Устройство для измерения силы с выходным сигналом в цифровой форме Советский патент 1976 года по МПК G01L1/24 

КЛИНБВЫ8 поверхности интерференции 4. Пластины 3 расположены так, что линия пересечения поверхностей одного клина лежит слева от плоскости симметрии X - у , а другого клина - справа от этой же плоскости симметрии и каждая проходит параллельно оси X

Измерительный элемент 5 (фиг. 1) прорвеч1гоается параллельным монохроматическим светом с помощью монохроматического источника света 6, конденсора 7 и отклоняющего зеркала 8. Интерференционные полосы образуются оптической системой 9 на фотоэлектрическом приемнике 10. Приемник 10 воспроизводит сигнал, развернутый по фазе на 90°, Элемент 5 закреплен на жестком корпусе рамы 11. В емкости 12 находится демпфирующая среда 13. Изгмеряемая сила f передается на элемент 5 через передающий силу магнит 14, причем BO3MO iCHO сквозное просвечивание.

В качестве демпфирующей среды применяется воздух фиг. 2). Освещение и опти ческое преобразование происходит в отраженном свете. Измеряемая сила F непосредственно воздействует на изгибную пластину 1.

Свободные верхние поверхности пластин 3 и внутренняя поверхность одной изгибной пластины 1 полупрозрачны и образуют кли-новые поверхности интерференции, в которых при освещении парачлельным монохроматическим пучком возникают параллельные интерференционные полосы.

При действии измеряемой силы F по оси симметрии у происходит деформация пластин 1 в областях, снабженных прорезями. Прогиб средней части пластины 1 пренебрежимо мал, так что поверхности, образующие интерференционный клин, движутся параллельно самим себе. Возникающее изменение толщизы интерференционных клиньев при определенной силе зависит от чисгла прорезей и от их геометрических размеров. Соединительные поверхности между изгиными пластинами и опорнь ми пластинами 2 разгружаются с помощью пазов в опорных пластинах. При динамическом нагружении пластины 1 вдоль интерференционных клиньев возникают различные силы, ведущие к скручиванию изгибной пластины. Благодаря симметричному расположению двух пластин 3 с противоположным наклоном угла устраняется скручивание. Интерференционные полосы проходят параллельно оси )( и перемещаются в направлении Z . Если возникает скручивание средней части изгибной пластины 1 вокруг оси Z или вокруг оси, параллельной ей, то образуется поворот сиоTeivTbi полос, при котором, однако, расстояние интерференционных полос в направлении 2 сохраняется. При этом на приемник 10, расположенный в этом направлении, та-гкое скручивание не влияет. При как все элементы выполнены из одного материала, например кварца или другого прозрачного материала, температурные влияния пренебрежимы в щироких масщтабах. Благрдаря соответствующей среде 13, например газ или жидкость между изгибными пластинами 1 и, следовательно между клиновыми поверхностями интерференции, может быть достигнуто то, что заданная гранична; часTota регистрирующей электроники не превыщает допустимого значения даже при ударном нагружении. Благодаря параллельному ходу итерференционных поверхностей возникают параллельные интерференционные полосы с постоянным расстоянием ме;кду полосами вдоль всей измеряемой зоны. О величине измеряемой силы судят по показаниям фотоэлектрического приемника.

Формула изобретения

1.Устройство для измерения силы с выходным сигналом в цифровой форме, содержащее пластины, монохроматический источник света, оптическую систему и фотоэлектричеокий приемник, отличающееся те что, с целью повыщения точности измерения

и расширения области применения устройства, оно снабжено двумя изгибными пластинами с прорезями, расположенными симметрично их концам, двумя опорными пластинами с пазами, соединяющими две изгибные пластины, двумя клиновыми пластинами, расположенными на одной изгибной пластине, и демпфирующей средой, расположенной между изгибными пластинами, причем свободные верхние поверхности клиновых пластин и внутренняя поверхность одной изгибной пластины выполнены полупрозрачными, образующими клиновые поверхности интерференции, линии пересечения которых симметричны и расположены параллельно продольной оси изгибной пластины.

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что изгибные, опорные и клиновые пластины выполнены из прозрачного материала, например кварца.

7V

U2. 1

Ш У5 7л ::дл1

7/у. x |Шл

w