ИНДИКАТОР УРОВНЯ НАПРЯЖЕНИЙ КОЛТЫНЮКА В.А. Российский патент 1994 года по МПК G01L1/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения момента достижения контролируемого уровня напряжений в конструкциях, зданиях, сооружениях, основаниях, давления в сыпучих средах, жидкостях.

Известен индикатор уровня напряжений, выполненный в виде упруго-деформируемого корпуса-оболочки из неметалли- ческого материала, на поверхность которого нанесена металлизация, образующая чувствительный элемент - резистор или электроды конденсатора [1].

Такой индикатор уровня напряжений нуждается в сложных, дорогостоящих вторичных приборах, преобразователях, в температурной компенсации. Для определения момента достижения контролируемого уровня напряжения необходимо проведение непрерывных измерений от начала нагружения, что сопряжено с большими затратами и требует квалифицированного персонала, а также из-за чувствительности к помехам, нарастающим при удаленности от объекта измерений, приводит к снижению точности.

Наиболее близким решением является индикатор уровня напряжений, состоящий из подложки с размещенным на ней чувствительным элементом, выполненным в виде множества тонких проволочек различной прочности, каждая из которых должна разрушаться при определенном уровне напряжения [2].

Однако такой индикатор уровня напряжений предназначен для определения контролируемого уровня напряжений только на поверхности объекта с визуальной фиксацией момента достижения контролируемого уровня по факту разрыва соответст- вующей проволочки. Измерения с помощью этого индикатора уровня напряжений невозможны на поверхностях в труднодоступных для непосредственного осмотра местах и полностью исключены внутри или в теле объекта.

Цель изобретения - повышение эффективности за счет обеспечения возможности индикации внутренних напряжений.

Цель достигается тем, что индикатор уровня напряжений, содержащий разрушающийся чувствительный элемент, снабжен сигнальным устройством и разрушающимся корпусом, жестко связанным с разрушающимся чувствительный элементом, который выполнен токопроводящим, соединенным с сигнальным устройством.

Наличие токопроводящего чувствительного элемента, соединенного с сигнальным устройством, позволяет дистанциионно фиксировать момент достижения контролируемого уровня напряжения, на который рассчитан разрушающийся при этом уровне корпус. Разрушение корпуса сопровождается разрушением токопроводящего чувствительного элемента, а следовательно, и разрывом цепи, срабатыванием сигнального устройства.

Это дает возможность повысить эффективность, расширить область применения индикатора уровня напряжений, распространив ее и на измерение внутренних напряжений в теле, массиве объекта, в труднодоступных точках.

На чертеже схематично показан индикатор уровня напряжений, общий вид.

Индикатор включает разрушающийся корпус 1 и разрушающийся чувствительный элемент 2, соединенный с помощью выводных проводников 3 с сигнальным устройством 4.

Разрушающийся корпус 1 рассчитывается на определенный уровень и вид напряжений, являющиеся паспортной характеристикой индикатора уровня напряжений. Разрушающийся корпус 1 может быть плоским или объемным, сплошным или полым, с выемками и т.п. Форма разрушающегося корпуса выбирается в зависимости от его материала, особенностей объекта измерений, ожидаемого характера напряженного состояния объекта.

Разрушающийся чувствительный элемент 2 жестко связан с разрушающимся корпусом 1 и устроен таким образом, что при разрушении корпуса 1 одновременно происходит и разрушение чувствительного элемента 2, являющейся вторичным и не оказывающим влияния на момент разрушения корпуса 1. Разрушающийся чувствительный элемент 2 выполняется токопроводящим, например, из проволоки, фольги, слоя металлизации с прямолинейной или криволинейной траекторией и может располагаться на поверхности или в теле разрушающегося корпуса 1. Разрушающийся чувствительный элемент 2 не должен оказывать армирующее влияние на разрушающийся корпус 1. Его разрыв происходит только вследствие разрушения корпуса 1, а не из-за достижения предела прочности материала.

Выводные проводники 3 прикрепляются к концам разрушающегоcя чувствительного элемента 2 и выводятся за пределы объекта на необходимое расстояние. Длина выводных проводников 3 не оказывает влияния на точность индикации напряжений. Они могут выполняться из любого монтажного провода. Сигнальное устройство 4 в простейшем случае состоит из источника питания и лампочки или звонка и т.д. и может быть подключено постоянно и срабатывать на размыкание цепи или подключаться периодически для определения момента разрыва чувствительного элемента 2, а следовательно, и цепи, образуемой разрушающимся чувствительным элементом 2, выводными проводниками 3 и сигнальным устройством 4.

Индикатор уровня напряжений функционирует следующим образом. Разрушающийся корпус 1 устанавливается в необходимом месте объекта измерений. Выводные проводники 3 присоединяются вне объекта измерений к сигнальному устройству 4. При достижении в месте расположения разрушающегося корпуса 1 порогового значения напряжений для используемого индикатора уровня напряжений происходит разрушение корпуса 1, а вместе с ним и чувствительного элемента 2. Происходящий при этом разрыв цепи фиксируется сигнальным устройством 4, что свидетельствует о достижении в объекте контролируемого уровня напряжений.

Применяя набор индикаторов уровня напряжений с различными пороговыми характеристиками, можно производить измерения в необходимом диапазоне напряжений и решать достаточно простыми, дешевыми и надежными средствами разнообразные задачи, в том числе и задачи мониторинга.

Использование: определение внутренних напряжений в строительных, гидротехнических конструкциях в грунте. Сущность изобретения: индикатор содержит капсулообразный корпус, на поверхность которого нанесен токопроводящий чувствительный элемент, соединенный проводниками с сигнальным устройством. Корпус выполнен из хрупкого разрушающегося материала. При достижении заданного уровня напряжений корпус разрушается одновременно с чувствительным элементом, что приводит к срабатыванию сигнального устройства. 1 ил.

Индикатор уровня напряжений, содержащий разрушающий чувствительный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет возможности индикации внутренних напряжений, он снабжен сигнальным устройством и разрушающимся корпусом, жестко связанным с разрушающимся чувствительным элементом, который выполнен токопроводящим, соединенным с сигнальным устройством.