Датчик деформаций Советский патент 1981 года по МПК G01B7/16 

(54) ДАТЧИК ДЕФОРМАЦИЙ

I

Изобретение относится к измерению деформаций твердых тел с помощью

электрических средств и предназначено для измерения деформаций внутри конструкций из затвердевающих материалов, например бетона.

Известен датчик деформаций, содержащий упругий элемент в виде стержня, рабочий тензорезистор, размещенный на боковой поверхности упругого элемента, компенсационный тензорезистор, размещенный на торцовой поверхности упругого элемента, и защитные кожухи для рабочего и компенсационного тензорезисторов, зак-. репленные на упругом элементе Tl Недостатками известного датчика являются сложность конструкции, зак- .лючающаяся в необходимости двух за- щитных корпусов, а также плохое сцепление датчика с окружающей контролируемой средой из-за гладкости наружных поверхностей упругого элемента.

Наиболее ..близким к изобретению техническим решением является датчик деформацийсодержащий упругий элемент в виде стержня с поверхностью периодического профиля на концах,рабочие и компенсационные тензорезисторы, размещен11ые на уяругом элементе в средней части, защитный кожух , охватьшающий часть упругого элемента-с тензорезксторами и закрепленный на упругом элементе 2J.

Однако конструкция этого датчика сложна, поскольку помимо упругого элемента и тензорезисторов содержит защитный кожух.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что упругий, элемент выполнен с жесткими головками на концах, на наружной поверхности которых нанесен периодический профиль, и с замкнутой полостью по его длине, тензорезисторы размещены на поверхности этой полости, рабочие - в средней части, компенсационные - в зоне головок. На фиг, 1 показан предложенный датчик Деформаций, общий вид; на фиг. 2 - элементы, из которых собирается датчик деформаций, общий вид Датчик состоит (фиг. 1) из упругого элемента 1 в виде стержня, на крицах которого размещены головки 2 На их наружной поверхности нанесен периодический профиль 3. Упругий эле мент выполнен из двух жестко соединенйых, например склеенных, половин 4 5. Внутри упругого элемента по всей его длине (фиг, 2) имеется замкнутая полость 6, На поверхности этой полости в .средней части упругого элемента размещены рабочие тензорезисторы 7, а в зоне головок компенсационные тензорезисторы 8 пер пендикулярно своей рабочей осью рабочей оси тензорезисторов 7, датчик устанавливают внутри испытуемой конструкции так, что его ось совпадает с направлением измеряемых деформаций. После затвердевания мате риала испытуемой конструкции поверхность датчика сцепляется с материало особенно за счет периодического про филя 3 на головках 2. При деформации конструкции упругий элемент 1 деформируется. Его деформации воспринимаются рабочими тензорезисторами 7. Изменение температуры материала испытуемой конструкции компенсируется компенсационными тензорезисторами 8 Поскольку тензорезисторы 8 размеще74ны перпендикулярно к измеряемьм деформациям, то они не воспринимают измеряемых деформаций, а за счет жесткости головок 2 не воспринимают поперечных неизмеряемых деформаций, Использование предложенного датчика позволяет сократить расходы на тензометрирование сложных конструкций, находящихся под воздействием механических и тепловых нагрузок, за счет простоты конструкции датчика. Формула изобретения Датчик деформаций, содержащий упругий элемент в виде стержня с поверхностью периодического профиля на концах, рабочие и компенсационные тензорезисторы, размещенные на упругом элементе, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, упругий элемент вьтолнен с жесткими головками на концах, на наружной поверхности которых нанесен периодический профиль, и с замкнутой полостью по его длине, тензорезисторы размещены на поверхности полости, рабочие - в средней части, а компенсационные - в зоне головОк. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Патент США № 2,599,578, кл, 73-88,5, 1950, 2,Патент США № 3,481,189, кл. G 01 В 7/18, 1967 (прототип).