Устройство для измерения крутящего момента Советский патент 1989 года по МПК G01L3/00 

01

со

о

со

кала 13 и четырехсегментного фотопри- к осветителю 9, а узкая часть проек

Изобретение относится к силоизмерительной и весоизмерительной технике, а именно к точным лабораторным устройствам для измерения обобщенной силы. Целью изобретения является повышение точности измерения. Устройство содержит чувствительный элемент 1 с фотоэлектрическим нуль-индикатором 8, состоящим из осветителя 9, диафрагмы 11 с Т-образной щелью 12, зеркала 13 и четырехсегментного фотоприемника 14. Широкая часть проекции Т-образной щели 12 перекрывает одну из пар сегментов 17, подключенных к дифференциальному усилителю и далее через задатчик-регулятор питания к осветителю 9, а узкая часть проекции подана на вторую пару сегментов 19, подключенную через мостовую дифференциальную цепь к усилителю сигнала некомпенсации. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

емника 1А, Широкая часть проекции Т-образной щели 12 перекрьшает одну из пар сегментов 17, подключенных к дифференциальному усилителю и далее через задатчик-регулятор питания Изобретение относится к области с.илоизмерительной техники, в частности к точным лабораторным устройствам для измерения обобщенной силы.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг. 1 показано устройство, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбо- Kv; на фиг. 3 - устройство с подвиж- ной диафрагмой с Т-образной щелью на чувствительном элементе.

Устройство содержит чувствительны элемент 1, выполненный в виде стакана 2 и рычага 3. Ось вращения 0,0;j образуется опорным приспособлением 4 например, выполненньм в виде растяжек. Чувствительный элемент 1 и опорное приспособление 4 в общем виде и в - ависимости от конкретных условий работы могут иметь и другое конструктивное решение, обеспечивающее угло- ное линейное л перемещение под воздействием измеряемого момента М J, или силы F),, в том числе силы тяжести (веса) Р ,.

Компенсатор 5 вместе с крутильной головкой 6 и пружиной 7 создают уравновешивающий момент М... В качестве

.

компенсатора 5 могут быть использованы устройства механического и электромеханического типа.

Кроме того, устройство снабжено фотоэлектрическим нуль-индикатором 8, имеющим оптическую ось , состоящим из осветителя 9 (например, светодиода), конденсатора 10, диафрагмы II с Т-образной щелью 12, зеркала 13, установленного на чувствительном элементе 1, и фотоприемника 4, выполненного четырехсегментным. Широкая часть 15 проекции 16 Т-образной щели 12 диафрагмы 1 Г подана на одну из пар сегментов 17 и иере- крьгеает ее с запасом (расстояние лЬ, в обе стороны, а узкая ее часть 1Ь (расстояние аЪ) подана на вторую пару сегментов 19 и перекрьшает в

ции подана на пару сегментов 19, подключенную через мостовую дифференциальную цепь к усилителю сигнала некомпенсацни. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

центральном положении обе половинки каждой из указанной пары сегментов 19. Первая пара сегментов 17 фотоприемника 14 соединена с входами 20 дифференциального усилителя 21, подключенного к задатчику-регулятору 22 питания осветителя 9, а вторая пара сегментов 19 соединена через дифференциальную мостовую цепь 23 с усилителем 24 сигнала некомпенсации

0

5

0

5

5

0

5

ли

пропорциональной л Lf и дЕ, и

с отсчетным прибором 25. Вьгходной сигнал и |i усилителя 24 подается на компенсатор 5.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии на чувствительный эо1емент 1 измеряемого момента М подвижное зеркало 13 разворачивается на угол d If и световой зайчик (проекция 16 Т-образной щели 12) перемещается по фотоприемнкку 14, причем его щирокая часть 15 перекрьшает оба сегмента 17 и не сходит с йих, а узкая часть 18 при перемещении на йЪ изменяет условия освещенности другой пары сегментов 19. В результате, в том случае, если интенсивность работы осветителя 9 не изменилась, фототоки I ф, и также постоянны и равны один другому, а выходной сигнал и о дифференциального усилителя 21 равен нулю, U 0. В том случае, если фототоки, в результате изменения интенсивности осветителя 9, также изменились, усилитель 21 вырабатывает управляющий сигнал , который, поступая на задатчик-регулятор 22, вызьшает соответствующее напряжение питания Ь для осветителя 9. При этом интенсивность осветителя 9 по выработанному им световому потоку опять принимает исходное значение и тем самым стаб1 лизируется, Одновременно, для второй пары сегментов 19 вы- рабатьгоаемые ими фототоки 1фз и IA поступают в дифференциальную мостовую цепь 23 и в виде разности

вающий управляющий U,, для компенсатора 5, который вырабатывает компенсационный момент М., возвращающий чувствительный элемент 1 в исходное положение,

Поскольку в результате стаСялизаци работы осветителя 9 с помощью первой пары сегментов 17, фотоприемника ;4, его интенсивность постоянна, для работы второй пары сегментов 19 также не наблюдается дополнительных д рей- фоБ нулевой точки л1ф. Тем самык при длительной работе устройства точность измерения параметров обобщенной си:пы cyujecTBeHHo повышается.

Формула изобретения

рагмой, зеркалом, уста- новленнь м на чувствительном эле1-1ея 1е,, связанном с фотоприсмпкком Д11ффереи- циального типа, о т л и ч -i ю щ е - е с я тем.; что, с целью повьпиания точности измерения, в уг.трсйс1ъо в/т дены дифференциальный усгшитель, зл- датчик-регз лятор питания осветителя усилитель сигнала некомпенсации, причем на диафрагме вьтолнена Т-образная ще.г1ь, а фотоприемник выполнен

- втырехсегмен ным, первая пара сег

ментов фотоприемника соединена с входами дифференциального усилител/, подключенного к задатчику-регулятору питания осветителя, а вторая пара сегментов фотоприем лт-жа через диф- ференциальн то ностов по 1;епь соединен i с усилителем сигна.па неко шенсацит.

Фие.З