Устройство для измерения нормальных и касательных составляющих давления Советский патент 1988 года по МПК G01L7/02 

8

О

00

to

СП со

Изобретение может быть использовано при проектировании и эксплуатации зданий и сооружений и позволяет повысить точность измерений. Внешнее давление воспринимается элементами 10 и 11, жестко прикрепленными к коаксиальным упругим элементам 2 и 3. Элемент 11 размещен с уплотнением в центральном отверстии элемента 10. Деформация элементов 2 и 3 измеряется тензорезисторами 4,5 и 8,9. Элемент 2 представляет собой мембрану с центральным отверс- ием, расположенную параллельно элементам 10 и 11, а элемент 3 выполнен в виде стержня, j расположенного по оси элемента 11. Для температурной компенсации тензо- резисторов они включены в три измерительных моста. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

сриеЛ

намерения трех взаимо перпендикулярсоставляющих произвольно ориенти- 30 перемещения в электрический сигнал.

р ованного в пространстве вектора ешнего давления.

Воспринимающие давление элементы 10 и 11 жестко крепятся к упругим элементам 2 и 3, например, резьбовым с|оед нением .12.

Меяаду элементами 10 и 11, а также корпусом 1 установлены уплотняющие п|рокладки 13 и 14.

Устройство работает следующим дбразом.

Под действием внешнего давления э1пвменты 10 к 11 перемещаются, вызы-.:; вая соответственно в упругих элемен- т|ах 2 и 3 деформации, измеряемые т|ензорезисторами. При этом тензорезисторы В и 9 включены в плечи измери- т|ельного моста так, что измерительный м|ост реагирует только на деформацию э лемента 2, вызываемую нормальной с|оставляющей внешнего давления. Тензо р1езисторы 4,5 и 6,7 расположены взаим- н|р перпендикулярно на внешней поверх- н|ости цилиндра 3 измеряют деформации

40

выполненньй в виде размещенных между корпусом- и воспринимающим давление элементом упругих элементов с тензо- резисторами, отличающееся 35 тем, что, с целью повьш1ения точности измерения, в него введен дополнитель ньй элемент, воспринимающий давление а в первом воспринимающем давление элементе выполнено центральное отвер стие, в котором установлен с уплотне нием дополнительньш элемент, при это первый упругий элемент выполнен в виде стержня, расположенного по оси дополнительного элемента и соединенного одним своим торцом с ним, а дру гим - с корпусом, а второй упругий элемент расположен кйаксиально с пер вым упругим элементом и вьшолнен в виде мембраны с центральным отверсти ем, расположенной параллельно воспри нимающему давление элементу и скреп ленной одним своим торцом с ним, а другим - с корпусом.

2, Устройство по п. 1, отлич ющееся тем, что воспринимающие давление элементы соединены жестко со своими упругими элементами, а последние, жестко соединены соответствующим торцом с корпусом.

45

50

0|Т касательных составляющих внешнего д|авления. Тензорезисторы 4 и 5 вклю- ч|ены в плечи измерительного мост.а т1ак, что этот мост реагирует только HJa деформации элемента 3, вызванные

касательной составляющей внешнего давления в направлении 4-5. Соответственно тензорезисторы 6 и 7 в другом измерительном мосту реагируют только на касательную составляющую внешнего давления в направлении 6-7.

С учетом измеренной тензорезистора ми 8 и 9 в третьем мосту нормальной составляющей определяются три взаимно перпендикулярные составляющие произвольно ориентированного в пространстве вектора внешнего давления.

С целью повьшения точности измерения нормальной и касательной составляющих давления в устройстве блок из элементов 10 и 11 может быть заменен на блок с другими по площади элементами, наиболее оптимальными для решаемой задачи.

Формула изобретения

0

выполненньй в виде размещенных между корпусом- и воспринимающим давление элементом упругих элементов с тензо- резисторами, отличающееся 5 тем, что, с целью повьш1ения точности измерения, в него введен дополнитель- ньй элемент, воспринимающий давление, а в первом воспринимающем давление элементе выполнено центральное отверстие, в котором установлен с уплотнением дополнительньш элемент, при этом первый упругий элемент выполнен в виде стержня, расположенного по оси дополнительного элемента и соединенного одним своим торцом с ним, а другим - с корпусом, а второй упругий элемент расположен кйаксиально с первым упругим элементом и вьшолнен в виде мембраны с центральным отверстием, расположенной параллельно воспринимающему давление элементу и скреп ленной одним своим торцом с ним, а другим - с корпусом.

2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что воспринимающие давление элементы соединены жестко со своими упругими элементами, а последние, жестко соединены соответствующим торцом с корпусом.

5

0

5

П

fO

фиг.2