Струнный датчик деформаций Советский патент 1987 года по МПК G01B17/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- %овано при определении деформации объектов.

Цель изобретения - расширение диапазона измерения и снижение трудоемкости установки датчика на поверхности объекта из магнитомягкого материала.

Поставленная цель достигается введением трех наконечников из твердого сплава, два из которых закреплены на корпусе, а третий - на подвижном зве

не, и выполнением корпуса плоским, а магнитной системы - в виде плоског постоянного магнита, охвать вающего струну в виде стержня из нитеводного кристалла железа с токовыводами на концах, вследствие чего усилие поджа тия создается постоянным магнитом, а диапазон измерения, лимитируемый предельной упругой деформацией нитевидного кристалла железа, увеличивается на порядок.

На фиг.1 представлен струнный датчик деформаций, вид сверху; нафиг.2- то же, вид сбоку.

Струнный датчик деформаций содержит П-образньш плоский корпус 1, па- раллелограммный механизм 2 на упруги шарнирах, который установлен в корпусе 1 между стойками. Между корпусом 1 и подвижным звеном 3 параллелограм много механизма с установленным на нем наконечником Л из твердого сплава закреплена струна 5 в виде стержня из нитевидного кристалла железа с токовыводами на концах. Два других наконечника 6 и 7 расположены на корпусе симметрично относительно струны На корпусе закреплена магнитная система 8, выполненная в виде плоского постоянного ма.гнита, охватывающего струну 5 так, что ее полюсный наконечник расположен с малым зазором относительно среднего учдстка струны 5. Усилие поджатия датчика к объекту 9 создается постоянным магнитом через зазор. С помощью токовыводов 19 и 11 на струну подается напряжение питания и снимается измерительная информация. .

Струнный датчик деформаций работает следующим образом.

К ненагруженному объекту 9 из магнитомягкого материала с помощью постоянного магнита 8 через наконечники 4. 6 и 7 присоединяется датчик, стру

5

5

0

о

5

0

5

на 5 которого включена в одно из плеч моста электрической схемы. По токо- выводам 10 и 11 подается возбуждающее напряжение, в результате чего между струной 5 и постоянным магнитом 8 возникает силовое взаимодействие, возбуждающее в струне 5 колебания частотой f. При нагружении объекта за счет его деформации подвижный наконечник 4, расположенный на парал- лелограммном механизме 2, смещается относительно неподвижных наконечников 6 и 7. Это приводит к деформированию струны 5, за счет чего изменяется квадрат .частоты ее колебаний f. Деформация определяется путем измерения частоты и расчета по формуле

б k-fS

частота колебаний струны; k - постоянная, зависящая от геометрических и механических характеристик нитевидного кристалла.

При использовании струнного датчика деформаций появляется возможность измерения упруго-пластических деформаций объектов из магнитомягкого материала, так как предел упругой деформации чувствительного элемента

струнного датчика деформаций, выполненного в виде, стержня из нитевидного кристалла железа, на порядок превышает эту же характеристику обычных металлов и сплавов. Снижениетрудоемкости установки датчика на поверхности объекта из магнитомягкого материала достигается за счет использования постоянных магнитов, что позволяет избежать операций сварки, наклейки и т.д.

Предлагаемый струнньй тен зометр позволяет снизить трудоемкость эксперимента при его подготавке и расширить диапазон измеряемых деформаций.

Формула изобретения

Струнный датчик деформаций, содержащий П-образньй корпус, паралле- лограммньй механизм на упругих шарнирах, установленный в корпусе между стойками, струну из электропроводного материала, закрепленную между корпусом и подвижным звеном параллело- граммного механизма, и магнитную систему, закрепленную в корпусе так, что ее полюсный наконечник располо31

жен с малым зазором относительно среднего участка струны, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения и сни женин трудоемкости установки датчика на поверхности объекта из магнитомяг кого материала, он снабжен тремя измерительными наконечниками из твердого сплава, корпус выполнен плоским

724

магнитная система - в виде плоского постоянного магнита, охватывающего струну, струна выполнена в виде стержня Из нитевидного кристалла железа с токовыводами на концах, один измерительный наконечник закреплен на подвижном звене параллелограммного механизма, а два других - н а корпусе

симметрично относительно струны.

Изобретение относится к средствам измерений деформаций и может быть-использовано для определения упруго-пластических деформаций объектов из магнитных материалов. Цель изобретения - расширение диапазона измерения и снижение трудоемкости установки датчика на поверхности из магнитомягкого материала - достигается введением трех наконечников 6,7 и 4 из твердого сплава, два из которых закреплены на корпусе 1, а третий на подвижном звене параллелограммно- го механизма на упругих шарнирах, и выполнением П-образного корпуса 1 плоским, а магнитной системы в виде плоского постоянного магнита 8, создающего усилие поджатия к объекту и охватывающего струну в виде стержня из нитевидного кристалла железа, допускающего большие значения предельной деформации. Датчик снижает трудоемкость эксперимента и на порядок расширяет диапазон измеряемьгх деформаций. 2 ил. (Л 00 ел со 05 to (ffus.1

/

J UL.

и

фие,2

Составитель Н.Тимошенко Редактор Л.Повхан Техред М.ДидйкКорректор М.Максимишинец

Заказ 6146/44 Тираж 677Подписное

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