Датчик для измерения давления

 

Использование: для исследования воздействия ударной волны, например, снежной лавины или селевой массы на различные виды сооружения. Сущность изобретения: датчик состоит из неподвижной плиты 1 с коническими отверстиями и отдельных призматических элементов 3, размещенных в направляющем коробе 4. Между призматическими элементами 3 и нефиг .З подвижной плитой 1 установлены пружины 5 с толкателями-штоками 6. Один конец штока 6 шарнирно соединен с призматическими элементами 3, второй - при пропуск - нии штока б через коническое отверстие неподвижной плиты 1 состыкован с желобами 8, заполненными пластилином Для исключения проникновения примесей селевой массы в щели между призматическими элементами 3, они обтянуты свободно лежащей пленкой 10, закрепленной к бортам селеносного экспериментального лотка, а в вертикальной плоскости пленка скреплена шурупом к середине призматического элемента 3. Короб 4 состоит из четырех уголков - направляющих 14, жестко соединенных с неподвижной плитой 1 и между собой планками по периметру призматических элементов 3. Перемещение штока 6 может быть зарегистрировано электроиндикатором, гибким тросом с измерительной шкалой. 1 з.п. ф-лы, 11 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИКсл )з G 01 1 7/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4680953/10 (22) 18,04.89 (46) 15,12.9.2. Бюл, ¹ 46 (71) Алма-Атинский архитектурно-строительный институт (72) Ж.Б.Байнатов (56) Авторское свидетельство СССР

¹1448227,,кл, G01 1. 7/00,,1985, Авторское свидетельство СССР

¹ 11715, кл. 6 01 1 7/08, 1928, (54) ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ВЯЗКОЙ СРЕДЫ (57) Использование. для исследования воздействйя ударной волны, например, снежной лавины или селевой массы на разлйчные виды сооружения, Сущность изобретения: датчик состоит из неподвижной

:плиты 1 с коническими отверстиями и отдельных призматических элементов 3, размещенных в направляющем коробе 4.

Между призматическими элементами 3 и не„„5U „„1781571 А1 подвижной плитой 1 установлены пружины

5 с толкателями-штоками 6. Один конец штока 6 шарнирно соединен с призматическими элементами 3, второй — при пропускании штока 6 через коническое отверстие неподвижной плиты 1 состыкован с желобами 8, заполненнымй пластилином. Для исключения и роникн овения и римесей селевой массы в щели между призматическими элементами 3, они обтянуты свободно лежащей пленкой 10, закрепленной к бортам селеносного экспериментального лотка, а в вертикальной плоскости пленка скреплена шурупом к середине призматического элемента 3. Короб 4 состоит из четырех уголков — направляющих 14, жестко соединенных с неподвижной плитой 1 и между cобoй планками по периметру призматических элементов 3. Перемещение штока 6 может быть зарегистрировано электроиндикатором, гибким тросом с измерительной шкалой. 1 з.п. ф-лы, 11 ил, 17815 1

Изобретение относится к исследованиям вязкой среды. например. снежной лавины и селевой массы.

Цель изобретения — повышение надежности. 5

Паставленнал цель достигается тем, что датчик для измерения давления вязкой среды состоит из неподвижной плиты с отверстиями, в каждом из которых размещен подпружиненный шток, связанный с преаб- 10 разбвателеМ йеремещения, при этом на первом, комЯ каждого Ьтока закреплен воспринимаюЩйй элемент. выполненный в виде прямоугольной призмы, а призмы обращены боковыми поверхностями друг к 15 другу с образованием воспринимающей площадки, по периметру которой размещен направляющий короб, жестко соединенный с неподви>кной плитой, Кроме того, датчик снабжен защитной пленкой, размещенной 20 с напуском на воспринимающей площадке и по периметру соединенной с неподвижной плитой, причем пленка дОполнительно закреплена па центру поверхности каждой призмы. высота которой больше максималь- 25 наго линейного размера ее основания, На фиг. 1 изображен датчик, общий вид; на фиг. 2 — то же. в плане; на фиг, 3 — то же, вид сбоку; на фиг. 4 — разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 5 — фрагмент соединения прлмо- 30 угольной призмы с подпружиненным штоком; на фиг. 6,7 — возможные варианты йреобразователя перемещения ; на фиг.8— расположение датчика внутри сооружения; на фиг. 9,10 — возмо>кные очертания повер- 35 хности датчика в зависимости от формы сооружения (треугальнае, зигзагообразное) в плане; на фиг: 1t- то же (ступенчатае), вид сбоку, Устройство состоит из неподвижной 40 плиты 1 с коническими отверстиями 2 и отдельных призматических элементов,З, уложенных друг на друга пакетом внутри направляющего короба 4. Между призматическими элементами 3 и неподвижной пли- 45 той 1 установлены пружины 5 с толкателлми-штоками 6, Один конец штока

6 шарнирна 7 соединен с призматическими элементами 3, а второй — при пропускании штока 6 через коническое отверстие 2 не- 50 подвижной плиты 1; состыкован с желобом

8, заполненным пластилином 9 преобразователем перемещения, Для исключения проникновения примесей селевой массы между призматическими элементами 3, ани 55 обтянуты свободно лежащей прозрачной полиэтиленовой пленкой 10 (пленка показана только на фиг, 3), закрепленной к бортам

11 селеноснаго экспериментального лотка

12, в вертикальной плоскости скреплена шурупом 13 к середине призматического элемента.

