Устройство для измерения малых перемещений Советский патент 1989 года по МПК G01B7/24 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения малых перемещений, например деформаций несущих конструкций объектов.

Цель изобретения - повьшение точности путем увеличения чувствительности и надежности за счет обеспечения шарнирного безлрфтового креплени упругого элемента, на котором зак- реплен якорь датчика перемещения, и за счет герметизации корпуса.

На фиг.1 представлена общая кинематическая схема устройства; на фиг. 2 - выполнение шарнирного соединения упругого элемента.

Устройство для измерения малых перемещений содержит плоский упругий элемент 1, закрепленный в опорах, выполненных шарнирными в виде сопря- женных элементов 2,3с прямой и элементов А,5 с обратной конусность Элементы А и 5 с обратной конусность закреплены в центрах внешних поверхностей соответствующих мембран 6 я 7, установленных параллельно одна другой и закрепленных в торцах герметичного корпуса 8. В центрах внутренних поверхностей мембран 6 и 7 должны быть расположены концы упругого элемента 1. Элемент 2 с прямой конусностью предназначен для жесткого крепления устройства на объекте 9 контроля, элемент 3 с прямой конусностью установлен с возможностью регулируемого перемещения относительно объекта 9 контроля. Центры вращения шарнирных опор должны быть совмещены с центрами соответствующих мембран. В центре плоского уп- ругого элемента 1 закреплен якорь 10 индуктивного датчика перемещений, катушки 11 и 12 индуктивности которого жестко закреплены внутри корпуса

0

5

0

5 0 З

0

5

8 устройства и подключены электрически к электронному блоку 13 измерения и регистрации.

Устройство работает следующим образом.

Цри деформации объекта 9 изменяется расстояние между концами элементов 2 и 3 с прямой конусностью шарнирных опор, что приводит к изменению прогиба плоского упругого элемента 1. При этом упругий элемент 1 играет роль усилителя перемещения, в результате чего малое контролируемое перемещение преобразуется в большее по величине перемещение якоря 10 индуктивного датчика. Мембраны 6 и 7, имеюа1ие повьшенную жесткость в радиальном направлении, центрируют упругий элемент 1 относительно корпуса 8 и не препятствуют его продольному прогибу, что обеспечивает безлюфтовое шарнирное соединение упругого элемента 1 с корпусом 8 устройства. Использование шарнирных опор обеспечивает прецизионность соединения всех элементов устройства, что наряду с повьше- нием чувствительности за счет усиления механических перемещений повьппа- ет надежность и точность устройства. Наличие герметичного корпуса также повьппает надежность работы устройства в условиях воздействия вредных внешних факторов.

Формула изобретения

Устройство для измерения малых перемещений, содержащее установленный на опорах плоский упругий элемент и индуктивный датчик перемещения, якорь которого закреплен в центре упругого элемента, отлич ающе- е с я тем, что,, с целью повышения точности, оно снабжено двумя установпенными параллельно одна другой мембранами, упругий элемент закреплен концами в центрах обращенных одна к другой поверхностей мембран, обе опоры выполнены шарнирными в виде сопряженных элементов с прямой и обратной конусностью, элемент с прямой конусностью одной из опор предназначен ,цля крепления на контролируемом объекте жестко, а другой - с возможностью регулируемого перемещения, элементы с обратной конусностью закреплены в центрах внешних поверхностей соответствующих мембран, а центры вращения шарнирных опор совмещены с центрами соответствующих мембран.

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности и надежности устройства для измерения малых перемещений, например деформаций несущих конструкций, за счет обеспечения шарнирного безлюфтового крепления упругого элемента 1, на котором закреплен якорь 10 датчика линейных перемещений. Упругий элемент 1 устройства закреплен в шарнирных опорах, выполненных в виде сопряженных элементов 3, 2 с прямой и элементов 4, 5 с обратной конусностью. Элементы 4 и 5 закреплены в центре параллельных мембран 6 и 7, установленных в торцах герметичного корпуса 8, а элементы 2 и 3 с прямой конусностью крепятся на объекте 9 контроля, причем один из этих элементов установлен с возможностью перемещения для выборки в процессе настройки устройства люфтов в шарнирных соединениях. Прогиб упругого элемента 1, вызываемый деформацией объекта 9, приводит к перемещению центра этого элемента, которое измеряется индуктивным датчиком, содержащим закрепленные на корпусе 8 катушки 11 и 12 индуктивности. Герметичный корпус 8 предохраняет устройство от влияния внешних воздействий. 2 ил.

Фиг.2