Тензорезисторный датчик силы Советский патент 1992 года по МПК G01L1/22 

Изобретение относится к силоизмери- тельной технике и может быть использовано для измерений с высокой точностью сил малого номинала.

Известен тензорезисторный датчик сил, в котором упругий элемент выполнен в виде полых конусов, сопряженных своими основаниями с цилиндрическим кольцом и разреза ных по образующим.

Технологическая сложность выполнения упругого элемента и невозможность ре- ализовать мост:, с четырьмя активными тензорезисторами делают элемент малопригодным для датчиков силы высокой точности.

Известен упругий элемент для тензоди- намометра, выполненный в виде тела вращения с образующей Z-образной формы, на цилиндрических заплечиках которой навиты гензорезисторы

Недостатки известного датчика - нелинейность характеристики и сложность конструкции, что обуславливает низкую технологичность изделия.

Целью изобретения является повышение технологичнос1И датчика.

Указанная цель достигается тем, что в тензорезисторном датчике силы, содержащем размещенные в корпусе с защитной мембраной упругий элемент с тензорезисторами и сиповводящий элемент, введен жесткий центр, упругий элемент выполнен в виде двух коаксиально расположенных кольцевых оболочек, каждая из оболочек выполнена с одним коническим деформируемым участком, кольцевые торцы конических деформируемых оболочек меньшего диаметра соединены с жестким центром каждый торец конической деформируемой оболочки большего диаметра сопряжен с цилиндрическим деформируемым участком

N

1СЛ 10

на наружной поверхности которого размещены тензорезисторы, при этом цилиндрический опорный участок наружной оболочки жестко соединен с корпусом, а внутренней оболочки - с силовводящим элементом.

На чертеже представлена конструкция датчика.

Датчик содержит наружную кольцевую оболочку 1 и внутреннюю кольцевую оболочку 2, конические участки которых по внутреннему диаметру сопряжены с жестким центром, а по наружному - с деформируемыми цилиндрическими участками, на наружных поверхностях которых размещены тензорезисторы 3 и 4. Цилиндрический опорный участок наружной оболочки сопряжен с корпусом 5, а внутренней - с силовво- дящей частью 6. От внешней среды рабочая полость датчика герметизируется крышкой 7 и мембраной 8.

Датчик работает следующим образом.

Под действием измеряемой силы F (например, растягивающей) внутренняя кольцевая оболочка 2 работает в режиме растяжения, а наружная кольцевая оболоч- ка 1 - в режиме сжатия. При этом деформации их цилиндрических деформируемых участков, а следовательно, и приращение деформаций тензорезисторов 3 и 4, имеют разные знаки, что позволяет реализовать

мостовую схему с четырьмя активными тен- зорезисторами, а также нейтрализовать не- линейности характеристик каждой из кольцевых оболочек в датчике в целом.

Техническим преимуществом предполагаемого изобретения по сравнению с известными является повышение технологичности датчика.

Формула изобретения Тензорезисторный датчик силы, содержащий размещенные в корпусе с защитной мембраной упругий элемент с тензорези- сторами и силовводящий элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности, в него введен жесткий центр, упругий элемент выполнен в виде двух коаксиально расположенных кольцевых оболочек, каждая из оболочек выполнена с одним коническим деформируемым участком, кольцевые торцы конических деформируемых оболочек меньшего диаметра соединены с жестким центром, каждый торец конической деформируемой оболочки большего диаметра сопряжен с цилиндрическим деформируемым участком, на наружной поверхности которого размещены тензорезисторы, при этом цилиндрический опорный участок наружной оболочки жестко соединены с корпусом, а внутренней оболочки - с силовводящим элементом.

Изобретение отноо пся силоизмери- тельной технике. Целью изобретения является повышение технологичности конструкции Тензорезисторный датчик силы содержит жесткий центр, упругий элемент, выполненный ввидедвухкоаксиально расположенных кольцевых оболочек, каждая из оболочек выполнена с одним коническим деформируемым участком, кольцевые торцы конических деформируемых оболочек меньшего диаметра соединены с жестким центром, каждый торец конической деформируемой оболочки большего диаметра conp I PH с, линдрическим деформир емым участком, на наружной поверхности которого размешены тензорезисторы, при эгом ц|/т ,час. опооный участок га ружно обе почки жестко соединен с корпусом, а внутренней оболочки - с силовводящим элементом. 1 ил.

/