Датчик механических давлений

Датчик механических давлений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДАТЧИК МЕХАНИЧЕСКИХ ДАВЛЕНИЙ , содержащий воспринимающую нагрузку мембрану, упруго связанную -с корпусом , толкатель и упругие элементы с тензометрическими измерителями деформации , один из которых для измерения нормальной составляющей давления расположен перпендикулярно толкателю , а другие, измеряющие тангенциальные составляющие, - параллельно ему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, толкатель связан с упругими элементами тангенциальных составляющих жесткими тягами, а с упругим элементом нормальной составлякидей, который выполнен в виде укрепленной в корпусе плоской мембраны , - скользящим контактом , образованным размещенным на торце толкателя шариком. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,Я0„„11057 А

3(51) 0 01 < 9/06; G 01 Ь 1/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

УЯД Г4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ „ ) . .:,.;.!

К -ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 Ю 7Р Pyg 7 (21) 3534421/18-10 (22) 06.01.83 (46) 30.07.84. Бюл. 9 28 (72) В.Е.Романов, К.A. Лавров, Л. Х. Фаритова, Е. Я. Сурженко и А. И.Французов (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени институт текстильной и легкой промышленности им. С.М. Кирова (53) 531.787(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 581403, кл. G 01 L 23/08, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 344297, кл. G 01 L 1/04, 1972 (прототип). (54)(57) ДАТЧИК МЕХАНИЧЕСКИХ ДАВЛЕНИЙ, содержащий воспринимающую нагрузку мембрану, упруго связанную .с корпусом, толкатель и упругие элементы с тензометрическими измерителями деформации, один из которых для измерения нормальной составляющей давления расположен перпендикулярно толкателю, а другие, измеряющие тангенциальные составляющие, — параллельно ему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, толкатель связан с упругими элементамн тангенциальных составляющих жесткими тягами, а с упругим элементом нормальной составляющей, который выполнен в виде укрепленной в корпусе плоской мембраны, — скользящиМ контактом, образованным размещенным íà Q торце толкателя шариком.

11057б5

Изобретение относится к технике измерения механических давлений и усилий и предназначено, в основном, для измерения величин динамических и статических давлений одежды из ткани, трикотажа или пленочных материалов. 5

Известны датчики для измерения давления одежды, содержащие корпус и чувствительный элемент с тензометрическим преобразователем, представляющий собой упругую балку (13. 10

В известных датчиках чувствительный элемент позволяет измерять только нормальную составляющую вектора полного контактного давления и не дает информации о его тангенциальных составляющих.

Известны также датчики механического давления, содержащие воспринимающую нагрузку мембрану, упруго связанную с корпусом, толкатель и упругие элементы, один из которых расположен нормально по отношению к толкателю, а другие — параллельно ему (2 1.

Укаэанные датчики измеряют как ноРмальную составляющую так и тангенциальные составляющие вектора полного давления. Однако в связи с тем, что толкатель воспринимающий нагрузку мембраны связан с упругими элементами тангенциальных составляющих че,рез упругий элемент нормальной составляющей, последний претерпевает в процессе измерения дополнительные деформации, что приводит к погрешности измерения нормальной составляющей.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в датчике механических давлений, содержащем воспринимающую нагрузку мембрану, упруго связанную с корпусом, толкатель и упругие элементы с тензометрическими измерителями деформации, один из которых для измерения нормальной составляющей давления расположен перпендикулярно толкателю, 45 а другие, измеряющие тангенциальные составляющие, " параллельно ему, упомянутый толкатель связан с упругими элементами тангенциальных составляюших жесткими тягами, а с упругим эле-5р ментом нормальной составляющей, который выполнен в виде закрепленной в корпусе плоской мембраны, — сксльзящим контактом, образованным размещенным на торце толкателя шариком. 55

На фиг. 1 изображен предлагаемый датчик, разрез, а на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Корпус 1 датчика представляет собой полый цилиндр, внутренняя поверхность которого образована двумя цилиндрическими поверхностями различных диаметров. Корпус закрыт воспри" нимающей нагрузку сферической мембраной 2. Упругие чувствительные элементы выполнены в виде плоской мембраны

3 и квадратной рамы 4 из плоских ленточных пружин, связанных с толкателем 5 посредством жестких тяг 6, расположенных перпендикулярно его оси.

Сферическая мембрана 2 имеет гофр 7 и входит в паз упругого кольца 8.

На внутренней поверхности мембраны 3 наклеен тензорезистор 9. Толкатель 5 связан со сферической мембраной 2 и имеет на торце выемку 10 для шарика

11. На плоских ленточных пружинах квадратной рамы 4, находящейся в пазах жесткого кольца 12, наклеены тенэорезисторы 13, собранные по полумостовой схеме с параллельных сторон рамы.

Крепление датчика на белье производится с помощью текстильной застежки 14, одна часть которой крепится на белье, а другая наклеена на торец корпуса датчика. Крепление датчика к телу человека происходит аналогичным образом, но нижний слой застежки фиксируется на теле с помощью лейкопластыря.

Датчик работает следующим образом.

При выполнении движений под действием одежды сферическая мембрана 2 деформируется и через шарик 11 толкателя 5 передает нормальную составляющую полного вектора давления на плоскую мембрану 3, что изменяет омическое сопротивление тензорезистора 9.

Под действием тангенциальных составляющих вектора полного давления сферическая мембрана 2 смещается относительно своего центрального положения в горизонтальной плоскости. Величина этого смещения передается толкателем 5 и тягами б на плоские ленточные пружины 4, вызывая их изгиб, что также фиксируется тензометрической аппаратурой.

Предлагаемая конструкция датчика позволяет измерять нормальную и тангенциальные составляющие вектора полного контактного давления, при этом значение нормальной составляющей по" лучается с большей точностью, чем у известных датчиков. Все это повышает качество оценки результатов проектирования одежды и выбора оптимальных эргономических параметров .для различных условий эксплуатации.

Составитель И. Невский

Редактор М. Келемеш Техред С.Мигунова Корректор Е.Сирохман

Заказ 5587/32 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4