Датчик силы Советский патент 1985 года по МПК G01L1/10 

оо со

00 00

ДАТЧИК СИЛЫ, содержащий камеру, в которой размещены струнный преобразователь и связанный с ним силовводящий рычаг, свободный конец которого выведен из камеры через окно с разделителем сред, отличающийся тем, что, с целью повышения точности благодаря уменьшению влияния климатических условий эксплуатации и упрощения изготовления, в него введен влагопоглотитель, который установлен внутрь камеры, оборудованной дополнительным окном с разделителем сред, выполненным в виде гидравлического затвора, при этом разделитель сред в окне камеры выполнен в виде гидравлического затвора на больший перепад давления, чем гидравлический затвор в дополнительном окне камеры. (Л

шс

5о:

.7/

:б,

Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использовано при прецизионном измерении сил в строительстве в широком диапазоне климатических факторов.

Известен датчик силы, содержащий струнный преобразователь и связанный с ним нагрузочный рычаг 1.

Недостатком указанного датчика силы является низкая точность при воздействии на него всесторонних климатических фактбров.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является датчик силы, содержащий камеру, в которой размещены струнный преобразователь и связанный с ним силовводящий рычаг, свободный конец которого выведен из камеры через окно с разделителем сред 2.

Недостатками этого датчика также являются низкая точность вследствие влияния климатических условии эксплуатации и сложность его изготовления. Так, изменения температуры среды и атмосферного давления приводят к изменению разности давлений воздуха в камере и атмосфере, которая через разделитель сред воздействует на нагружающий рычаг. Целью изобретения является повышение точности благодаря уменьшению влияния климатических условий эксплуатации при одновременном упрощении изготовления. Указанная цель достигается тем, что в датчик силы, содержащий камеру, в которой размещены струнный преобразователь и связанный с ним силовводящий рычаг, свободный конец которого выведен из камеры через окно с разделителем сред, введен влагопоглотитель, который установлен внутрь камеры, оборудованной дополнительным окном с разделителем сред, выполненным в виде гидравлического затвора, при этом разделитель сред в окне камеры также выполнен в виде гидравлического затвора на больший перепад давления, чем гидравлический затвор в дополнительном окне камеры. На фиг. 1 схематически изображен датчик горизонтальных сил, разрез; на фиг. 2 - датчик вертикальных сил. Датчик силы содержит камеру I, внутри которой установлен струнный преобразовательный элемент 2, присоединенный к рычагу 3,- связанному со стенкой камеры 1 . шарниром 4. Свободный конец рычага 3

через гидравлический затвор 5 выведен из камеры 1. Во внутреннем объеме камеры 1 установлен влагопоглотитель 6, изолированный от атмосферы дополнительным гидравлическим затвором 7, причем предельная разность уровней §j жидкости в гидравлическом затворе 5 выще, чем предельная разность уровней 8 жидкости в дополнительном гидравлическом затворе 7.

Гидравлический затвор 5 при измерении горизонтальных сил может быть выполнен в виде стакана, погруженного кромками в кольцевую ванну (фиг. 1), а при измерении вертикальных сил может быть выполнен в виде ванны с перегородкой, через отверстие в которой проходит рычаг 3, выполненный с коленом (фиг. 2). Для возбуждения колебаний струнного преобразовательного элемента в камере 1 установлена электромагнитная система 8.

Датчик силы работает следующим образом. Силовое воздействие через рычаг 3 передается на струнный преобразовательный элемент 2, частота колебаний которого, функционально связанная с измеряемой силой, преобразуется электромагнитной системой 8 в измерительный сигнал. Благодаря тому, что рычаг 3 проникает во внутренний объем камеры 1 через гидравлический затвор 5 воздействие разделителя сред на измерительную систему сведено к минимуму. Устойчивость гидравлического затвора 5 к перепаду давлений между внутренним, объемом камеры 1 и атмосферой (возникающему из-за изменений температуры среды и атмосферного давления) обеспечивается тем, что дополнительный гидравлический затвор имеет меньший, предел устойчивости к перепаду давлений. Таким образом, дополнительный гидравлический затвор выполняет роль предохранителя. При перегрузках он пропускает через влагопоглотитель дозу воздуха внутрь объема или стравливает избыток давления в атмосферу. Благодаря отсутствию постоянного контакта внутреннего объема камеры 1 с ат.. осферой достигаются малый расход влагопоглотителя, а также отсутствие проникновения пыли во внутренний объем ка.меры. Применение изобретения позволит автоматизировать геодезические наблюдения при контроле надежности крупных инженерных сооружений в широком диапазоне климатических воздействий.

/ , ,

Vuz.2