УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНТАКТНОГО НАПРЯЖЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК G01L1/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения контактного напряжения на границе двух сред.

Известно устройство для измерения контактного напряжения, содержащее рабочую камеру с жидкостью, мембрану, измерительную камеру с диафрагмой, заполненную жидкостью, индикатор прогиба диафрагмы, компенсационную камеру с подпружиненным поршнем, причем измерительная камера сообщена с рабочей и компенсационной камерами трубопроводом [1].

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения контактного напряжения, содержащее рабочую камеру с жидкостью, закрытую мембраной для размещения на границе контакта двух сред, компенсационную камеру и трубопровод с манометром, подключенный к рабочей и компенсационной камерам [2].

Недостатком известного устройства является ограниченная точность измерений из-за нарушения плоского напряженно-деформированного состояния уплотняемой среды в зоне прогиба мембраны.

Целью изобретения является повышение точности измерений путем сохранения напряженно-деформированного состояния уплотняемой среды.

Для этого устройство снабжено датчиком положения мембраны, анализатором знака прогиба мембраны от нулевого уровня, блоками управления приводом и электропитания, электродвигателем и редуктором, при этом рабочая камера снабжена индикатором прогиба мембраны, а компенсационная камера выполнена в виде сильфона, установленного в жесткой рамке соосно введенному микрометрическому винту, причем индикатор прогиба мембраны рабочей камеры связан через датчик положения мембраны и анализатор знака прогиба мембраны от нулевого уровня с входом блока управления приводом, который подключен к блоку электропитания и нагружен на электродвигатель, который через редуктор и микрометрический винт связан с сильфоном компенсационной камеры.

Кроме того, согласно изобретению, редуктор может быть выполнен в виде волновой передачи.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство для измерения контактного напряжения содержит жесткий корпус 1 с упругой мембраной 2 и рабочей камерой 3, заполненной рабочей жидкостью, установленный в уплотняющей среде плоского штампа 4 на границе контакта с уплотняемой средой грунта 5. Рабочая камера 3 посредством трубопровода 6 с манометром 7 соединена с сильфоном 8 компенсационной камеры, установленным в жесткой рамке 9 соосно с микрометрическим винтом 10, связанным через редуктор 11 с выходным валом шагового электродвигателя 12. Мембрана 2 снабжена индикатором 13 ее прогиба, выполненным, например, в виде плунжера, установленного в гильзе корпуса 1 с клеммами электрического контакта с датчиком 14 положения мембраны, связанного с анализатором 15 знака прогиба мембраны от нулевого уровня и через блок 16 управления приводом и блок 17 электропитания - с электродвигателем 12.

Устройство для измерения контактного давления работает следующим образом. На штамп 4 уплотняющей среды создают усилие Р, под воздействием реакции грунта 5 уплотняемой среды мембрана 2 начинает прогибаться. Индикатор 13 замыкает контакты "+" и "0" уровня с клеммами датчика 14 положения мембраны. Анализатор 15 через блок 16 замыкает фазы правого вращения вала электродвигателя 12. Вал через редуктор 11 вращает микрометрическиий винт 10, который сжимает камеру сильфона 8 и вытесняет рабочую жидкость по трубопроводу 6 в рабочую камеру, возвращая мембрану 2 в исходное плоское состояние.

Аналогично при замыкании контактов "-" и "0" ограничивается выпор мембраны 2 в уплотняемую среду.

Таким образом, в описанном устройстве давление в манометре 7 автоматически доводится до контактного напряжения под мембраной 2 на границе двух сред, причем все внешние силовые и температурные воздействия, влияющие на показания манометра, также компенсируются в автоматическом режиме.

Использование: в измерительной технике для измерения контактного напряжения на границе контакта двух сред. Сущность изобретения: устройство содержит жесткий корпус с упругой мембраной и рабочей камерой с жидкостью, установленной в плоскости штампа на границе контакта с грунтом. рабочая камера через трубопровод с манометром соединена с сильфоном компенсационной камеры, установленным в жесткой рамке соосно с микрометрическим винтом, связанным через редуктор с электродвигателем. Мембрана снабжена индикатором ее прогиба, связанным с датчиком положения, который через анализатор знака прогиба мембраны связан с блоком управления привода, нагруженного на электродвигатель. Положительный эффект: повышение точности измерений благодаря сохранению напряженно-деформированного состояния на границе контакта двух сред невозмущенным при силовом и температурном воздействии. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНТАКТНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее рабочую камеру с жидкостью, закрытую мембраной, для размещения на границе контакта двух сред, компенсационную камеру и трубопровод с манометром, подключенный к рабочей и компенсационной камерам, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком положения мембраны, анализатором знака прогиба мембраны от нулевого уровня, блоками управления приводом и электропитания, электродвигателем и редуктором, при этом рабочая камера снабжена индикатором прогиба мембраны, а компенсационная камера выполнена в виде сильфона, установленного в жесткой рамке соосно с введенным микрометрическим винтом, причем индикатор прогиба мембраны рабочей камеры связан через датчик положения мембраны и анализатор знака прогиба мембраны от нулевого уровня с входом блока управления приводом, который подключен к блоку электропитания и нагружен на электродвигатель, который через редуктор и микрометрический винт связан с сильфоном компенсационной камеры. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем редуктор выполнен в виде волновой передачи.