Устройство для измерения деформаций Советский патент 1987 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрическим устройствам для измерения больших деформаций и перемещений, и может быть применено для измерения деформаций образцов горных пород, прогибов деталей машин и других элементов конструкций в условиях горных выработок.

ЦелЬ изобретения - расширение диана- зона измерения деформаций при сохранении заданного уровня допустимой относительной погрешности.

Цель достигается выполнением промежуточного упругого элемента,, установленного между штоком и консольно закрепленной упругой балкой, в виде участка тонкостенной сферической оболочки, жесткость которой с увеличением прогиба балки и прогиба самой оболочки уменьшается, что приводит к получению нелинейной характеристики устройства, близкой к требуемой из условия сохранения заданного уровня относительной погрешности.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; па фиг. 2 - функция преобразования установленного в устр ойстве промежуточного упругого элемента.

Устройство для измерения деформаций содержит корпус 1 с нэправляющими 2, шток 3, установленный в направляюплих 2 с возможностью продольного перемеп,сния, кон- сольно закрепленную в корпусе 1 упругую балку 4 с закрепленными на ней тензоре- зисторами {не показаны) и промежуточный упругий элемент 5, выпо,1ненный в виде участка тонкостенной сферической оболочки.

Устройстгзо работает следующим образом.

При установке устройства на об7,екте корпус 1 закре11ляется па базов-ой поверхности этого объекта, а шток 3 упирается в точку об ьскта, деформацию которой относительно базовой поверхности предстоит изме

рить. По мере пере.мецд,ения штока 3 в соответствии с деформацией объекта деформируются промежуточный упругий элемент 5 и упругая балка 4. Однако деформация промежуточного упругого элемента б возрастает в больилей степени, чем деформация консольно закрепленной упругой балки 4, вследствие чего увеличенным пpиpaцj,eниям перемещения щтока 3 соответствуют постоянные по величине перемещения конца балки 4. Так как относительная погрешность в основном определяется консольно закрепленной в корпусе 1 упругой балкой 4 с тензорезисто- рами, то она сохраняется приблизительно постоянной на всех участках шкалы описанного устройства.

Использование предлагаемого устройства для измерения деформаций горных пород позволяет контролировать быстропротекаю- шие процессы, характеризующиеся малыми деформациями на начальной стадии и боль- пшми приращениями деформаций при разру- пород объекта, сохраняя на всех участках кривой деформации заданный уровень допустимой относительной погрешности.

25

Формула изобретения

Устройство для измерения деформаций, содержащее корпус с направляющими, шток, установленный в направляющих с возможностью продольного перемещения, консольно

закрепленную в корпусе упругую балку с закрепленными на ней тензорезисторами, и промежуточный упругий элемент, установленный между штоко.м и концом балки, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерения деформаций при сохранении заданного уровня допустимой относительной погрешности, промежуточный упругий элемент выполнен в виде участка тонкостенной сферической оболочки.

h NN

(л)ставитель Н. Тимошенко

Ро.аактор И. ГунькоТехред И. ВересКорректор И. Муска

Заказ 5065/39 Тираж 677Подписное

ВНИИПИ Государстзснного комитета по делам изобретений и открытий

I КЮЗо, Москва, Ж--35, Раулкжая наб., д. 4/5 Пронзио.чственно-полиграфичеекое нредприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для измерения деформаций относится к тензометрическим датчикам и может быть применено в условиях горных выработок для измерения больших деформаций Фиг.1 образцов пород, прогибов и деформаций конструкций. Цель изобретения - расширение диапазона измерения деформаций при сохранении заданного уровня допустимой относительной погрешности, что достигается выполнением промежуточного упругого элемента 5, установленного между штоком 3 и консоль- но закрепленной в корпусе 1 упругой балкой 4 с тензорезисторами, в виде участка тонкостенной сферической оболочки, жесткость которой уменьшается с увеличением прогиба балки и прогиба самой оболочки. Одинаковым приращениям выходного сигнала устройства соответствуют в начале шкалы малые значения деформаций, а в конце шкалы - большие значения деформаций, причем относительная погрешность измерения- остается приблизительно постоянной. 2 ил. S СО сд о 4 оо