Резистивный преобразователь деформаций Советский патент 1980 года по МПК G01B7/16 

Изобретение относится к измерениям деформаций электрическими методами . и может быть использовано в авиационной, космической и медицинской технике для измерения быстро меняющихся больших деформаций объектов малой жесткости. Известен резисторный преобразователь деформации, содержащий чувствительный элемент из электропроводной резины с двумя электрическими выводами. Чувствительный элемент снабжен тонкими защитными слоями неэлектропроводной резины , Недостатками известного преобраэователя являются значительная нелинейность характеристики при измеряеких деформациях (порядка 30%) и несовпадение его статической и динс1мической характеристик преобразования. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является резистивный преобразователь деформаций, содержащий каркас, обмотку, размещен ную на каркасе, съемный электрический контакт, взаимодействующий с обмоткой k тягу, связанную электрическим ко тактом . Каркас и тяга изготовляются обычно из жестких материатюв, так что конст рукция преобразователя обладает большой жесткостью на изгиб:. Если подобный преобразователь испЬльзовать для испытаний купола парашюта, то при укладке парашюта в чехол и случайном попадании преобразователя на место сгиба, он может выйти из строя или порвать купол параивота. Кроме того, сигнал, снимаемый электрическим контактом с обмотки при ее питании от малогабаритных источников постоянного тока, зависит от величины питающего тока/ псщающего по мере разрядки источника. Цель изобретения - повышение точности результатов измерений и надежности преобразователя при испытаниях купола парашюта. Поставленная цель достигается там/ что каркас и тяга выполнены трубчатой форг-ол из упруго-пластичного материала, например резины, сечения витков обмотки выбраны прямоугольной формы и размещены заподлицо на внутренней поверхности каркаса, электрический контакт выполнен в виде одного витка винтовой пружины, размещенного .соосно обмотке, виток имеет тот же шаг, что и обмотка и прикреплен к тяге одним концом, при этом шаг обмотки выбран больше.

чем сумма ширины сечения витка обмотки и ширины сечения витка электрического контакта, электрический вывод которого размещен внутри тяги.

При таком выполнении преобразователь имеет малую жесткость на изгиб. Поэтому при укладке и попадании на место сгиба он может легко изгибаться вместе с куполом парашюта, не выходя при этом из строя. В результате повьаиается надежность преобразователя. Описанное выполнение обмотки и электрического KOHTaitTa приводит к тому, что при перемещении электрического контакта снимаемый с него сигнал будет иметь вид импульсов. О деформациях нужно судить не по амплитуде импульсов, зависящих также от величины тока источника питания, а по их числу, зависящему лишь от величины деформаций. Это позволяет повысить точность результатов измерений.

На фиг. 1 дан преобразователь, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 и 4 преобразователь на сложенном и раскрытом куполе парашюта соответственно на фиг. 5 и б - графики деформаций и

соответствующих, им выходных СИГНсШОВ.

Резистивный преобразователь деформаций состоит из трубчатого каркаса 1 и обмотки 2, выполненной из провода .прямоугольного сечения. Обмотка 2 раз мещена на внутренней поверхности каркаса 1 заподлицо с ней. Внутри каркаса размещен электрический контакт 3, Он выполнен в виде одного витка винтовой пружины прямоугольного поперечного сечения, имеющего тот же шаг, что и обмотка,и размещенного соосно обмотке. Контакт 3 закреплен на тяге 4 трубчатой формы. Внутри тяги проходит электрический вывод 5 контакта,

Каркас 1 и тяга 4 выполн-ены из упруго-пластического материала, например резины. Шаг обмотки 2 выбран боль ше суммы ширины ее витка и ширины витка контакта 3.

Устройство работает следукнаим образом.

Преобразователь 6 закрепляют на куполе парашюта 7 в точке 8. Свободный конец тяги 4 закрепляют в точке 9. Затем парашют складывают в чехол. При попадании преобразователя на сгиб он -изгибается вместе с куполом парашюта за счет своей малой жесткости. При раскрытии купола преобразователь распрямляется и начинает работать. Контакт 3 перемещается по обмотке 2.

Выходной сигнал U преобразователя на электрическом выводе контакта 3 имеет вид импульсов, как показано на фиг. 5, так как электрическая цепь от обмотки 2 при перемещении контакта 3 периодически прерывается. О деЛормации S купола следует судить не по их амплитуде, зависящей от тока источника питания, а по их числу, зависящему лишь от величины деформаций .

В случае, если после распрямления преобразователя возникнут затирания между каркасом и контактом, контакт может не возвращаться в обратную сторону при деформациях сжатия за счет гибкости тяги. Сигнал при этом приобретет вид, показанный на фиг. 6. Однако для исследования прочностных свойств ткани купола парашюта отсутствие обратного хода контакта и изменение вида сигнала не имеет значения.

Формула изобретения

Резистивный преобразователь деформаций, содержащий каркас, обмотку, размещенную на каркасе, съемный электрический контакт, взаимодействующий с обмоткой и тягу, связанную с электрическим контактом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности результатов измерений и надежности преобразователя при испытаниях купола парашюта, каркас и тяга выполнены трубчатой формы из упруго-пластичного материала, сечения витков обмотки выбраны п;)ямоугольной формы и размещены заподлицо на внутрен.ней поверхности -каркаса, электрический контакт вьшолнен в виде одного витка винтовой пружины, размещенного соосно обмотке с тем ясе шагом и прикрепленного к тяге одним концом, при этом шаг обмотки выбран больше, чем сумма ширины сечения витка обмотки и ширины сечения витка электрического контакта, электрический вывод которого размещен внутри тяги.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 183995, кл. G 01 в 7/18, 1964.

2.Нуберт Г. П. Измерительные преобразователи неэлектрических величин. Л., Энергия, 1970, с. 100, рис. 428 (прототип)..

,// /

IJ - gjyyVYW ft

Ц СЗООД

78Г887

teen

фи(6