Устройство для измерения деформаций Советский патент 1988 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к тензометрии и может быть использовано при измерении деформаций объекта вынесенным из моста петлевым проволочным тензорезистором в условиях изменяющихся температур на объекте.

Цель изобретения - измерение также и температуры петлевого тензорезистора при сохранении соединяющей его с мостом двухпроводной линии, что достигается выполнением решетки тензорезистора из двух спаянных между собой проводников из материалов с тензочувствительностью одного знака и с отличающимися один от другого значениями постоянной термопары в паре с одним и тем же металлом, принятым за базу для измерения постоянной термопары, помещением спаев токовыводов петлевого тензорезистора в термостат и введением быстродействующего электромеханического переключателя в сочетании с параллельно соединенными конденсатором и дополнительным измерительным прибором для отключения от диагонали питания моста источника постоянного тока и подключения вместо него дополнительного измерительного прибора, измеряющего разность термоэлектродвижущих сил спаев между тензорезистором и токо- выводами, помещенных в термостат, и спая двух проводников в середине рещетки.

На чертеже изображена электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит мост с четырьмя резисторами 1-4, один из которых, например резистор 1, выполнен в виде петлевого тензорезистора, источник 5 питания постоянного тока, основной 6 и дополнительный 7 измерительные приборы, конденсатор 8, термостат 9 и быстродействующий электромеханический переключатель 10 с одним общим контактом 11, двумя крайними контактами 12 и 13 и управляющей обмоткой 14. Кроме того, устройство может быть снабжено цепью регулировки тока питания тензорезистора 1, содержащей реостат 15 и измеритель Штока. Петлевой тензорезистор 1 выполнен с припаянными к нему в точках 17 и 18 токо- выводами 19 и 20 и решеткой из двух спаянных между собой в точке 21 проводников 22 и 23 из материалов, имеющих тензочувст- вительность одного знака и отличающиеся друг от друга значения постоянной термопары в паре с одним и тем же металлом, принятым за базу для измерения постоянной термопары.

Одна из щин источника 5 питания соединена с первой общей точкой конденсатора 8 и дополнительного измерительного прибора 7 и с одной из вершин диагонали питания моста, являющейся общей точкой петлевого тензорезистора 1 и резистора 4. Другая шина источника 5 питания соединена через цепь регулировки тока питания, состоящую из реостата 15 и измерителя 16 тока, с одним из крайних контактов 13

5

5

переключателя 10. Другой крайний контакт 12 переключателя 10 соединен с другой общей точкой конденсатора 8 и дополнительного измерительного прибора 7, а его общий контакт 11 соединен с другой верщи- ной диагонали питания моста, являющейся общей точкой резисторов 2 и 3. Спаи 17 и 18 токовыводов 19 и 20 с петлевым тензорезистором 1 помещены в термостат 9.

Устройство работает следующим образом. 0Петлевой тензорезистор 1 закрепляют на

исследуемом объекте и соединяют с другими плечами моста токовыводами 19 и 20, спаи 17 и 18 которых находятся при постоянной заданной температуре в термостате 9.

На управляющую обмотку 14 переключателя 10 подают переменное управляющее напряжение, например, частотой 50 Гц. При этом диагональ питания моста поочередно подключается через контакты-11 и 13 к источнику 5 питания, а через контакты 11 и 12 - к 0 дополнительному измерительному прибору 7, измеряющему разность термоэлектродвижущих сил в спаях 17, 18 и 21.

В промежутках времени, когда дополнительный измерительный прибор 7 отключен от моста, его показания, несущие информацию о температуре решетки петлевого тензорезистора 1, сохраняются за счет запоминания напряжения, равного разности термоэлектродвижущих сил, на конденсаторе 8. Величину измеряемой деформации в моменты, когда на мост поступает напряжение питания от источника 5, показывает измерительный прибор 6. При необходимости можно поддерживать по показаниям дополнительного измерительного прибора 7 постоянную температуру решетки петлевого тензорезистора 1 за счет его саморазогрева током питания, регулируемым реостатом 15, что позволяет повысить точность измерения вследствие исключения температурной погрешности. Расшифровка показаний измерительного прибора 6 в этом случае производится с учетом показаний измерителя 16 тока.

Использование предлагаемого устройства для измерения деформаций и температур объектов, на которых устанавливается один выносной тензорезистор, позволяет (в отличие от известных устройств) с более высокой точностью определять режимы силового и температурного нагружения объекта.

Формула изобретения

Устройство для измерения деформаций, содержащее тензометрический мост с четырьмя резисторами, один из которых выполнен в виде петлевого тензорезистора с припаянными токовыводами и решеткой из двух спаянных между собой проводников из мате- 5 риалов с различными теплофизическими характеристиками, источник, одна из шин которого соединена с одной из вершин диагонали питания моста, и измерительный при0

5

0

5

0

бор, соединенный с измерительной диагональю моста, отличающееся тем, что, с целью измерения также и температуры петлевого тензорезистора, оно снабжено термостатом, в котором размещены спаи токовы- водов петлевого тензорезистора, быстродействующим электромеханическим переключателем с одним общим и двумя крайними контактами и параллельно соединенными между собой конденсатором и дополнительным измерительным прибором, одна общая точка которых соединена с одним из крайних контактов переключателя, а другая - с

вершиной диагонали питания моста, соединенной с источником, другая вершина диагонали питания моста соединена с общим контактом переключателя, свободная шина источника соединена с другим крайним контактом переключателя, источник выполнен в виде источника постоянного тока, а петлевой тензорезистор выполнен из материалов с тензочувствительностью одного знака и с отличающимися друг от друга значениями постоянной термопары в паре с одним и тем же металлом, принятым за базу для измерения постоянной термопары.

Изобретение относится к текзорезистор- ным средствам измерения деформаций и может быть использовано для измерения деформации в месте установки выносного тен- зорезистора, соединенного с измерительной схемой двухпроводной линией. Цель изобре22 тения - измерение также и температуры тен- зорезистора. Это достигается выполнением решетки тензорезистора 1 из дву.х спаянных между собой проводников 22 и 23 из материалов с тензочувствительностью одного знака и отличающихся один от другого значениями постоянной термопары относительно общего принятого за базу металла, помещением спаев 17 и 18 токовыводов 19 и 20 тензорезистора 1 в термостат 9 и введением быстродействующего электромеханического переключателя 10 в сочетании с параллельно соединенными конденсатором 8 и дополнительным измерительным прибором 7 для отключения от диагонали питания моста источника 5 постоянного тока и подключения вместо него дополнительного измерительного прибора 7, показывающего температуру. Устройство позволяет с более высокой точностью определять режимы силового и температурного нагружения объекта. 1 ил. 2f 23 tC (Л tJynp оо оо N СО 00 Г