Устройство для измерения перемещений Советский патент 1981 года по МПК G01B5/30 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрам для измерения деформаций твердых тел.

Известно устройство для измерений перемещений, содержащее две опоры для установки на образец, две дугообразные разнонаправленные пружины, одни концы которых соединены между собой, другие с опорами, датчик деформации и две жестких пластины, лежащих в одной плоскости, одни концы которых соединены датчиками деформации, второй конец одной пластины соединен с одной из опор, а второй конец другой пластины с точкой соединения пружин 1.

Недостатком данного устройства является низкая точность измерений, связанная с больщой инерционностью из-за наличия дополнительных элементов - жестких пластин и дугообразных пружин.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство для измерения перемещений, содержащее три опоры для установки на образец и чувствительный элемент в виде балки с тензодатчиками, жестко соединенной с опорами 2.

Недостатком устройства является сравнительно низкая точность измерений, связанная с тем, что возможность работы устройства в динамическом режиме ограничена частотой собственных колебаний упругого элемента. При этом для снижения погрещности максимальная частота деформации должна быть по величине на порядок ниже собственной частоты упругого элемента, так как при жестком закреплении тензобалки на опорах напряжения от измеряемой деформации имеют одинаковый знак,

10 и от собственных колебаний чувствительного элемента также одинаковый, в связи с чем тензорезисторы на балке реагируют на них одинаковым образом, и выделить какой-либо сигнал затруднительно.

Цель изобретения - повыщение точно15сти измерений.

Указанная цель достигается тем, что две опоры выполнены щарнирно-подвижными и соединены с концами балки, третья - шарнирно-неподвижной и соединена со средней частью балки, а тензодатчики размещены по разные стороны от щарнирно-неподвижной опоры и включены последовательно.

На фиг. 1 показано устройство для измерения перемещений, общий вид; на фиг. 2то же, вид сверху; на фиг. 3 - схема включения тензодатчиков.

Устройство для измерения перемещений содержит две щарнирно-подвижных опоры, выполненных в виде серег 1 и 2, с прорезями 3 и 4 и штифтов 5 и 6, размещенных в прорезях 3 и 4, одну щарнирно-неподвижную опору, выполненную в виде серьги 7 с отверстием 8 и оси 9, размещенной в отверстии 8, балку 10, концы которой связаны со штифтами 5 и 6, а середина с осью 9, основание 11, связанное с серьгами 7 и 2, и тензодатчики 12 и 13, размещенные на балке 10 по разные стороны от оси 9. Серьга 1 связана с исследуемым объектом 14. Тензодатчики 12 и 13 включены последовательно в плечо делителя, во второе плечо которого включено сопротивление 15.

Устройство для измерения перемещений работает следующим образом.

При динамическом деформировании исследуемого объекта 14 балка 10 изгибается, ее участки между штифтом 5 и осью 9 и между осью 9 и штифтом б изгибаются в одну сторону, тензодатчики 12 и 13 регистрируют деформацию одного знака и величины и их сигналы суммируются. При возникновении собственных колебаний балки 10 деформации указанных участков имеют разный знак и одинаковую величину, и сигналы тензодатчиков 12 и 13 при суммировании взаимно уничтожаются.

Применение изобретения позволяет повысить точность измерений в динамическом режиме за счет устранения влияния на выходной сигнал устройства деформации, возникающей при появлении собственных колебаний чувствительного элемента.

Формула изобретения

Устройство для измерения перемещений, содержащее три опоры для установки на образец и чувствительный элемент в виде балки с тензодатчиками, соединенной с опорами, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерений, две опоры выполнены шарнирно-подвижными и соединены с концами балки, третья - щарнирно-неподвижной и соединена со средней частью балки, а тензодатчики размещены по разные, стороны от шарнирно-неподвижной опоры и включены последовательно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. G 01 В 7/18, 1978.

№ 655889, кл. G 01 В 5/30, 1977 (прототип).