Тензометр для измерения поперечной деформации плоских образцов Советский патент 1992 года по МПК G01B7/18 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения абсолютных размеров в образцах, з наиболее эффективно для конечных поперечных деформаций преимущественно низкомодульных материалов.

Известны датчики для измерения продольной и поперечной деформации, содержащие корпус, упругие чувствительные элементы и монтажные опоры для передачи деформации образца на упругие элементы.

Недостатком таких тензометров является то, что надежное закрепление монтажных опор на образце, осуществляемое за счет деформации чувствительных упругих элементов, пружин, эластичных жгутов или иными механическими способами, вызывает внедрение монтажных опор в образец, причем контактное давление не остается постоянным во время испытаний. Это приводит к искажению результатов испытаний и снижению точности измерений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является тензометр для измерения поперечной деформации, содержащий корпус, два консольно закрепленных на нем упругих элемента с тензорезисторами и две соосные опоры, каждая из которых расположена на соответствующем упругом элемен- те (2).

Этот тензометр также обладает приведенными выше недостатками.

Опоры удерживают датчик на образце за счет сил трения, возникающих о прижатия опор упругими силами деформированных упругих элементов. Это вызывает дополнительную погрешность в измерении поперечной деформации за счет внедрения опор в тело образца, причем внедрэние это не постоянно. При испытаниях на растяжеXJ

О 00

ь ел

ние, например, низкомодульного материала при сильном (до 50%) утонении образца, силы упругости, прижимающие опоры к образцу, уменьшаются по линейному закону, и опоры могут вообще терять контакт с образцом. Чтобы этого не происходило, необходимо увеличивать предварительное натяжение прижимающих элементов, что приводит к увеличению внедрения опор в тело образца, в свою очередь, приводит к необходимости увеличивать площадь контакта с образцом, а это ведет к увеличению веса датчика и т.д.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем обеспечения стабильности контактного давления в зоне опора - образец.

Для достижения поставленной цели опоры выполнены в виде двух ферромагнитных пластин, намагниченных в противоположной полярности и предназначенных для установки на противоположные стороны образца, и двух сферических шарниров, каждый из которых жестко соединен с соответствующей пластиной и выполнен из магнитомягкого материала.

Применение постоянно намагниченных пластин-опор позволило достигнуть нового эффекта - повышения точности измерения поперечной конечной деформации образцов за счет создания постоянного во времени контактного давления между опорами датчика и измеряемым образцом, при утонении которого уменьшается контактное давление упругих элементов, и увеличивается взаимное притяжение магнитных опор.

На чертеже изображен предлагаемый тензометр, общий вид.

Тензометр содержит корпус 1, два кон- сольно закрепленных на нем упругих элемента 2 с тензорезисторами 3 и две соосные опоры, каждая из которых расположены на соответствующем упругом элементе 2. Опора состоит из ферромагнитной пластины 4, контактирующей с образцом 5. Шарнирные соединения упругих элементов 2 с опорами

состоят из сферических шарниров 6, жестко соединенных с ферромагнитными пластинами 4, и подпятников 7 с конусными отверстиями, жестко соединенными с упругими

элементами 2 и выполненными из упруго- мягкого материала.

Установка тензометра на образец 5 производится следующим образом.

Опоры 4 с шарнирами б устанавливаются на противоположные поверхности образца 5 и притягиваются друг к другу даже через немагнитные материалы (каучук, резина, дюралюминий и др.) в виду того, что намагничены они в противоположной полярности. Под действием магнитных сил образуются силы трения достаточные, чтобы удержать на образце 5 не только опоры 4, но и весь тензометр.

Затем на установленные опоры 4 крепится соответственно тензометр. При этом за счет того, что шарниры 6 и подпятники 7 изготовлены из мзгнитомягких материалов, происходит самоустановка конических отверстий подпятников 7 на сфзрические поверхности шарниров 6, и далее этот контакт не теряется.

Формула изобретения Тензометр для измерения поперечной

деформации плоских образцов, содержащий корпус, два консольно закрепленных на нем упругих элемента с тензорезистора - ми и две соосные опоры, каждая из которых расположена на соответствующем упругом

элементе, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем обеспечения стабильности контактного давления в зоне опора - образец, опоры выполнены в виде двух ферромагнитных

пластин, намагниченных в противоположной полярности и предназначенных для ус- таноаки на противоположные стороны образца, и двух сферических шарниров, каждый из которых жестко соединен с соответствующей пластиной и выполнен из маг- нитомягкого материала.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения абсолютных размеров образцов, а наиболее эффективно - для конечных поперечных деформаций преимущественно низкомодульных материалов. Целью изобретения является повышение точности измерения путем обеспечения стабильности контактного давления в зоне опора - образец. Для этого монтажные опоры датчика выполнены в виде двух ферромагнитных пластин, намагниченных в противоположной полярности и предназначенных для установки на противоположные стороны образца, и двух сферических шарниров, каждый из которых жестко соединен с соответствующей пластиной и выполнен из маг- нитомягкого материала. 1 ил.