Устройство для измерения механических величин

Устройство для измерения механических величин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П iH С А Н И Е „„958845

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.02.81 (21) 3243372/18-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M Кл з

G 01 В 7/00.Геаударетеее«ый «емитет

СССР (53) УДК 621.317:

:531.717 (088.8) Опубликовано 15.09.82. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 25.09.82

llo 46JI3N «зебретенцй и еткрмтий (72) Авторы изобретения

А. И. Аверьянов, В. М. Казанский и А.,c,„

jЛ ..„ . ,(Л -;,", -, Опытно-конструкторское бюро специального физического. приборостроения при Воронежском политехнАкд дм" институте

" !

1 (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ

ВЕЛИЧИН

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения механических величин, например перемещений, усилий и т.п.

Известно устройство для измерения механических величин, содержащее струйный датчик и преобразователь измеряемой величины в частоту (1).

Недостатками этого устройства являются его нелинейность и подверженность влияниям дестабилизирующих факторов, напри- 10 мер температуры.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения механических величин, содержащее струнный дифференциальный датчик, автогенератор колебаний одной струны, возбудитель и приемник колебаний второй струны (2).

Недостатками этого устройства является низкая чувствительность при измерениях малых перемещений (деформаций), обусловлен- о ная наличием зоны нечувствительности при, близких частотах струн.

Цель изобретения — повышение чувстви-. тельности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство.для измерения механических величин, содержащее струнный дифференциальный . датчик, автогенератор колебания одной струны, возбудитель и приемник колебаний второй струны снабжено блоком измерения амплитуды колебаний, подключенным к приемнику колебаний второй струны, а выход автогенератора колебаний первой струны соединен с возбудителем колебаний второй струны.

На чертеже изображено устройство.

Оно содержит дифференциальный струнный датчик 1, содержащий подвижный якорь

2, с закрепленными на нем струнами 3 и 4, которые другими концами прикреплены к корпусу 5 датчика. На корпусе датчика закреплены возбудители 6 и 7 и приемники 8 и 9 соответственно первой и второй струн дифференциального струнного датчика. Первая струна включена в цепь усилителя 10, а вторая — в цепь измерителя 11 амплитуды колебаний. Блоки 6, 8, 10 совместно с первой струной 3 образуют автогенератор

12 колебаний первой струны.

958845

1реЗ = 2 (S

1О

Формула изобретения

Составитель Ю. Петраковский

Редактор И. Касарда Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик

Заказ 6772/54 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з

Устройство .работает следующим образом

Подвижный якорь 2 дифференциального струнного датчика 1 связан со струнами 3 и 4 таким образом, что при его перемещении механическое напряжение одной из стру н возрастает, а другой — умен ьш а ется.

Следовательно, резонансная частота одной из них увеличивается, другой уменьшается по закону где1 — длина струны;

6 — механическое напряжение в струне;

/ — плотность материала струны.

Первая струна включена в цепь автогенератора 12 колебаний, который возбуждается и работает с постоянной амплитудой на частоте резонанса струны 3. С выхода усилителя 10 стабилизированный по амплитуде сигнал резонансной частоты первой струны поступает на возбудитель 7 колебаний второй струны 4, которая индуцирует 20 в приемнике 9 сигнал, величина которого

,: пропорциональна амплитуде колебания стру ны 4. Сигнал с приемника 9 поступает на вход измерителя 11 амплитуды колебаний второй струны, шкала которого отградуирована на величину перемещения якоря 2.

При перемещении якоря происходит взаимная расстройка резонансных частот струн датчика, одна из которых работает в качестве частотно-избирательного элемента генератора, возбуждаемого на частоте 11, другая в качестве высокодобротного резо4 нирующего элемента с резонансной частотой 1 . Резонансная частота 11 струны 3 в исходном состоянии датчика выбирается на линейном участке одного из склонов амплитудно-частотной характеристики струны 4.

Перемещение якоря 2 от исходного состояния приводит к изменению амплитуды струны 4 пропорционально разности частот

Ь | =/f - f /.Âåëè÷èíà амплитуды колебания измеряется измерителем 11, проградуированным на величину перемещения якоря.

Устройство для измерения механических величин, содержащее струнный дифференциальный датчик, автогенератор колебания одной струны, возбудитель и приемник колебаний второй струны, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности измерений, оно снабжено блоком измерения амплитуды колебания, подключенным к приемнику колебаний второй струны, а выход автогенератора колебаний первой струны соединен с возбудителем колебаний второй струны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Милохин Н. Т. Частотные датчики в системах автокантроля и управления. М., хЭнергия», 1968, с. 5 — 7.

2. Новицкий П. В. и др. Цифровые приборы с частотными датчиками. Лт «Энергия», 1970, с. 157 — 159.