Электромеханический тензометр Советский патент 1992 года по МПК G01B7/18 

Изобретение относится к области тензометрии, а именно к устройствам для измерения параметров напряженно-деформированного состояния деталей и элементов конструкций при помощи тензорезисторных преоб- разователей.

Известны устройства для измерения деформаций и напряжений - рычажные механические тензометры. (Измерительная техника.Справочник. Под ред. В.В. Клюева. т.2. - М.: Машиностроение, 1982, с.393, рис.33).

Наиболее близким техническим решением по своей сущности и достигаемому эффекту является устройство для измере- ния линейных деформаций элементов конструкций (а.с. № 131529/ Б.И. № 19 за 1960 г.), содержащее корпус с основанием, жестко закрепленный на основании неподвижный опорный элемент, шарнирно закрепленный на основании рычаг с подвижным опорным элементом на одном конце и жестко закрепленной между вторым концом рычага и основанием тензобал- кой, представляющей собой изогнутую пластину с наклеенными тензодатчиками. Крепление тензобалки к рычагу и основанию обеспечивается ее отогнутыми прямыми участками, расположенными в одной плоскости.

Такой тензометр технологичен в изготовлении, имеет малые габаритные размеры и достаточно высокую собственную частоту, однако его основным недостатком является нелинейность градуировочной ха- рактеристики, особенно неблагоприятно влияющая на результаты измерений при больших напряжениях растяжения/сжатия.

Целью изобретения является повышение точности измерений в широком диапа- зоне измерения деформаций или напряжений при сохранении съемной, малогабаритной и технологичной конструкции электромеханического тензометра.

Эта цель достигается тем, что в извест- ном устройстве для измерения линейных деформаций тензобалка выполнена в виде пластины, изогнутой по дуге, соответствующей одной четверти окружности, а прямоли- нейныеучасткитензобалки,

предназначенные для ее крепления на рычаге и основании, ориентированы по касательной к смежным участкам дуги.

На фиг.1 показан разрез тензометра; на фиг.2 -то же, вид сверху с частичным выры- вом и разрезом.

Электромеханический тензометр состоит из корпуса с основанием 1, в котором укреплен неподвижный опорный элемент 2 и в угловую прорезь которого установлена

верхняя кромка призматического опорного элемента 3 подвижной прямоугольной рамки 4, которая фиксируется в этом положении распорной пружиной 5. Сверху на основании винтами 6 крепится П-образный кожух 7, на котором находится распаечная колодка 8, укрепленная на кожухе 7 втулкой 9, через которую проходит упорный винт 10. На кожухе 7 находятся также второй упорный винт 11 и крепежная скоба 12, удерживаемая винтами 13. Тензобалка с изгибом по дуге 14 с тензорезисторами 15 с одной стороны закреплена между основанием 1 и кожухом 7, а с другой - на подвижной рамке 4 при помощи скобы 16 и винтов 17.

Правильную фиксацию рамки 4 в исходном положении обеспечивают соосные упорные винты 10 и 11, для свободного прогиба тензобалки 14 на основании 1 имеется углубление. Ножи 2 и 3 изготавливаются из материала, твердость которого превышает как твердость детали, на которую устанавливается тензометр, так и твердость его основания.

Измерения проводятся следующим образом.

В исходном состоянии подвижная рамка зафиксирована винтами 10 и 11, при этом после включения тензометра в измерительную цепь производится его балансировка и он устанавливается на тарировочную балку для задания требуемого масштаба регистрации. После установки тензометра на балку упорные винты 10 и 11 отпускают на 1 - 2 оборота, проводят нагружение балки и регулированием усиления и шунтирования измерительной цепи устанавливают требуемый масштаб регистрации. После снятия нагрузки с тарировочной балки винты 10 и 11 завинчивают до надежной фиксации подвижной рамки 4, тензометр снимают с тарировочной балки и устанавливают на деталь. Усилие прижима должно обеспечивать надежный, без проскальзывания, контакт подвижного и неподвижного ножей с материалом детали.

Формула изобретения

Электромеханический тензометр, содержащий корпус с основанием, жестко закрепленный на основании неподвижный опорный элемент, шарнирно закрепленный на основании рычаг с подвижным опорным элементом на одном конце рычага и изогнутую по дуге тензобалку с прямолинейными участками на концах, один конец которой жестко закреплен на другом конце рычага, а другой конец на основании, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет уменьшения нелинейности градуировочной характеристики, тензобалка выполнена с изгибом по дуге, соответствующей одной четверти длины окружности, а прямолинейные участки тензобалки расположены по касательной к смежным участкам дуги.

Изобретение относится к тензометрии, а конкретнее к устройствам для измерения параметров напряженно-деформированного состояния элементов конструкций при помощи тензорезисторных преобразователей. Целью изобретения является повышеК . 7, Д ние точности измерений за счет уменьшения нелинейной градуировочной характеристики. Тензометр состоит из корпуса, включающего основание 1 с находящимся на нем неподвижным ножом 2 и устанавливаемым на него П-образным кожухом, под которым находится тензобалка 14с наклеенными на нее тензорезисторами 15, одна сторона которой заземлена между основанием 1 и кожухом 7, а другая крепится скобой 12 к рамке 4, В исходном состоянии рамка 4 фиксируется упорными винтами 10 и 11, которые при измерениях отпускаются на 1 - 2 оборота и обеспечивают возможность перемещения рамки в соответствии с изменением расстояния между нижними остриями неподвижного и подвижного ножей, которое определяется действующими на испытываемую деталь нагрузками. 2 ил. (Л С 13 JS ;; х| о ,w 00 N о

/2

S

//