Тензорезисторный датчик силы

 

Сущность изобретения: несущая часть упругого элемента выполнена в виде двух коаксиально расположенных оболочек 1, 2, верхние торцы которых соединены при помощи кольца 3, а нижний торец оболочки меньшего диаметра соединен кольцевой пластиной 5 с силовводящей частью 4, нижний торец оболочки 2 соединен кольцевой пластиной 7 с опорной частью 6 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИНЕСкИХ

РЕСПУБЛИК (я)я G 01 1 1/22

О

if (»

С »

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPCK0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4828542/10 (22) 22,05.90 (46) 07.09.92. Бюл. № 33 (71) Одесский политехнический институт (72) В, Ф, Семенюк. В. Е. Морозовский, А. Ю.

Хусаинов, А. И. Кравченко и Х. А. Жмуйда (56) 1, Авторское свидетельство СССР

¹ 282708, кл. G 01 L 1/22, 1970.

2.Патент ФРГ № 1144507, кл. G 01 L 1/22. 1963.

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерения сил, в том числе и знакопеременных, Известен тензорезисторный датчик силы, принятый в качестве аналога. в котором упругий элемент. выполненный в форме тела вращения, содержит силовводящую часть, сопряженную со столбиками, образованными прорезями в цилиндрической оболочке, каждый из которых сопряжен с балочками равного сопротивления, которые, в свою очередь, другим концом сопряжены с опорным кольцом (1).

К недостаткам аналога относится необходимость применения сложной технологии обработки упругого элемена и необходимость дополнительных устройств изоляции его рабочей зоны.

Известен тензорезисторный датчик силы, принятый в качестве прототипа, в котором упругий элемент выполнен в форме тела вращения с жесткой центральной силовводящей частью, переходящей в кольцевую пластину линейно переменной толщины, максимальные толщины которой находятся в местах сопряжения с силовводящей и

„„. Ж„1760392 А1 (54) ТЕНЗОРЕЗИСТОРНЫЙ ДАТЧИК СИЛЫ (57) Сущность изобретения; несущая часть упругого элемента выполнена в виде двух коаксиально расположенных оболочек 1, 2, верхние торцы которых соединены при помощи кольца 3, а нижний торец оболочки меньшего диаметра соединен кольцевой пластиной 5 с силовводящей частью 4, нижний торец оболочки 2 соединен кольцевой пластиной 7 с опорной частью 6. 1 ил. опорной частями, а минимальная — в районе среднего радиуса (2).

Преимущества прототипа заключаются в возможности размещения тензорезисторов на одном торце пластины, что позволяет осуществить герметизацию рабочей зоны только корпусом датчика.

К недостаткам прототипа следует отнести низкую технологичность датчика и ярковыраженный мембраный эффект, возникающий при деформации кольцевой пластины.

Целью изобретения является повышение технологичности конструкции датчика.

Цель достигается тем, что упругий элемент выполнен в виде двух коаксиально расположенных цилиндрических оболочек, верхние торцы которых соединены между собой кольцом, а нижние торцы оболочки меньшего диаметра и оболочки большего диаметра соединены кольцевыми пластинами с силовводящей и опорной частями соответственно, при этом тензорезисторы размещены на кольцевых пластинах.

Конструкция датчика представлена на чертеже. Упругий элемент датчика, выполненный в форме тела вращения, состоит из двух коаксиально расположенных цилинд1760392

Составитель А.Хусаинов

Техред М.Моргентал Корректор О,Юрковецкая

Редактор

Заказ 3181 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 рических оболочек 1 и 2, верхние торцы которых соединены между собой при помощи кольца 3. Нижний торец цилиндрической оболочки 1 меньшего диаметра соединен с жесткой силовводящей частью 4 кольцевой пластиной 5, а нижний торец цилиндрической оболочки 2 большего диаметра соединен с жестквой опорной частью 6 кольцевой пластиной 7, Тензорезисторы 8 и 9 размещены на одноименных торцах кольцевых пластин 5 и 7, От внешней среды зона размещения тензорезисторов изолируется корпусом 10, Датчик работает следующим образом.

Измеряемая сила F, например сжимающая, приложенная к силовводящей части 4, обуславливает изгиб кольцевой пластины 5 так, что тензорезисторы 9 испытывают деформацию растяжения, и одновременно изгиб кольцевой пластины 7 так, что тензорезисторы 8 испытывают деформацию сжатия, Ввиду радиальной податливости оболочек 1 и 2 мембраный эффект нейтрализуется.

Техническим преимуществом датчика является обеспечение технологичности кон5 струкции при сохранении высокой точности измерения, Формула изобретения

Тензорезисторный датчик силы, содержащий размещенный в корпусе упругий эле10 мент с тензорезисторами и силовводящей и опорной частями, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности, упругий элемент выполнен в виде двух коаксиально расположенных цилиндрических

15 оболочек, верхние торцы которых соединены между собой кольцом, а нижние торцы оболочки меньшего диаметра и оболочки большего диаметра соединены кольцевыми пластинами с силовводящей и опорной частя20 ми соответственно, при этом тензорезисторы размещены на кольцевых пластинах.