Пьезорезистор для измерения напряженного состояния внутри массива модели горных выработок Советский патент 1988 года по МПК G01L9/04 

/

-о

J

о

4 00 ел

Изобретение относится к технике измерений неэлектрических величин электрическими методами, а именно к измерению напряженного состояния массива модели горных выработок, и может быть использова- но для измерения давления в массиве.

Целью изобретения является повышение точности за счет увеличения степени восстановления начального состояния пьезоре- зистора после снятия нагрузки.

На чертеже изображен предлагаемый ньезорезистор, разрез.

Пьезорезистор содержит чувствительный элемент 1 в виде пакета пластин из электропроводной бумаги, две металлические пластины-электроды 2, выводные провода 3, оболочку 4 и две грибовидные тяги 5, прикрепленные к электродам. При работе пьезорезистора усилие сжатия прилагается как к электродам, так и к тягам, а усилие растяжения - только к тягам. При рабо- те Б режиме растяжения-сжатия пьезоре- зистор должен иметь начальное сжатие.

Тяги выполняют, например, в виде стерженьков диаметром 1 мм, длиной 5-10 мм и с тарелкой на конце диаметром 5 мм и толщиной 0,5 мм. Другим концом их прикрепляют к обкладкам пьезорезистора диаметром 12 мм и толщиной 2 мм. Массив модели выполняют из эквивалентного материала - теплой смеси песка, угольного по- ротка, парафина и вазелина.

При построении модели пьезорезисторы с тягами устанавливают в нужных местах и направлениях и аккуратно обволакивают их теплой смесью эквивалентного материала таким образом, чтобы он плотно прилегал как к пьезорезисторам, так и к их тягам.

После остывания и отверждения модели пьезорезисторы с тягами становятся составной частью массива. При отработке модели предлагаемые пьезорезисторы четко реагируют как на сжимающие, так и на растягиваю щие деформации. Это позволяет получить более точную картину изменения напряженного состояния массива модели при прохождении горных выработок. При этом относительно малые размеры тяг вносят незначительные дополнительные искажения в поле напряжений массива.

Формула изобретения

Пьезорезистор для измерения напряженного состояния внутри массива модели горных выработок, содержащий заключенные в упругую оболочку две металлические пластины-электроды с размещенным между ними чувствительным элементом, отличающийся те.м, что, с целью повыщения точности, он снабжен двумя тягами, выполненными в виде диска, жестко соединенного со стержнем, при этом стержень каждой тяги прикреплен к центру соответствующей пластины.

Изобретение относится к те.хнике измерений неэлектрических 1имичип электрическими метода.ми и позволяет иовысить точность из.мерений за счет увеличения сте- нени восстановления начального состояния пьезорезистора после снятия нагрузки. Устройство представляет собой заключенный в оболочку 4 чувствительный эле.мент 1 с пластина.ми-электрода.ми 2, к центру которы.ч прикреплены стержни дисковы.х тяг 5. Пьезо- резнстор реагирует как на сжимаюпхие, так и на растягивающие деформации, обеспечивая получение точной картины из.мепе- ния напряженного состояния массива модели при прохождении горных выработок. I ил. (Л