Тензометр Советский патент 1986 года по МПК G01B5/30 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения линейных деформа- 1.1ий и смещений объектов.

Целью изобретения является повышение точности измерений путем плавной регулировки чувствительности и регистрации направления смещения.

На фиг.1 представлен тензометр, общий вид; на фиг,2 - сечение А-А на фиг.1.

Тензометр содержит корпус 1 с размещенным в нем передаточным механизмом, выполненным в виде цилиндрического барабана 2 со спиральной заводной пружиной 3 и гибкой нитью 4, намотанной на барабан 2 и соединенной с объектом измерения (не показан) . Пружина 3 предназначена для кинематического замыкания нити 4 с объектом. Конический барабан 5 закреплен на оси цилиндрического барабана 2. Датчик . деформации выполнен в виде направляющей 6, ролика 7 и незамкнутого изолированного от ролика 7 изолятором 8 витка 9 высокоомной проволоки, закрепленной на боковой поверхности ролика 7 так, что один конец проволоки электрически связан с роликом 7. Виток 9 проволоки включен в электрическую цепь 10. Для обеспечения работоспособности цепи 10 при токопро- водных деталях тензометра корпус 1 вьшолнен из диэлектрического материала. Для изменения положения ролика 7 направляющая 6 вьтолнена с резьбовой насечкой, а через ролик 7 проходит рамка 11, свободно посаженная на направляющей 6, рамка 11 стопорится винтом 12. Тензометр может содержать набор датчиков информации, их количество определяется из требуемого количества разночастотных импульсов в результате чего измерение может проводиться в разных единицах, напри- мер одновременно в метрах, сантиметрах , миллиметрах.

Тензометр работает следующим образом.

При смещении объекта (не показан) нить 4 вращает цилиндрический бара- н бан 2 и вместе с ним конический барабан 5. При вращении барабана 5 вращаются ролики 7 При вращении роликов 7 изменяются точки контакта барабана 5 с закрепленными на роликах витками 9 высокоомной проволоки, что регистрируется измерительным прибо

1.0

15

20

25

. -- 45

н

260663

ром,

30

35

40

50

55

включенным в цепь 10. В зависимости от направления врашения роли-- к электросопротив шние цепи 10 в одном случае создает пилообразный импульс с плавным ростом и резким спадом в момент перехода точкой контакта барабана 5 с проволокой места разрыва проволоки, в другом случае - пилообразный импульс с плавным падением сопротивления и резким ростом его в момент перехода точки контакта через разрыв проволоки. Во всех случаях один пилообразный импульс соответствует одному обороту ролика 7. Длина смещения объекта зависит от расположения ролика относительно поверхности барабана 5, от соотношения диаметра ролика 7, барабана 5 и барабана 2. Из этих соотношений по количеству |импулБсов определяется смещение объ- ;екта в различных единицах длины.

Установку требуемой чувствительности производят следующим образом.

Винтом 12 стопорят рамку 11, выводят барабан 5 из фрикционного под- жатия к роликам 7. Перемещают ролики 7, устанавливая их в. новое положение. Возвращают винт 12 в исход-: ное положение и следующая запись ведется с другой чувствительностью, определяемой новым положением роликов 7 на поверхности барабана 5. Ролики 7 могут иметь различные диаметры .

Тензометр позволяет подобрать чувствительность так, чтобы при больщих смещениях сократить число импульсов без ущерба для чувствительности, а при малых смещениях увеличить чувствительность для обеспечения наименьшей погрешности. Тензометр позволяет также определять направление смещения и изменение направления смещения, что важно при наблюдении в автоматич1еском режиме . записи за объектом, способным к смене направления движения. Кроме того, тензометр обеспечивает регистрацию смещений с различной частотой импульсов, т.е. с различной регулируемой чувствительностью. Так, если соотношение частот равно 1 : 10 : 100, то измерение производится в санти- метрах, дециметрах, метрах одновременно, т..ё. при записи по грубым к точным шкалам. Измерение может производиться и в любых других удобных

3

отрезках длины. Все это повышает точность и оперативность измерения.

Формула изобретения

1. Тензометй, содержащий корпус с размещенным в нем передаточным механизмом, выполненным в виде соосно : установленных конического барабана . и цилиндрического барабана со спи- ральной заводной пружиной и гибкой нитью, намотанной на этот барабан, свободный конец которой предназна - чен для связи с объектом измерения, и первый датчик деформации, кинематически связанный с передаточным механизмом, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности путем плавной регулировки чувстви

606634

тельности и регистрации направления смещения, первый датчик деформации вьшолнен в виде направляющей, установленной парсшлельно боковой поверхности конического барабана, ролика, установленного с возможностью перемещения вдоль направлякяцей и качения по боковой поверхности конического барабана, незамкнутого изолированного от ролика витка высокоомной проволоки, закрепленной на боковой поверхности ролика так, что один конец проволоки электрически связан с роликом.

2. Тензометр по п.1, отличающий с я тем, что он снабжен набором датчиков деформации, вьтолнен- ных и ус тановленных идентично пер10

15

вому.

п

илЛ

10

Редактор М.Бандура

Составитель Т.Николаева

Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Колб

Заказ 5213/35 Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного Комитета СССР;

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое-,предприятие, г,Ужгород, ул.Проектная, 4

PU2.2

Изобретение относится к измерительной технике, а именно,к устройствам для измерения линейных деформаций и смещений объектов. Целью изобретения является повышение точности измерений путем плавной регулировки чувствительности и регистрации направления смещения. Тензометр содержит корпус с размещенным в нем передаточным механизмом, выполненным в виде конического барабана и цилиндрического барабана с гибкой нитью, намотанной на него, и датчика деформации, выполненного в виде направляющей, ролика и незамкнутого изолированного от ролика витка высокоомной проволоки, закрепленной на боковой поверхности ролика так, что один конец проволоки электрически связан с роликом. Виток проволоки включен в электрическую цепь. При смещении объекта нить вращает цилиндрический и конические барабаны. При вращении конического барабана вращается ролик и изменяются точки контакта коничес- кого барабана с витком высокоомной проволоки, что регистрируется .измерительным прибором. Чувствительность плавно регулируется перемещением ролика по направлякицей. В зависимости от направления вращения ролика (направления смещения объекта) электросопротивление цепи создает пилообразный импульс с плавным ростом и резким спадом, либо с плавйым спадом и резким ростом, что позволяет регистриро- 2 вать направление смещения объекта. Тензометр может имет набор датчиков деформаций, что обеспечивает регистрацию смещения с различной частотой импульсов, т.е. с различной регулируемой чувствительностью одновременно. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.