Короб 4 состоит из четырех уголков-направляющих 14, жестко соединенных с неподвижной плитой 1 и ме>кду собой планками 15 по периметру призматических элементов. Для измерения давления селевых масс в глубине (в зоне) сооружения, перед призматическими элементами устанавливается сквозной пространственный фрагмент 16 исследуемого сооружения, Для уменьшения трения сдвига боковые стороны элементов по периметру предварительно смазываются вазелином, Фиксация перемещений штока 6 может быть зарегистрирована электроиндикатарами 17, гибким тросом 18 с измерительной шкалой 19 и другими приспособлениями, При взаимодействии грязевой мас.сы. имитирующей селевой поток, с датчиком каждый призматический элемент совершает независимое линейно-поступательное движение, приводя в действие пружины и штоки, Штоки, проникая в пластилин 9 вдаль желобов, оставля QT следы B пластилине, сравнивая перемещение штоков с тарировочным графиком (таблицей), устанавливаются усредненные величины давленил потока на грузойуо поверхность.

Жесткость пружины мо>кно менять в зависимое и от места расположения призматических элементов в плоскости неподвижной плиты 1, Например, в средней части плиты

1 ставятся более жесткие пружины, чем по краям плиты. Изменение жесткости пружины приведет к равномерному йеремещению призматических элементов, что благоприятно сказывается на точность измерения давленил, так как исключается ступенчатость на поверхности призматических элементов, в результате чего ликвидлруется возможность перекоса и заклинивания элементов, Кроме того, при отсутствии ступенчатости полиэтиленовый материал 10 меньше подвергается разрывным действиям селевой массы.

В другом возможном варианте фиксации перемещения штока 6 в месте желоба с пластилином 9 можно установить электроиндикаторы часового типа (см. фиг, 6), которгяй передает сигнал через усилитель к осциллографу, Или свободные концьi штока

6 соединится гибким тросом 18, для того, чтобы вынести показания перемещения штока 6 за пределы устройства (см. фиг. 7).

Точность эксперимента зависит от размеров поперечного сечения призматических элементов 3, чем меньше размеры, тем точнее результаты измерения давления.

1781571

Призматические элементы могут быть исследуемого селезащитного сооружения, изготовлены: из IlpollMTBHHQA смолой дре- селевая масса, проходя установленные на весины, сплавов металла, резины и других пути барьеры и теряя скорость. обьем и материалов. плотность. ударяется об призматические, Поперечные сечения могут быть тоже 5 элементы, Таким образом, увеличивая или разными: квадратными, прямоугольными, уменьшая количество фрагментов.. осущесттрапецеидальными и т,д. Лицевая поверх- вляется определение давления селевого поность(фасад)стенки MSпризматическихэле- . тока на каждые несущие элементы ментов может быть плоской (см, фиг. 2,3), сооружения, треугольной (см.:фиг, 9), зигзагообразной 10. Данное техническое решение примени(см, фиг. 10), ступенчатой (см..фиг. 11) в за- мо и для измерения давления селевого повисимости от очертания фасада исследуе- .:"::.. :тока в реальных условиях . мого селезащитного сооружения,- " :.::. -....: Применение предложенного техничеДатчик:предварительно тарируется на - - ское решения позволяет nîâûñèòü эксплуадинамические нагрузки и составляется гра- 15 тационную надежность и точность за счет фик "нагрузка-перемещения". Тарировка " -простоты конструкции и:надежности работы проводится в собранном виде датчика из (перемещения) призматических элементов: призматических элементов 3 с пружинами:5 охвата всей поверхности исследуемого соои неподвижной плитой 1, а затем датчик ружения и моделирование произвольного устанавливается и неподвижно закрепляет.— 20 очертания и сквозности сооружения. ся на пути движения селевой.массы"и их подвижные призматические элементы на- - Ф о р м ул а из о б р е те н и я крываются пленкой, образуя оболочки .: 1. Датчик для измерения давления вязДля образования оболочек свободноле- кой среды. содержащий неподвижную плижащая пленка прикрепляется к середине 25 ту с отверстиями, в каждом из которых поверхности каждой призмы, таким.обра- . размещен подпружиненный шток, Связанзом, чтобы создавались мягкие дугообраз- ный с преобразователем перемещения, при ные формы. Над точкой "пересечения этом на первом конце каждого штока за. четырех призм обязательно должна распо-: креплен воспринимающий элемент, выполлагаться одна оболочка. -. .- 30 нейный a вйде прямоугольной призмы, а

Создание множества оболочкообраз- призмы обращены боковыми поверхностяных поверхностей связано; в основном, с ми одна кдругойс образованием восприниповышением точности измерения и эксплу- мающей площадки, по . периметру которой атационной надежности, т,е, исключения " размещен направляющий короб, жесткосовлияния деформации пленки на конечный 35 единенный,с неподвижной плитой, отл ич арезультат измерения,,::,; :ю шийся тем, что, с целью повышения

Коническая форма отверстия обеспечи- . надежности, он снабжен. защитной пленкой, вает свободный проход штока 6 через от-: разме:ценной с напуском на воспринммаю-: . верстия, исключая всевозможные перекосы щей площадке и fl0 периметру соединенной штока об стенки отверстий. Для фиксации,40 с неподвижно плитой, йричем пленкадополперемещения прйзматических элементов .: нительно закреплена по центру поверхноможно применить вместо штока и пружины сти каждой призмы, вйсота которой больше динамометры или другие отторйрованные, максимального линейного размера ее оснодетали с наклеенными тензорезисторами., вания.

Для установления характера раслре- 45 . 2. Датчик по и, 1, о тл и ч à ющи и с я деления давления в глубине сооружения тем, что преобразователь перемещения выперед неподвижной плитой с призматиче-. полнен в виде измерителя давления, в втоскимй элементами 3 устанавливаются про- рой конец штока соединен с его странственные решетчатые фрагменты чувствительным элементом.

1781571

1781571

Составитель Л, KpRBcKBR

Редактор B.Tðóá÷åíêà Техред М,Моргентал Корректор И.Шмакова

Заказ 4269 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101