Тензометр для измерения продольных и угловых деформаций Советский патент 1987 года по МПК G01B7/16 

112

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрам для- измерения деформаций твердых тел.

Цель изобретения - повышение надежности в работе в условиях воздействия динамических нагрузок путем исключения перекоса установочных колец и уменьшения габаритов устройства, а также обеспечение измерения поперечной деформации.

На фиг.1 схематически изображен тензометр, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1-; на фиг.З - разрез Б-Б- на фиг.1.

Тензометр содержит два установочных кольца 1 и 2. Кольца выполнены размерными в виде двух полуколец каждое , На каждом полукольце установлены две подпружиненные опоры 3 и 4, одна из которых ножевая, а другая - коническая. Тензометр содержит также датчик поперечной деформации, вьшол- ненньш в виде четырех тензобалок 5, одни концы которых закреплены на -установочном кольце I, а другие концы выполнены со щупами 6, предназначенными для установки на средней части образца. На калодой тензобалке 5 размещены тензорезисторы 7, соединенные по схеме полумоста и объединенные с парой тензорезисторов, размещенных; н диаметрально противоположных балках, в схему полного моста.

На внешних поверхностях установленных колец 1 и 2 жестко закреплены обоймы 8 и 9, имеющие возможность относительного линейного и углового смещения по посадочным поверхностям 10. На внешней поверхности обоймы 8 и внутренней поверхности обоймы 9 размещен емкостный датчик деформации который измеряет продольную и угловую деформации образца, электроды которого выполнены в виде нескольких пар выступов II, размещенных двумя рядами на внешней поверхности обоймы 8, и трех колец 12 - 14, одно из которых (14) выполнено разрезным из нескольких частей (фиг.З). Кольца 12 - 14 изолированы от обоймы 9 прокладкой I5. Выводы 16 от электродов в виде колец 12 - 14 проходят через отверстия в стенке обоймы 9 к клем- мным колодкам 17. Установочные полукольца 1 и 2 при установке на образе стягиваются винтами 18. Точная фиксация взаимного расположения полуко

5

0

лец осуществляется установочными штифтами 19. Обоймы 8 и 9 фиксируются винтами 20.

Тензометр работает следующим образом.

При продольной деформации под действием растягивающей или сжимающей нагрузки установочные кольца 1 и 2,, связанные с образцом ножевыми и коническими опорами, передают свое относительное линейное смещение обоймам 8 и 9, в результате чего изменяется емкость между электродами в виде колец 12 и 13 и выступом 11, которая пропорциональна продольной деформации. При относительном повороте обойм изменяется емкость между электродами в разрезного на восемь частей кольца 14 и выступом П. Части кольца 14 Электрически соединены между собой через одну, а выступ 11 заземлен. Измеряют емкость, пропорциональную угловой деформации. Иеже- 5 лательное влияние радиальных люфтов компенсируется симметричным расположением электродов по окружности. Поперечная деформация средней части образца в результате приложения внутреннего или внешнего давления приводит к изгибу тензобалок 5, что регистрируется тензорезисторами 7.

Поскольку электроды выполнены кольцевыми, регистрируемые величины емкостей не зависят одна от другой. Наличие обойм 8 и 9 на установочных кольцах 1 и 2 исключает их перекос и обеспечивает надежную работу тензо- метра при динамических нагрузках.

0

Предлагаемый тензометр обеспечивает измерение поперечных деформаций образца и за счет снижения габаритов и устранения перекоса установочных колец допускает увеличение частоты приложения нагрузок при усталостных испытаниях.

Формула изобретения

I.Тензометр для измерения продольных и угловых деформаций образцов, содержащга два установочных кольца с опорами для установки на образце и датчик деформации, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности работы в условиях воздействия динамических нагрузок, он снабжен двумя коаксиально расположенными обоймами, каждая из которых закреплена на соответст- ствующем установочном кольце, каждое из которых состоит из двух полуколец, имеющих по две опоры, расположенные диаметрально противоположно, датчик деформации вьтолнен емкостным с электродами в виде нескольких пар выступов, размещенных двумя рядами на внешней поверхности внутренней обоймы, и трех колец, одно из которых выполнено разрезным из нескольких частей, размещенных на внутренней поверхности внешней обоймы и изолирован

ных от последней диэлектрической прокладкой.

2. Тензометр поп.1,отличаю- щ и и с я тем, что, с целью обеспечения измерения поперечной деформации, он снабжен датчиком поперечной , деформации, вьшолненным в виде четырех тензобалок, ось наименьшей жесткости которых параллельна оси симметрии установочных колец, одни концы тензобалок закреплены на внутренней поверхности одного из установочных колец на равном расстоянии друг от друга; а другие выполнены со щупами.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрам для измерения деформаций твердых тел. Целью изобретения является повышение надежности в работе в условиях воздействия динамических нагрузок и обеспечение измерения поперечной деформации. На установочных кольцах 1,2 закреплены обоймы 8 и 9, имеющие возможность относительного линейного и углового смещения. Емкостный датчик деформации размещен на внешней и внутренней поверхностях обойм 8 и 9, электроды датчика выполнены в виде выступов 11 и трех колец 12,13,14, изолированных от обоймы 9 прокладкой 15. Кольцо 14 вьтолнено разрезным на несколько частей. Линейную деформацию образца определяют по изменению емкости между электродами в виде колец 12, 13 и выступом 11, который заземляется, а угловую деформацию - по изменению емкости между электродами в виде частей кольца 14, электрически соединенных через одну, и заземленным выступом 11. Датчик поперечных деформаций в виде четырех тензобалок 5, собран п пс в схему полного моста, измеряет поперечную деформацию средней части образца. За счет снижения габаритов и устранения перекоса установочных колец 1,2 допускается увеличение частоты приложения нагрузок при усталостных испытаниях. 3 ил. с а tfJUS.i

ЬидА

18

Фиг2

/5

/V

Фаг.

Составитель Т.Николаева Редактор С.Лисина Техред А.Кравчук

Заказ 764/41 Тираж 678Подписное

БНИИПИ 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

Корректор Н,Король