Датчик деформаций и перемещений Советский патент 1986 года по МПК G01B7/16 

1

Изобретение относится к измери- тельной технике, к средствам преобразования механических величин в электрический сигнал и может быть использовано при исследовании деформаций объектов из эластичных материалов, имеющих относительные удлинения до 10%.

Цель изобретения - повьшгение чувствительности.

На чертеже приведена схема предлагаемого датчика.

Датчик содержит корпус 1 и подвижную стойку 2 с токосъемником 3, предназначенным для установки на объект измерения, многовитковый реохорд 4, вьшолненный из гибкой токопроводящей нити, один конец которой неподвижно соединен с корпусом 1 , упругий, элемент 5, который соединяет второй конец нити реохорда 4 с корпусом 1. Секционированные ролики 6, установленные на неповижной оси 7, соединенной с корпусом 1, и секционированные ролики 8, установленные на неподвижной оси 9 токосъемника 3 подвижной стойки 2, предназначены для опирания на них витков реохорда 4 и замыкания этих витков между собой, К концам 10 и 11 нити и к оси 9 токосъемника подключают вьшоды для включения датчика в электрическую схему. Датчик может быть включен по схеме делителя или в мостовую измерительную схему. Корпус 1 датчика и стойка 2 крепятся на исследуемом объект Расстояние между осями 7 гз icop- пусе и 9 па токосъемнике определяет базу датчика.

Датчик работает следующим образо При деформации объекта изменяется расстояние между корпусом 1 и стойкой 2, Это вызывает изменение длины участка нити между упругим элементом 5 и токосъемником 3 и длину участка нити между корпусом 1 и токосъемником 3. Так как реохорд мно овитковый и имеет ц витков, то удлинение дЕ объекта приведет к перераспределению длин нити между указанными участками в и дР раз большему, чем в раохорде с одним витком. Этим и достигается повышеВНЮТПИ Заказ 248/54 Тираж 671 Подписное Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

084732

ние чувствительности. Например, при удлинении объекта, т.е. увеличении расстояния Е на Л t , длина участка нити между упругим элементом 5 и

5 токосъемником 3 уменьшится на п uE , а между токосъемником 3 и корпусом 1 увеличится на h-дЕ . При уменьшении расстояния f длина нити между токосъемником 3 и упругим элементом 5

10 увеличивается, а между токосъемником 3 и корпусом 1 уменьшается. Так как электропроводящая нить выполнена из материала с определенным удельным электрическим сопротивле15 нием, то изменение длин приведет к изменению электрического сопротивления этих участков, которое известньми способами преобразуется в электрический сигнал.

20 Чем больше число витков имеет реохорд, тем большее увеличение чувствительности достигается,

В качестве материала нити можно использовать любые высокоомные спла-

25 вы, но лучшие результаты достигают при использовании нити из углерода. Такое конструктивное вьтолнение датчика позволяет повысить его чувствительность и использовать

jQ при измерениях более простые измерительные приборы.

Формула, изобретения

Датчик деформаций и перемещений, содержащий корпус и подвижную стойку, предназначенные для установки на объект, реохорд, выполненный из гибкой токопроводящей нити, один конец которой неподвижно закреплен на корпусе, упругий элемент, один конец которого соединен с вторым концом нити реохорда, а второй конец с корпусом, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен двумя секционированными роликами, установленными на неподвижных осях, одна из которых жестко закреплена в корпусе, а вторая - в подвижной стойке, а реохорд выполнен много- витковьм и его нить поочередно охва- тьшает ролики стойки и .ролики, закрепленные в корпусе.

Датчик деформаций и перемещений предназначен для измерения деформаций объектов из эластичных материалов, имеющих относительное удлинение до 10%.Его можно использовать также для измерения перемещений. Датчик .одержит многовитковый реохорд в виде гибкой нити, Kopnyt и подвижную стойку, закрепленные на объекте. Один конец нити реохорда закреплен на корпусе неподвижно, а второй конец прикреплен к корпусу через упругий элемент. На корпусе и в подвижной стойке установлены неподвижные оси, несущие секционированные ролики. Нить реохорда поочередно охватьшает ролики на стойке и на корпусе. Ролики на подвижной стойке обеспечивают съем информации с реохорда. Выполнение реохорда много- витковым позволяет повысить чувствительность датчика при измерении деформаций или перемещений, так как изменение длин активных участков . реохорда в и раз превышает перемещения стойки относительно корпуса, Здесь н - число витков реохорда. 1 ил. % (Я С с с ОТ1-J N9 О 00 4 СО 2