Преобразователь деформаций Советский патент 1982 года по МПК G01B7/16 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЕФОРМАЦИЙ

Изобретение относится к измерительным преобразователям и предназиа чено для бесконтактного преобразования интегральных значений величин деформаций в электрический сигнал.

Известен преобразователь деформаций, содержащий две электропроводящие пластины, установленные параллельно друг против друга с переменным зазором 13Недостатком данного преобразователя является зависимость результата преобразования от значений диэлектрической проницаемости среды и вели чины паразитных емкостей и индуктивностей, создаваемых конструктивными элементами, кабелями и сторонними объектами.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь деформаций, содержсидий закрепленные между собой параллельно друг другу проводящую пластину, диэлектрическую пластину, проводник из отрезка меандр-линии и установленную на заданном расстоянии от поверхности отрезка меандр-линии и параллельно ей вторую проводящую пластину, связываемую в процессе измерения с объектом контроля t2.

Недостатком известного преобразователя является зависимость результата преобразования от значения диэлектрической проницаемости среды.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь снабжен закрепленной на поверхности отрезка меандр10линии дополнительной диэлектрической пластиной и закрепленным на противоположной ее поверхности вторым отрезком меандф-линии, размещенным относительно первого отрезка со сдвигом

15 на половину периода меандра.

На чертеже представлен преобразователь деформаций, общий вид.

Преобразователь содержит связываемую с объектом контроля проводящую

20 пластину 1, закрепленные между собой параллельно друг другу проводящую пластину 2, диэлектрическую пластину 3, проводник из отрезка 4 меандрлинии, дополнительную диэлектричес25кую пластину 5, второй проводник из отрезка 6 меандр-линии. Отрезки 4 и б нанесены методом печати на плоскостях дополнительной диэлектрической пластины 5 толщиной d из материала

30 с относительной диэлектрической проницаемостью . ,Отрезки 4 и б выполнены в виде меандра с периодом Т, размахом В и шириной b с выводами 7, 8 и 9, 10 соответственно. Отрезок б сдвинут относительно отрезка 4 на половину периода меандра. Преобразователь деформаций работа ет следующим образом. Аппаратура съема информации возбу дает между выводами 7 и 9 сверхвысо очастотнуто волну, которая распространяется в образованном отрезками 4 и б линий тракте со скоростьй V V С /L о Со , где С - скорость распространения эле тромагнитной волны в вакууме бд/Хд- диэлектрическая и магнитная проницаемости вакуума; LP,CQ- погонные индуктивность и емкость тракта, И с выводов 8, 10 поступает в аппара туру съемаинформации.. Информационным параметром преобразователя является время задержки волны отрезком тракта единичной длины tg to 1/V.. в зависимости от конструкции аппаратуры съема информации могут быть использованы и иные информационные пар метры, определяемые черев tg, наприм изменение фазы волны в отрезке тракт резонансная частота отрезка тракта. Так как токи в расположенных друг против друга участках отрезков 4 и 6 линии направлены в одну сторону, маг нитная составляющая поля волны сосре доточивается вокруг этих участков,вк чая зазор между пластинами 1 и.5.Под воздействием магнитного поля йолны в пластине 1 индуцируются токи,магнитно поле которых воздействует, в свою оч редь, на токи в отрезках 4 и 6,линии чем в основном и обусловлена индуктивность LQ. Деформация х объекта из мерения приводит к изменению на х ширины D зазора между пластинами 1 и 5 и соответствуюпдему изменению величины LO т - 1б fn 2(0-) Jjf, - -if- 4V in , jT- -T где r - зависящий от b эффективный радиус сечения проводника линии. Токи в соседних участках каждого из отрезков 4 и б линии противоположны, в результате чего образуются магнитные диполи, концентрируюецие магнитную составляющую паля волны у поверхности пластины ,5 в зоне, по размеру близкой к Т/2. Это позволяет увеличить чувствительность преобразователя и при фиксированной величине рабочей области увеличить площадь контролируемой поверхности,что необходимо для получения информации об интегргшьном значении величины деформации. Электрическая составляющая поля волны полностью сосредоточена между расположениями друг против друга участками отрезков 4 и 6 линии в пластине 5. Поэтому в процессе измерения емкость CQ остается неизменнойо и информационный параметр tg не зависит от значения диэлектрической проница ости среды. t- 2В т, 2(Р-хЗ 0 ст N-F -V- Проводящая пластина 2 исключает влияние сторонних объектов на реЗультат преобразования. .Снабжение преобразователя деформаций вторым отрезком линии, установленным против первого со сдвигом на половину периода меандра, позволяет увеличить чувствительность и получить информацию об интегральном значении величины деформации, а введение диэлектрической пластины,жестко соединенной по плоскостям с отрезками линии, кроме того, позволяет устранить зависимость результата преобразования от значения диэлектрической проницаемости среды. В итоге это приводит к увеличению точности преобразователя. Формула изобретения Прес5бразователь деформаций, содержащий закрепленные между собой параллельно друг другу проводящую пластину, диэлектрическую пластину, проводник из отрезка меандр-линии и установленную на заданном расстоянии от поверхности отрезка меандр-линии и парадшельно ей вторую проводящую пластину, связываемую в процессе измерения с объектом контроля, о т л и ч а щ и и с я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен закрепленной на поверхности отрезка меандр-линии дополнительной диэлектрической пластиной и закрепленным на противоположной ее поверхности вторым отрезком меандр-линии, размещенным относительно первого со сдвигом на поповину периода меандра. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе 1.Арш Э.И Автогенераторные методы и средства измерений. М., Машиностроение, 1979, с. 100. 2,Авторское свидетельство СССР по заявке 2877192/25-28, кл G 01 В 7/18Г, 1980 (прототип)

W