Умножитель деформации

Умножитель деформации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к тензометрии и может быть использовано при измерении малых величин деформации объекта. Цель изобретения - повышение точности при измерении малых приращений деформации, что достигается введением в известный умножитель деформации, содержащий измерительный блок 1 и регистратор 14, набора множительных блоков 7, каждый из которых выполнен в виде консольно закрепленной балки 8 равного сопротивления, составной подложки 9 с двумя жесткими и одним податливым участком, закрепленной концами на балке 8, двух тензорезисторов 10 и 11, один из которых закреплен на подложке на границах жесткого и податливого участков, а другой - на балке 8 блока 7, нагружающего механизма 12, взаимодействующего с концом балки 8, и нуль-органа 13 с двумя входами, каждый из которых соединен с тензорезистором, закрепленным соответственно на балке данного блока и составной подложке предыдущего блока. Тензорезистор, закрепленный на составной подложке последнего блока, соединен с регистратором 14. Введение составной подложки позволяет умножить механическую деформацию в К раз, где К - отношение длины податливого участка к общей длине составной подложки. По сигналу на выходе нуль-органа 13 человек-оператор так управляет механизмом 12 нагружения, чтобы уровни сигналов на входах нуль-органа 13 были равны между собой. Эта операция проводится для каждого множительного блока 7. Умножитель деформации позволяет повысить точность измерения малых приращений деформаций объекта за счет замены электрического усиления сигнала механическим, что существенно повышает стабильность коэффициента умножения и начального уровня сигнала. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИН (gg y С 01 B 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (54 ) УИНОЖИТЕЛЬ ДЕФОРМАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flo изОБРетениям и отнР ытиям

ПРИ CHMT СССР (21) 4200739/25-28 (22) 27.02.87 (4б) 23.10.89. Бвп. Ф 39 (71) Институт механики АН УССР (72) Д.А. Гаврилов, В.Ф. Жованик и В.Н. Патсаев (53) 531.781.2 (088.8) (56) Патент Великобритании

У 1241019, кл. G 01 В 7/18, 1971.

Патент Великобритании

Ф 1348585, кл. С 01 В 7/18, 1974.

„SU„„1516758 A 1

I (57) Изобретение относится к тенэометрии и момет быть использовано при измерении малых величин деформации объекта. Цель изобретения — повышение точности при измерении малык приращений деформации, что д стигается введением в известный умноиитель деформации, содержащий измерительный блок 1 и регистратор 14 „ набора МН0»

15 I 6758 жительных блоков 7, каждый иэ которых выполнен в виде консольно закрепленной балки 8 равного сопротивления, составной подложки 9 с двумя жестки5 ми и одним податливым участками, закрепленной концами на. балке 8, двух тензореэисторов 10 и 11, один иэ которых закреплен на подложке на границах жесткого и податливого участ-1 ков, а другой — на балке 8 блока 7, нагружающего механизма 12, взаимодействующего с концом балки 8, и нульоргана 13 с двумя входами, каждый из которых соединен с тензорезистором, закрепленным соответственно на балке данного блока и составной под- ложке предыдущего блока, Тензорезистор, закрепленный на составной подложке последнего блока, соединен с

Изобретение относится к тензометрии и может быть использовано при измерении малых величин деформации объекта.

Целью изобретения является повышение точности при измерении малых при- 30 ращений деформации.

Цель достигается введением в известный умножитель деформации, содержащий измерительный блок и регистратор набора множительных блоков, каж35 дый иэ которых выполнен в виде консольно закрепленной балки равного сопротивления, составной подложки с двумя жесткими и одним податливым участками, закрепленной своими конца-, ми на балке, двух тензорезисторов, один иэ котбрых закреплен на подложке на границах жесткого и податливого участков, а другой - на балке блока, нагружаюшего механизма, взаимодейст- 45 вующего с кбнцом балки, и нуль-органа с двумя входами, каждый иэ которых соединен с тензорезисторбм, закрепленным соответственно на балке данного,блока и на составной подложке предыдущего блока, а тенэорезистор, закрепленный на составной подложке блока, соединен с регистратором.

На фиг. 1 представлена схема соединения блоков и элементов умножителя деформации; на фиг. 2 — измери55 тельный блок, содержащий составную подложку и закрепленный на ней тенэорезистор, общий вид; на фиг. Э вЂ” нарегистратором 14. Введение составной подложки позволяет умножить механическую деформацию в К раэ, где К— отношение длины податливого участка к общей длине составной подложки. По сигналу на выходе нуль-органа 13 человек-оператор так управляет механизмом 12 нагружения, чтобы уровни сигналов на входах нуль-органа 13 были равны между собой. Эта операция проводится для каждого множительного блока 7. Умножитель деформации позволяет повысить точность измерения малых приращений деформаций объекта за счет замены электрического усиления сигнала механическим, что существенно повышает стабильность козффици ента умножения и начального уровня сигнала. 3 ил. набор множительных блоков, общий вид, Набор (фиг. 1 и 3) выполнен состоящим из двух идентичных множительных блоков.

