МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ В НЕМОДЕЛЬНЫЕ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕСЫ Советский патент 1968 года по МПК G01G3/13 

Изобретение относится к области измерительной техники Н может быть нспользоваио для измерения сил и моментов при аэродниамических исследованиях.

1звестиы многокомпоиентные виемодельные тензометрнческие весы, содержащие весовой элемент, выиолиеиный в виде консоли, в двух сечениях которой наклеены тензодатчики, Н весовой элемент, представляющий собой статически неопределимую раму из двух упругих балок и жесткого основания.

Чувствительность этих устройств зависит от расстояния между сечеииямн, в которых иаклесны тензодатчики.

Предложенные весы в отличие от известных снабжены дополнительным упругим элементом, расположенным между передней упругой балкой и жестким основаннем весового элемента, с наклеенными тензодатчнками, образующими с тензодатчиками, иаклеениьпгн на консоль вблизи модели, измерительиый мост.

Такое выполнение иозволяет повысить чувствительиость -весов.

На фиг. 1 изображена схема многокомиэиентных внемодельпых тензометрнческих весов; на фиг. 2 - схема измерительного моста.

Весы (см. фиг. 1) состоят из консоли 1 с наклеенными на ией тензодатчиками Ri и Ri и весового элемента 2. Передняя унругая балка 3 весового элемента 2 онирается на весовой элемент 4 с наклееннымн тензодатчпками Кя и . Теизодатчики образуют измерительиый .мост (см. фиг. 2).

Теизометрические весы работают следующим образом.

В результате действий моментов У/i « М тензодатчикн Ri .и R-2 изменяют свое омическое сопротивлепие соответственно па величину

ири Ri R., R

Yl,

&Rn RS

E IF,

M,

Д/.,„, RS

zl

BW,

где

номииальное сопротивление

тензодатчиков Ri и

тепзочувствительность; Wl -- мо.мепт сопротивления консоли

сечении /-/;

Д Ryi li

- ,1 - изменение омического противления тензодатчиков при действии соответственно моментов У/1 и М,. - (J + 2 + З) /. Ш,п - . Под действием этих реакций тензодатчики R и изменяют свое омическое сопротивление на величину НрИ 4 . А А /,vi,jj где Wii - момент сопротивления весового элемента 4. Изменение омических сопротивлений тензодатчиков вызывает разбаланс моста, величина которого равна и /Д%11 Д/ Л - 2 RR (R + ) Д Rni -Rf UY Определим величину (R + Rnoa), при которой25/ - (/ ) м.п ОПодставляем вместо i и их значения. После преобразования получаем (R Rnon) - R - Значения ( + доп). Rn и f Rm подставляем в формулу разбаланса. В результате Uy .(l + Q. R Д Ryji - (и -г Ai/ж. Определим величину (R + ) из условия что R Д Ryii - (/ + ) Д Rn 0. Подставляем вместо Д п и Д Ryu их значения. После преобразования получаем (п,г. . (/: + .+ /з) ( + доп) - R :;;г Значения (R + Км и подставляем в формулу разбаланса. После преобразования A.S l - /2 + 3 Или, выражая через относительную деформацию в консоли в сечении /-/, получаем f/ оii + la Разбаланс моста пронорционален действию силы У и момента М . Для того, чтобы разбаланс моста был пропорционален действию только силы У или только момента М. , необходимо.A/,jf Для того, чтобы разбаланс моста был пропорционален только действию силы У, сопротивления всех тензодатчиков берутся равными, т. е. Ri Ro R3 Ri R, а последовательно тензодатчикам RI и R- включают дополнительные сопротивления доп R R, ,onВ этом случае формула разбалапса моста имеет вид R Д /, -(R + R,,on) Д + йдоп) Или, выражая через относительную деформацию в весовом элементе (3), нолучаем А г/ 5гп1 i -Ь 1 + k Для того, чтобы разбаланс моста был пропорционален только действию момента М, последовательно тензодатчикам Ra и Rt включают дополнительное сопротивление В этом случае формула разбаланса моста имеет вид +(R + ) Д К -f лоп) Из формул (1) И (2) видно, что величина разбаланса мостов Дбг и Дб.и при такой схеме весов пропорциональна всей длине весов, т. е. k + k, что значительно увеличивает чувствительность компонент У, Z, My , М. Предмет изобретения Многокомпонентные внемодельные тензометрические весы, содержащие весовой, элемент в виде консоли с наклеенными тензодатчиками, образующими -измерительный полумост вблизи модели, и весовой элемент, выполненный в виде двух упругих балок и жесткого основания, отличающиеся тем, что, с целью повышепия чувствительности, они снабжены дополнительным упругим элементом, расположенным между передней упругой балкой и жестким основанием весового элемента, с наклеепными тензодатчиками, образующими с тензодатчиками, наклеенными на консоль вблизи модели, измерительный мост.

Zl

Риг.2