Тензометрическое устройство Советский патент 1984 года по МПК G01B7/16 

/

00 Gf5 05

0 1. 1 Изобретение относится к измерител ной технике, а именно к средствам измерения деформащ й и механических напряжений при статических испытания изделий при стабильной температуре окружающей среды. Известно тензометрическое устройство для статических испытаний при стабильной температуре окружанлдей среды, содержащее тензодатчики и измерительный блок, в котором каждый тензодатчик двумя соединительными проводами поочередно подключают к измерительному блоку и регистрируют результаты измерений СП. Недостаток устройства - низкая точность измерений из-за влияния соп ротивления соединительных проподов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является тензометрическое устройство для статических испытаний при стабильной температуре окружающей среды, содержащее тензодатчики, подключенные к измерительному блоку по трехпроводной схеме, это п озволяет повысить точность измерений за счет снижения влияния соединительных проводов {21. Недостатком такого устройства является наличие трех проводов от кажд го датчика, что приводит к больщим затратам при проведении испытаний крупных объектов, таких как самолеты мосты и т.д. Цель изобретения - упрощение тензометрического устройства. Цель достигается тем, что в теизо метрическом устройстве для статических испытаний при стабильной темпера туре окружающей среды, содержащем те зодатчики, подключенные к измеритель ному блоку, тензодатчики включены по схеме замкнутого выпуклого многоугол ника с перекрещивакяцимися связями между верщинами так, что между смежными вершинами и в каждой перекрещивающейся связи включен один тензорезистор, а каждая вершина многоугольника подключена к измерительному бло ку. На фиг. 1 показан пример реализа ции устройства, содержащего три тензорезисто)а и 1-.; R 2-3} С 3-1, соединенные по схеме треугольника, цифрами 1, 2, 3 ... обозначены верши ны, на фиг. 2 - пример реализации устройства, содержащего шесть тензорезисторов, где к- ,г- обозначения тензорезисторов 1, 2, 3,... 3 вершин, включенных по схеме квадрата на фиг. 3 - пример реализации устройства, содержащего десять тензорезисторов, включенных по схеме выпуклого пятиугольника (обозначения те же, что и на фиг. 1 и 2). Устройство работает следующим образом. С помощью измерительного блока (на фиг. 1-3 не показан) измеряют сопротивление между вершинами многоугольника, например, для выполнения устройства по схеме фиг. 1, между вершинами 1-2, 2-3, 3-1, затем, используя известный метод преобразования треугольника в звезду и обратное преобразование звезды в треугольник, определяют значение сопротивлений резисторов R 1-2, К 2-3 и d 3-1 по уравнениям: ggg -fie- gg.bga- -gv2 «e2 se -R:7«А iiRsV: , 2 2eta-R 2 Rt-g ggVga R., 2 где li 1-2, ft 23, R. измеренное сопротивление между вершинами треугольника;ft. 1-2, R 23, R 3-2 - истинное значение сопротивления тензорезисторов, включенных соответственномежду вершинами 1-2, 2-3, 3-1. В общем случае в контурах, образованных группой датчиков в количестве более З-х истинные величины сопротивлений тензодатчиков удобно выразить в матричной форме через соответствуювр е проводимости которые вычисляют следующим образом: А-4 w«j., (2)1 ,, npw , -числовая матрица, размерности С(м -1) (п - 1), составленная из изме ренных значений сопротивлений, й««. промежуточный результат преобразования треуголь- звезда, ник А - матрица, обратная по отношению к матрице А, А1у tAV/ элемент матрицы А, грицы /С тоящий на пересечении i-о строки и 15-го столбца; диагональные элементы матр цы Ai количество вершин многоугольника. Например, для группы из шести те зодатчиков (фиг. 2) расчетные соотн шения выражаются в виде: Y , t, ви-рЦ-к g; 2 ° sti V gy - кГ;detA V .«:.iLdSki i)lY -Y.. r- «Ц-БГТcJetA , (3 ., Bj-s -ir- r-v«-V« Количество соединительных проводов по предлагаемому изобретению определяется количеством узлов в контуре, составленном из тензодатчиков.. Так, для двухпроводной схемы включения количество соединительных проводов расчитывается по формуле Р-г-1У2к М(4) где целая часть числа V2K , К - количество тензодатчиков, Лпя трехпроводной линии количество проводов удваивается: РЗ 2Pj(5) Количество тензодатчиков рассчитывается, исходя из количества вершин многоугольника по формуле И(им1 2 Например, для подключения тензометрического устройства, тензорезисторы которого соединены по схеме пятиугольника (фиг. 3), к измерительному блоку по трехпроводной схеме необходимо десять соединительных, проводов, причем количество тензодатчиков в группе - 10. Такое вьтолнение тензометрического устройства позволяет при равном количестве тензометрических датчиков сократить количество соединительных проводов от датчиков к измерительному блоку в два-три раза против известных технических решений, что упрощает выполнение тензометрического устройства и снижает затраты на линии связи при испытании крупных объектов.

0

фие.З

ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО для статических испытаний при стабильной температуре окружающей среды, содержащее тензодатчики, подключенные к измерительному блоку, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, тензодатчики включены по схеме замкнутого выпуклого многоугольника с перекрещивающимися связями между вершинами так, что между смежными вершинами и в каждой перекрещивающейся связи включен один тензорезистор, а каждая вершина многоугольника подключена к измерительному блоку. i W