Умножитель деформации содержит измерительный блок 1, выполненный в виде предназначенной для закрепления своими концами на исследуемом объекте составной подложки 2 с двумя жесткими участками 3 и 4 и одним податливым участком 5 между ними, и тензореэистора 6, закрепленного своими концами на границах жесткого и податливого участков 3 и 5, 4 и 5, набор множительных блоков 7, каждый из которых выполнен в виде консольно закрепленной балки 8 равного сопротивления, составной подложки 9 с двумя жесткими и одним податливым участками, закрепленной своими концами на балке 8, двух тенэорезисторов

10 и 11, один из которых закреплен на подложке 9 на границах жесткого и податливого участков, а другойна балке 8 блока 7, нагружающего механизма 12, взаимодействующего с концом балки 8, и нуль-органа 13 с двумя входами, каждый из которых соединен с тензорезистором 11 и 10 или 6, закрепленным соответственно на балке

8 данного блока 7 и составной подложке 9 или 2 предыдущего множительного или измерительного блока 7 или

1, и регистратор 14, а тензоревистор 10, закрепленный на составной

5 1516758 6 подложке 9 последнего блока 7 сое- ния механической ф

1 че кой деформации будет радинен с регистратором 14 ° вен К При подключении

Нагружающий механизм 12 каждого множительного блока 7 управляется по сигналу на выходе нуль-органа 13 с . Предельное значение коэффициента умнопомощью человека-опе ато а ратора, осуще- жения деформации ограничивается чувстствляющего обратную связь вручную.

Эта обратная связь на фиг н ф г. 1 Условно бильностью самих выходных слгналов показана пунктиром. 1п электрических схем.тензорезисторов 11, УМНожитель деформации работает 10 или 6, следующим образом. С последнего тензорезистора 10 посНа исследуемом объекте закрепляют лед -его множите .л множительного лока 7 выходб концы составной подложки 2 иэмери- ной сигнал сту но сигнал поступает на регистратор !4. тельного блока 1, наприме

Р мер c no 15 Использование описанного умножителя мощью клеевого связующего.. На элект/ жд з тензо езисдеформаций позволяет заменить электрические схемы каждого из тензо езисз тензорезис- рическое усиление сигнала механичесторов 6, 10 и 11, выполненные нап инапри ким, что существенно повьппает стабильмер, по схеме моста подают нап яжеH пр"же ность как коэффициента умножения дения питания от соответствующих стаби- 20

Ующих стаби- 20 формации, так и начального уровня вылизированных источников (элект ичес(электриче ходного сигнала. В итоге повьппается кие схемы и источники их питания х питаниЯ Ус- точность измерения малых приращений ловно не показаны). Затем баланси

) . 3 ем балансиру- деформации объекта, причем само умноют электрические схемы с помо ью

Х М С ПОМОЩЬЮ жение деформации осуществляется без

Р У P M H B (на Фиг ° 1 25 использования каких-либо сложных элекрегулировочных элементов тронных устройств. нагружению исследуемого объекта. Фор мула ормула изобретения

При появлении малой деформации Умножитель деформации, содержащий исследуемого объекта она умножается измерительный блок, выполненный в вив измерительном блоке в число К раз, 30 де предназначенной для закрепления равное отношению длины податливого своими концами на исследуемом объекучастка 5 к общей длине составной те составной подложки с двумя жесткиподложки 2. Таким образом, уже в из- ми участками и одним податливым участмерительном блоке 1 происходит ум- ком между ними и тензорезистора, закножение механической деформации в

3S репленного своими концами на гра ц ми на границах

К раз. Выходной сигнал тензореэисто- жесткого и податливого участков, и ра 6 измерительного блока 1 поступает регистратор, о т л и ч а ю щ и и с ч на один из входов нуль-органа 13 тем, что, с целью повышения точности следующего за измерительным множитель- при измерении малых приращений дефорного блока 7. При этом на выходе мации, он снабжен набором множительнуль-органа 13 появляется сигнал пре- ных блоков, каждый из которых выпол- вьппения сигналом с тензорезистора 6 нен в виде консольно закрепленной сигнала, с тенэорезистора 11 данного балки равного сопротивления состав1 множительного блока 7, который восп- ной подложки с двумя жесткими и одринимается оператором. Последний при- ним податливым участками эак е

45 водит в действие нагружающий механизм своими концами на балке, двух тен12 этого множительного блока 7 и ос- зорезисторов, один из которых закрептанавливает его в момент совпадения лен на подложке на границах жесткого уровнеи сигналов на входах нуль- и податливого участков, а другой органа 13. 5р на балке блока, нагружающего механизПоскольку в множительном блоке 7 ма, взаимодействующего с концом балки, тенэорезистор 11 закреплен непосред- и нуль-органа с двумя входами кажУ ственно на балке 8> а тензореэистор дый из которых соединен с тензорезисГ

10 — на составнои подложке 9, то ана- тором, закрепленным соответственно на логично тому, как это было описано

55 балке данного блока и на соста о в Измерительном блоке 1, на балке 8 подложке предыдущего блока а тензоУ имеет место еще одно умножение ме- резистор, закрепленный на составной ханической деформации в К раз, вслед- подложке последнего блока, соединен ствие чего общий коэффициент умноже- с регистратором.

1516758

Фиг. Д

Составитель Е. Щелина

Техред И.Верес

Редактор Н. Гунько

Корректор. В. Кабаций

° В

Заказ 6372/38 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101