ИНДИКАТОР Российский патент 2002 года по МПК G01B3/22 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к индикаторам для измерения линейных размеров, и может быть использовано при конструировании устройств, применяемых при различных испытаниях материалов.

Известен индикатор (ГОСТ 577-68), содержащий корпус, измерительный стержень с зубчатой рейкой, соединенный через систему зубчатых зацеплений и ось с основной стрелкой.

Недостатком известного индикатора является невозможность фиксации показания индикатора, соответствующие определенному состоянию испытуемого образца, т.е. оператор вынужден визуально определять момент разрушения материала, что снижает точность измерения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения линейных размеров (а. с. СССР 495524, М.кл. G 01 В 3/22). Оно содержит корпус, измерительный шток, а также механизм фиксации наибольшего перемещения штока, который выполнен в виде кулачка, имеющего возможность поворота вокруг оси и находящегося в контакте со штырем измерительного штока.

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности точной фиксации измерительного штока, поскольку при его перемещении вверх в процессе измерения штырь должен отойти от кулачка, т.е. оно позволяет фиксировать величину линейного перемещения штока лишь после того, как это перемещение закончилось. Его использование в качестве устройства для точной фиксации момента разрушения образца не позволяет получать точные результаты, поскольку в момент фиксации штока проскальзывание штыря по рабочей поверхности кулачка неизбежно. Кроме того, в известном устройстве для выполнения очередного измерения необходимо повернуть кулачок до упора по часовой стрелке, используя головку, расположенную сзади устройства. Такое конструктивное исполнение устройства сужает область его применения, поскольку при измерении возможны варианты, когда доступ к задней головке ограничен.

Целью предполагаемого изобретения является повышение точности определения величины линейного перемещения измерительного стержня индикатора и расширение области его применения.

Указанная цель достигается за счет того, что механизм фиксации наибольшего перемещения измерительного стержня (или основной стрелки) выполнен в виде кольца, на внешней торцевой поверхности которого нарезаны зубья с шагом, равным одному делению шкалы индикатора. Во время испытания материалов основная стрелка индикатора перемещается по зубьям и при разрушении образца фиксируется во впадине зубьев, точно показывая, например, усилие разрушения или другой измеряемый параметр. Механизм возврата основной стрелки на ноль шкалы (для выполнения очередного измерения) выполнен с возможностью осевого перемещения кольца с зубьями, для чего используются упругие элементы, которые также обеспечивают в процессе измерения плотный контакт основной стрелки с зубьями кольца. Упругие элементы могут быть выполнены в виде пружины или резинового кольца.

Конструкция предлагаемого индикатора показана на чертеже.

Индикатор содержит корпус 1, кольцо 2, опирающееся на внутренний буртик ободка 3. Механизм возврата основной стрелки выполнен в виде, например, двух колец - кольца 2 и кольца 4 со шкалой, между которыми установлены пружины 5, обеспечивающие возможность осевого перемещения кольца 6 с зубьями (вместо пружины можно использовать другой упругий элемент). Кольцо 6 с зубьями вставлено в другое кольцо 7, на которое устанавливается стекло 8, фиксируемое пружинным кольцом 9. На оси 10 индикатора крепится основная стрелка 11, показание которой отражает линейное перемещение измерительного стержня 12.

Индикатор работает следующим образом. В процессе испытания материала перемещение измерительного стержня 12 передается через систему зубчатых колес и ось 10 основной стрелке 11. Она, перемещаясь по зубьям кольца 6, выполненным аналогично зубьям храпового механизма, останавливается в момент разрушения образца, фиксируя точно линейное перемещение измерительного стержня 12. По показаниям двух стрелок - стрелки-счетчика (не показано) и основной стрелки 11 -определяют величину перемещения измерительного стержня 12. Для возвращения основной стрелки 11 на ноль шкалы индикатора необходимо слегка нажать на стекло 8. При этом три пружины 5, расположенные под углом 120^o, сжимаются, и стекло 8 вместе с кольцами 7, 6 и 4 перемещаются внутрь индикатора. Такое перемещение обеспечивает возможность выхода основной стрелки 11 из зацепления с зубьями кольца 6, и она возвращается в исходное состояние (ноль шкалы). Для первоначальной установки основной стрелки 11 на ноль шкалы следует ободок 3 повернуть вместе с кольцом 4 со шкалой относительно корпуса 1.

Описываемый индикатор может работать и в обычном режиме, т.е. без фиксации конечного положения основной стрелки 11. Для этого следует изъять из конструкции индикатора кольцо 6 с зубьями.

Предлагаемый индикатор изготовлен и применяется при исследовании физико-механических свойств (в частности, прочности) природных и синтетических кристаллов алмаза. Длительная эксплуатация индикатора в лабораторных условиях показала его высокую надежность. Габаритные размеры предлагаемого индикатора практически те же, что и у индикаторов, выпускаемых в соответствии с требованиями стандарта.

Изобретение относится к измерительной технике. Индикатор для измерения линейных размеров содержит корпус 1, измерительный стержень 12, кинематически связанный со стрелкой 11, шкалу, механизм фиксации наибольшего перемещения измерительного стержня. Механизм фиксации выполнен в виде зубчатого кольца 6, аналогичного храповому, зубья которого имеют шаг, равный одному делению шкалы, и по которым с возможностью зацепления перемещается стрелка индикатора. Зубчатое кольцо 6 установлено с возможностью осевого перемещения для его вывода из зацепления со стрелкой индикатора и возврата стрелки в начальное положение и подпружинено в направлении осевого перемещения для обеспечения в процессе измерений плотного контакта со стрелкой индикатора. Технический результат: повышение точности измерений. 1 ил.

Индикатор для измерения линейных размеров, содержащий корпус, измерительный стержень, кинематически связанный со стрелкой, шкалу, механизм фиксации наибольшего перемещения измерительного стержня, отличающийся тем, что механизм фиксации выполнен в виде зубчатого кольца, аналогичного храповому, зубья которого имеют шаг, равный одному делению шкалы, и по которым с возможностью зацепления перемещается стрелка индикатора, при этом зубчатое кольцо установлено с возможностью осевого перемещения для его вывода из зацепления со стрелкой индикатора и возврата стрелки в начальное положение и подпружинено в направлении осевого перемещения для обеспечения в процессе измерений плотного контакта со стрелкой индикатора.