Устройство для измерения усилий Советский патент 1980 года по МПК G01L1/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ

. 1 Изобретение относится к силоизме;рительной технике. , Известно устройство для измерения усилий, содержащее источник сжатого газа, измерительную камеру. Образованную силопередающей мембра,ной и корпусом, внутри которой установлено сопло и измеритель давления в камере Li . Недостатком этого устройства явля ется то, что о«о не обеспечивает требуемой точности вследствие погреш ности, обусловленной утечками газа. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения усилий, содержащее измерительную камеру, образованную корпусом и силопередающей мембраной, соединенную через сопло . С источником сжатого газа и повтори телем, измеритель давления и два пн мосопротивления, одно из которых вы полнено между источником сжатого гй за,соплом измерительной камеры и вх ной камерой повторителя, а другое источником сжатого воздуха и выходной камерой повторителя,.соеданенно с измерительной камерой 2. Недостатком данного устройства является низкая точность в широком диапазоне. Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измеряемых усилий. Указанная цель достигается тем, что в устройстве силопередающая мембрана выполнена в виде мембраны с несколькими жесткими центраиш, в виде концентричных колец, каждое из которых связано с корпусом дополнительной мембраной, а с соседним коЛьцом через упоры ограничения одностороннего перемещения, при этом кёилеры, образованные кольцевым центром и дополнительными мембранами, через введенные в устройство управляющие элементы соединены с источником сжатого воздуха. На чертеже представлена принципиальная схема устройства. Устройство состоит из корпуса 1 с соплом 2, пневмотрубки 3, соединенной с измерительным прибором 4, мембраны 5 с центральным б и кольцевыми центрами 7 и 8. Корпус и каждое кольцо снабжено внутренними упорами 9, ограничивающими перемещение (в сторону, сопла) соседнего с ним внутреннего жесткого элемента. Корпус и каждый и э кольцевых жестких центров соединены дополнительными мембранами 10 и 11, образующими глухие камеры 12 .и 13. Каждая глухая камера через упрайлякадие элементы 14 и 15 соединена с источником питания. Устройство снабжено повторителем, выполненным на дросселе 16 и мембранном элементе 17, пружина 18 которого осуществляет отрицательный сдвиг по давлению на входе и выходе элемента. Для управления повторителем используется постоянное сопротивление 19, образующее с соплом 2 делитесь давления, формирующий давление управленияповторителем.

Устройство для измерения усилий работает следующим образом.

Перед измерением глухие камеры Ш; -э й авля ёкШ;кШШТ1ы соедйнйют с источником питания устройства сжатым газом. Поскольку давление питания айведомо больше давлё1нйягразвиваемого в рабочей камере А устройства, кольца 7 и 8 садятся на упоры 9 и оказываются и6k йбчёййfca т из процесса измерения. Комйенсация приложенного к жесткому центру б усилия осуществлйется тольйо той частью площади мембраны, которая ограничена внутренним диаметром кольцевого жесткого центра 7. Под воздействием на Центр б измеряемого уси Угш сопло 2 перекрывается, возрастает давление управления повторителем уменьшается поток воздуха Через его мембранный элемент 6 атмосферу и возрастает давление в полости силоизмёрителя. Если Давлёни ё в измерительной полости превышает нёЬбходймвегдая компенсации измеряемого усилия, реакция элементов противоположна описанной.

Если измеряемое усилие П1ревышает возможности его компенсации жестким Центром б при максимально развиваемом давлении, то глухую камеру 12 управляющим элементом 14 соединяет с атмосферой. При этом кольцевой жесткий центр 7 своими выступами упира781618

ётся в центральный жесткий центр б и в процессе компенсации измеряемого усилия участвует дополнительная площадь мембраны, ограниченная внутренним диаметром последующего кольцевого Жёсткого центра 8.

При необходимости через управляющий элемент 15 с атмосферой соединяют и глухую камеру 13, и в процесс измерения УСИЛИЯ вступает вся эффективная йпбЩсщь мембраны 5 датчика.

Формула изобретения

Устройство для измерения, усилий, 5 содержащее измерительную камеру, обг разованную корпусом и силопередающей мембраной, соединенную через сопло ; с и зтрчникрм сжатого газа и повторителем, измеритель давления и два пневмосопротивления, одно из которых выполнено между источником сжатого газа, роплом измерительной камеры и входной камерой повторителя, а другое - источником сжатого воздуха и выходной камерой повторителя, соединенной с измерительной камерой, о т л и ч аю щ е « с я тем, что, с целью п6в|ЬбНия точности и расишрения диапа:зона измеряемых усилий, в нем силоперёдающая мембрана выполнена в виде мембраны с несколькими жесткими центрами в виде концентричных колец, каждое из которых связано с корпусом дополнительной мембраной, ас соседним кольцом через упоры ограничения одностороннего перемещения, при этом камеры, образованные кольцевым центром и дополнительными мембранами, через введенные в устройство управляющие элементы соединены с источником сжатого воздуха.

Источники информацииj принятые во внимание при экспертизе

I 5

т т s

А

16

17

IS