Тензорезисторный силоизмерительный датчик Советский патент 1979 года по МПК G01L1/22 G01L1/04 

1

Изобретение относится к области силоиэмерительной техники и может быть использовано для дистанционного измерения в: 1соких номинальных нагрузок.

Известен тензорезисторный силоизмерительный датчик, содержащий корпус, силовоспринимающий центр и по лый упругий элемент с цилиндрической поверхностью и кольцевыми выточками, расположенными на его торцах 1. Это устройство имеет высокую точность измерения, благодаря тому, что в его упругом элементе образованы зоны с разными знаками деформации, что обусловливает возможность реализации полного измерительного моста с четырьмя активными плечами. Пднс1ко диапазон измерения этого датчика мал, так как мала жесткость полого упру-, гого элемента. Известен также упругий элемент, выполненный в виде продольно сжимаемого сплсшного цилиндра, на поверхности которого укрепле.ны теязопреобразователи 2, Наиболее близким по технической сущности является датчик, содержащий корпус, герметизирующий узел и частично полый цилиндрический упругий элемент

с укрепленными на его поверхности тензорезисторами 3. Эти устройства обеспечивают широкий диапазон измерения, благодаря высокой жесткости упругого элемента, но имеют малую точность измерения, так как деформация по всей поверхности цилиндра -одн означна.

Целью изобретения является повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что на боковой поверхности цилиндрического упругого элемента выполнены три глухие проточки, одна из которых расположена перпендикулярно к оси его вращения, а две другие - симметрично относительно первой и под углот к ней причем тензорезисторы укреплены у краев участков, заключенных между проточками.

На чертеже показан тензорезисторный силоизмерительный датчик, вариант выполнения.

Оя состоит из корпуса 1, упругого элемента 2 с тензорезисторами растяжения 3 и 4 и сжатия 5 и 6, укрепленными у краев участков, заключенных между глухими проточками 7, 8 и 9. Коаксиальная полость датчика закрыта упруго герметизирующим звеном 10.

При воздействии на датчик усилия Р, направленного вдоль оси упругого элемента, последний, сжимаясь, увеличивается в диаметре. Поперечная деформация элемента передается образованными проточками кольцевым телам, треугольные меридиональные сечения которых при этом поворачиваются вокруг центров тяжести, в результате чего кромки участков боковой поверхности элемента, заключенных между проточками, деформируются по диаметру с разными знаками. Эти деформации преобразуются тензорезисторами, образующими тензометрический мост с четырьмя активными плечами, в электрический сигнал, пропорциональный воздействующему усилию.

Такое выполнение датчика позволяет повысить точность измерения, а также его чувствительность по сравнению с известным устройством при сохранении широкого диапазона измерения.

Формула изобретения

Тензорезисторный силоизмерительный датчик, содержащий корпус, герметизирующий узел и упругий элемент в виде сплошного цилиндра с укрепленными на его поверхности тенэорезисторами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, на боковой поверхности упругого элемента выполнены три глухие проточки, одна из которых расположена перпендикулярно к его оси, а две другие симметрично относительно первой и под углем к ней причем тензореэисторы укреплены у краев участков, заключенных между проточками.

Источники информации, принятые в внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 455253, кл. GOl L 1/22, 1973.

2.Патент США № 3788133, кл. 73-141, опублик. 1974.

3 .TtCinsactions о the Societ-s of 3ns-fcMjmgnt TecVinotog. 1957, v. 9, 14, p. 112-123.