одним коническим деформируемым участком, кольцевые торцы конических деформируемых оболочек меньшего диаметра соединены с жестким центром, каждый торец конической деформируемой оболочки большего диаметра сопряг..ен с ц -.линдрическим деформируемым участком, на наружной поверхности котооого размещены тензорезисторы, Ilpl этом цил . -! „, чесgjìä опорныи учас1QК р".аружной оболочки жестко соединен с корпусом, а внутренней оболочки — с силовводящим элементом. 1 ил.

Недостатки известного датчика — нелинейность характеристики и сложность конструкции, что обуславливает низкую технологичность изделия.

Целью изобретения является повышение технологичносги датчика, Указанная цель достигается тем, что в тензорезисторном датчике силы, содержащем размещенные в корпусе с защитной мембраной упругий элемент с тензорезисторами и силовводящий элемент, введен жесткий центр, упругий элемент выполнен в виде двух коаксиально расположенных кольцевых оболочек, каждая из оболочек выполнена с одним коническим деформируемым участком, кольцевые торцы конических деформируемых оболочек меньшего диаметра соединены с жестким центром, каждый торец конической деформируемой оболочки большего диаметра сопряжен с цилиндрическим деформирувмым участком, 1742650 на наружной поверхности которого размещены тензорезисторы, при этом цилиндрический опорный участок наружной оболочки жестко соединен с корпусом, а внутренней оболочки — с силовводящим элементом.

На чертеже представлена конструкция датчика, Датчик содержит наружную кольцевую оболочку 1 и внутреннюю кольцевую оболочку 2, конические участки которых по внутреннему диаметру сопряжены с жестким центром, а по наружному — с деформируемыми цилиндрическими участками, на наружных поверхностях которых размещены тензорезисторы 3 и 4. Цилиндрический опорный участок наружной оболочки сопряжен с корпусом 5, а внутренней — с силовводящей частью 6, От внешней среды рабочая полость датчика герметизируется крышкой

7 и мембраной 8.

Датчик работает следующим образом.

Под действием измеряемой силы F (например, растягивающей) внутренняя кольцевая оболочка 2 работает в режиме растяжения, а наружная кольцевая оболочка 1 — в режиме сжатия. При этом деформации их цилиндрических деформируемых участков, а следовательно, и приращение деформаций тензорезисторов 3 и 4, имеют разные знаки, что позволяет реализовать мостовую схему с четырьмя активными тензорезисторами, а также нейтрализовать нелинейности характеристик каждой из кольцевых оболочек в датчике в целом.

5 Техническим преимуществом предполагаемого изобретения по сравнению с известными является повышение технологичности датчика.

Формула изобретения

10 Тензорезисторный датчик силы, содержащий размещенные в корпусе с защитной мембраной упругий элемент с тензорезисторами и силовводящий элемент, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения

15 технологичности, в него введен жесткий центр, упругий элемент выполнен в виде двух коаксиально расположенных кольцевых оболочек, каждая из оболочек выполнена с одним коническим деформируемым

20 участком, кольцевые торцы конических деформируемых оболочек меньшего диаметра соединены с жестким центром, каждый торец конической деформируемой оболочки большего диаметра сопряжен с цилиндри25 ческим деформируемым участком, на наружной поверхности которого размещены тензорезисторы, при этом цилиндрический опорный участок наружной оболочки жестко соединены с корпусом, а внутренней обо30 лочки — с силовводяшим элементом.