Микромоментомер Советский патент 1979 года по МПК G01L3/00 

(54) МИКРОМОМЕНТОМЕР

i

Изобретение относится к области силоизмерительнрй техники, в частности к устройствам для измерения малых крутящих моментов в датчиках и преобразователях точных следящих систем..-.

Известное устройство для измерения моментов, содержащее чувствительньй элемент с посадочным устройством для исследуемого датчика, координатный стол, датчик отклонения, компенсатор и отсчетное устройство, не обладает требуемой точностью fl .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения малых моментов, содержащее чувствительный элемент с посадочными местами для исследуемого и эталонного датчиков, координатный стол, датчик отклонения, систему уравновейивания, блок задания сигнала коррекции, компенсатор, сумматор и отсчетное устройство 2 .

Это устройство также не обладает гребуемыми точнос1ъю и боковой жест,костью вследствие сдвига опорных растяжек под Воздействием паразитных усилий в исследуемом и эталонном датчиках.

Целью изобретения является повыщение точности боковой жесткости мкйромоментомера.,

Это достигается тем, что предлагаемый микромоментомер дополнительно снабжен установочными площадками, компенсационными пружинами, промежуточными оправками и парными радиальноперекрещивающимися опорными лентами, разнесенными по длине чувствительного элемента и друг относительно друга, один из кондов которых закреплены черев промежуточные оправки на компенсационных пружинах, а другие концы через вторую пару промежуточных оправок - на установочных площадках, связанных с чувствитёльньгм элементом и регулируемых относительно его оси, причем плоскости опорных лент развернуты параллельно оси чувствигельного элемента, а линия их пересечения совпадает с ней.

На фиг. 1 показана схема описываеого микромоментомераг; на фиг,2 - схема выполйення установочной площадки с промежуточными оправками и ра- диально-перекрещивающимися опорными 5 лентами.

Чувствительный элемент 1 с посадочными местами 2-3 для испытываемого и эталонного датчиков 4 и 5, имеющих роторы6 и 7 и статоры 8 и 9, снабжен уста- 10 новочными площадками 10, 11 компен- сационными пружинами 12, 13, промежуточными оправками 14-17 и парными радиально-перекрещивающймися опорными лентами 18-21.

Опорные ленты 18-21 разнесены по длине чувствительного элемента на расстояние 8 и друг относительно друга на расстояниеДС.

Одни из концов 22 лент 18-21 за- ° креплены через промежуточные оправки 14 и 15 на компенсационных пружинах 12, 13, а другие концы 23 через вторую пару оправок 16, 17 - на установочных площадках 10, 11, регулируемых, например, с помощью винтов 24, 25 от- носительно оси О - О (оси посадочных мест 2-3) чувствительного эдемен-. та 1, причем плоскости 26. опорных30

лент 18-21 развернуты параллельно оси. О - Оо линия их пересечения сов- .

падает с ней (фиг. 1, вид В).

Кроме того, на чувствительном элементе 1 закреплены марниты 27, 28, образующие совместно с катушками 29- 32 Компенсатор 33, подвижное зеркало 34, образующее совместно с лампой 35, конденсором 36, диафрагмой 37, микро-... объективом 38 j фотопреобразователяМП 39 датчик отклонения 40, а также успсжоители 41.

Арретир 42 служит для фиксации чувствительного элемента при насадках дат чиков 4 и 5. Статоры 8 и 9 датчиков 4 и 5 установлены на координатных столах 43 и 44, и к ним подведено необходимое питание от источников 45 и 46.

Чувствительный элемент 1 помещен „ в корпусе 47,перемещаемом по стойке 48 с помощью механизма 49.

Система уравновешивания 50 воспринимает выходкой сигнал AUдатчика 55 . вых

отклонения 4 О (51 - его нуль-индикатор), а затем после преобразования н усиления выдает выходной уравновешивающий

сигнал 1 в сумматор 52, в который оновременно подается сигнал 1 от блок задания сигнала коррекции 53, Общий

сигнал 1+1 сумматора 52 подается ко

в компенсатор 33,

Выходное отсчетное устройство 54 служит для индикации выходного ура&новешивающего сигнала 1 .

