Дифференциальный преобразователь механических усилий Советский патент 1979 года по МПК G01L9/08 G01L1/16 

Описание патента на изобретение SU648861A2

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к преобразователям механических усилий в частоту резонанса, используемым преимущественно в измерителях усилий или давлений.

Из основного авт. св. № 558189 известен дифференциальный преобразователь механических усилий в частоту резонанса, преимущественно для измерителей давления или усилия, содержащий упругое кольцо с укрепленными на его выступах чувствительными элементами, выполненными в виде идентичных пьезоэлектрических вибраторов со взаимно перпендикулярными силочувствительными осями. Требуемый при предельных усилиях запас прочности крепежного соединения выступа с периферийной поверхностью вибратора пропорционален протяженности выступа, т. е. площади его контактной поверхности.

Недостатком известной конструкции преобразователя является снижение точности при расширении предела преобразуемых усилий, что обусловлено искажающим влияниям тела протяженных выступов на пропорциональную трансформацию усилий между взаимно перпендикулярными силочувствительными осями вибратора. С увеличение.м нагрузок это искажающее влияние растет и приводит к искривлению силочастотной характеристики.

Цель изобретения - увеличение точности при расширении предела преобразуемых усилий.

Это достигается тем, что в предлагаемом дифференциальном преобразователе механических усилий крепежные выступы выполнены в форме тавра с длиной основания не более толщины кольца.

На чертеже изображен дифференциальный преобразователь механических усилий.

Устройство содержит упругое кольцо 1, каждый из четырех крепежных выступов 2 5 которого выполнен в форме тарра, контактная поверхность которого соответствует форме пьезокварцевого вибратора 3 и в .данном случае изогнута по дуге окружности, ограниченной сектором а .

Эл-ектрическое подключение вибратора 3 к генераторной схеме осуществляется путем присоединения к парам металлических обкладок 4, нанесенных на обе плоскости каждого вибратора. Толщина кольца обозначена А, а основания тавра - В (длина), С (ширина), D (высота).

Измеряемое усилие прикладывается непосредственно к упругому кольцу 1. При этом один из пьезоэлектрических вибраторов 3 сжимается вдоль силочувствительной оси, а другой - растягивается, что приводитк увеличению резонансной частоты одного вибратора и к уменьшению резонансной частоты другого. Девиации частот обоих вибраторов строго пропорциональны, что при подключении к электронной схеме дифференциального типа дает линейную силочастотную характеристику. При расширении верхнего предела преобразуемого усилия F выбор соотношения А:В практически не искривляет распределения усилий в сечении основания тавра в широком диапазоне нагрузок и не нарушает пропорциональности девиации частот обоих вибраторов. В то же время величина угла I. может быть выбрана желаемой в зависимости от способа крепления вибраторов к кольцу (клеевое или паяное к контактным площадкам на вибраторе, лолученным осаждением металлического слоя) и от предела пргилагаемого усилия Гмакс . Ширину основания С выбирают в пределах (0,8;...,1) А в зависимости от высоты D и механических свойств материала кольца I.

Такое выполнение крепежных выступов позволяет достичь желаемого компромисса между точностью преобразователя и предельным усилием, в том числе при длительно действующих механических нагрузках.

Формула изобретения

1.Дифференциальный преобразователь механических усилий по авт. св. № 558189,

отличающийся тем, что, с целью увеличения точности при расширении предела преобразуемых усилий, крепежные выступы в нем выполнены в форме тавра.

2.Преобразователь механических усилий по п. 1, отличающийся тем, что длина основания выступов выбирается не больше толщины кольца.

Похожие патенты SU648861A2

название год авторы номер документа
Дифференциальный преобразователь механических усилий 1975
  • Болховитинов Олег Николаевич
  • Кузнецов Вадим Иванович
  • Марфин Владимир Павлович
  • Розенфельд Феликс Зельманович
SU558189A1
Цифровая система измерения глубинного положения морской пьезосейсмографной косы 1976
  • Гаркаленко Илья Александрович
  • Меер Вадим Викторович
  • Шишанов Георгий Владимирович
  • Тараканов Александр Викторович
  • Кузнецов Вадим Иванович
  • Розенфельд Феликс Залманович
  • Белоус Олег Владимирович
  • Желудков Николай Иванович
  • Харитонов Юрий Николаевич
SU894640A1
Измерительный частотный преобразователь 1979
  • Баржин Владимир Яковлевич
  • Колпаков Федор Федорович
  • Шмалий Юрий Семенович
  • Лазебников Юрий Ефимович
SU879333A1
Устройство для измерения массы 1984
  • Новиков Евгений Иванович
SU1530934A1
Кварцевый силоизмеритель 1984
  • Новиков Евгений Иванович
SU1244513A1
Устройство для измерения массы 1983
  • Новиков Евгений Иванович
SU1117452A1
ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВИБРОСТЕНД И ВИБРАТОР РЕЗОНАНСНОГО ТИПА 2007
  • Яровиков Валерий Иванович
  • Зайцев Леонид Яковлевич
  • Смирнов Владимир Дмитриевич
RU2334966C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАЧЕНИЯ ЧАСТОТЫ УСТАНОВОЧНОГО РЕЗОНАНСА ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВИБРОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2015
  • Скворцов Дмитрий Викторович
  • Орлов Андрей Владимирович
  • Блохин Алексей Леонидович
RU2593646C1
Датчик силы 1984
  • Баржин Владимир Яковлевич
  • Шмалий Юрий Семенович
SU1167452A1
Дифференциальный пьезоэлектрическийпРЕОбРАзОВАТЕль 1979
  • Колпаков Федор Федорович
  • Шевелев Владимир Алексеевич
  • Милькевич Евгений Алексеевич
  • Читова Валентина Митрофановна
  • Мещеряков Олег Александрович
  • Шмалий Юрий Семенович
  • Андреев Сергей Александрович
SU851130A1

Иллюстрации к изобретению SU 648 861 A2

Реферат патента 1979 года Дифференциальный преобразователь механических усилий

Формула изобретения SU 648 861 A2

SU 648 861 A2

Авторы

Болховитинов Олег Николаевич

Кузнецов Вадим Иванович

Марфин Владимир Павлович

Розенфельд Феликс Зельманович

Меер Вадим Викторович

Тараканов Александр Викторович

Даты

1979-02-25Публикация

1977-11-04Подача