к

Испытываемый и эталонный датчики 4 и 5 в случае необходимости помещаются в защитные экраны или термокамеры для создания требуемого температурного режима. .

Работа микромоментомера происходи следующим образом.

На чувствительный элемент 1 и на координатные столы 43 и 44 устанавливают испытываемый и эталонный датчики 4 и 5, к ним подводят от источников 45 и 46 требуемое питание (в случае необходимости датчики 4 и 5 могут быть последовательно подключены к одному и тому же источнику питания 45 или 46, в TOW случае уменьшается влияние нестабильности источника питания).

Полярность подключения датчиков 4 и 5 выбирают такой, чтобы крутящие моменты М и М , создаваемые ими,;

были бы направлены встречно друг другу и были бы равными или достаточно близкими:

М. - О. (1)

В случае необходимости в компенсатор 33 от блока задания сигнала коррекции 53 подается ток Г , с помощью

о

которого проверяется положение исходного равновесия (по нуль-индикатору 51 и отсчетному устройству 54), Л . Испытываемьй датчи-к 4 подвергается внешнему воздействию, например, тепловому, в результате чего меняется крутизна его моментной характеристики и изменяется его крутящий момент на величину момента нестабильности Л М :

М iAM -М ДМ ,(2)

-LX iX .

Который воздействует на чувствительный элемент 1, заставляя последний сугклоняться на угол ,

С помощью системы уравновешивания 50 в компенсатор .33 подается компенсационный (уравновешивающий) сигнал 1 до достижения положения раввовесия, к6гда Л - -0,Ди „„ .

&Хп А в этом случае компенсациовный момент М t создаваемый сигналом 1 , бу КJS. дет равен измеряемому моменту нестабильности ДМ и противоположен ему, по знаку: М ДМ .(3) КX Отсчет момента нестабильности ДМ с помощью устройства 54 проиэВодится по формуле: ДМ М К1 ,(4) где К - коэффициент пропорциональности I - уравновешивающий сигнал, пода ваемый в компенсатор. Наличие парных, радиально-перекрещивающихся опорных лент 18-21, разнесенных по длине чувствительного элемента 1 и друг относительно друга, позволит существенно уменьшить смещения чувствительного элемента 1 под действием паразитных боковых сил Pff н Bjp.t возникающих в датчиках 4 и 5, и тем самым повысить его боковую жесткость. Наличие промея Точных оправок 1417 и установочных площадок 10 и 11, регулируемых относительно оси чувстви тельности , позволяет саовместить S12 с ней ось пересечения опорных лент 18-21 и тем рамым значительно повысить точность и чувствительность микр ксоментомера. 6 Формула изобретения Микромоментомер, содержащий чувствительный элемент с посадочными местами для исследуемого и эталонного датчиков, координатный стол, датчик от клонения, систему уравновешивания, блок задания сигнала коррекции, компенсатор, сумматор и отсчетное устройство, о -РличаЬщИйся тем, что, с целью повышения точности и боковой жесткости, он дополнительно снабжен установочными плoщaдкa и, компенсационными пружинами, промежуточными оправками и парными радиально-перекрещивающимися опорными лентами, разнесенными по длине чувствительного элемента и друг от носительно друга, один из кондов которых закреплены через промежуточные оправки на компеясадионных пружинах, а другие концы через вторую пару- промежуточных оправок - на установочных площадках, связанных с чувствительным;: элементом и регулируемых относительно его оси. Причем плоскости опорных лент развернуты параллельно оси чувствитель ного элемента, а линия их пересечения совпадает с ней. Источники инфopмaпии принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 289315, кл. G OIL 1/04, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 528467, кл. G OIL 3/00, 1975 (прототип).

27

24

25