Датчик силы Советский патент 1982 года по МПК G01L1/16 

1

Изобретение относится к технике .измерения сил в статических условиях.

Известен датчик, состоящий из линзового резонатора, выполненного в виде перемычки в пьезокварцевом. цилиндре, заполненном гелием и закрытым крышкой из пьезокварца, основанный на преобразовании измеряемого параметра в частоту генерации путем всестороннего сжатия пьезокварцевого цилиндра, внутри которого находится чувствительный элемент ClJ.

Недостатком этого датчика является то, что динамический диапазон датчика ограничен предельными прочностны.ми свойствами резонатора.

Наиболее близким к изобретению по технической су11ности является устройство для измерения усилий, содержащее пьезовибратор, подключенный к генератору переменного напряжения, пьезоприемник, выход которого подключен к измерительному прибору, и защемленную мембрану, в центре которой с одной стороны прикреплен ,пьезовибратор, с другой - пьезоприеммик 21 .

Недостатком известного устройства является малый динамический диапазон измеряемых величин.

Цель изобретения - расширение диапазона измерения .

Указанная цель достигается тем,

10 что в датчике силы, содержащем защемленный пьезоэлектрический резонатор изгибных колебаний, защемление выполнено в виде двух шаровых опор,

15 сопряженных с противоположными поверхностями резонатора в одном поперечном сёяении и связанных с силовводящими рычагами, причем/центры вращения шаровых опор соединены между

20 собой жесткой связью.

На фиг.1 дана конструкция датчика силы; на фиг.2 - конструкция резонатора изгибных колебаний. 39 Датчик силы состоит из резонатора 1, двух фиксирующих планок 2, закрепленных по осям шаровых опор 3. Пьезокварцевый резонатор 1 подключен к ге нератору k. Силовводящие рычаги 5 соединены с шаровыми опорами 3 и связаны между собой пружиной 6. Датчик работает следуюижм образом Измеряемая сила Р приводит к сближению рычагов 6, и шаровые опоры 3 поворачиваются, перемещая кварцевый резонатор 1 вглубь датчика. Частота колебаний кварцевого резонатора колебаний определяется его длиной измерение которой в процессе воздействия силы приводит к изменению частоты колебаний, постоянство расстояния между точками касания шаровых опор 3 с кварцевым резонатором 1 обеспечивает постоянное усилие сжатия резонатора 1 независимо от величины воздействующей силы. При этом расширяется диапазон измеряемых величин, который в данном случае ограничивается предельными возможностями не квapцeвoгd резонатора, работающего на сжатие или растяжение а более прочного материала рычагов 5 и пружины 6. 0 Таким образом, предложенная кон.ЬтрукциЯ датчика силы позволяет зна чительно расширить диапазон измеряемых величин без разбиения всего интервала силы на поддиапазоны, что уменьшает требуемую номенклатуру типоразмера датчиков. Формула изобретения Датчик силы, содержащий защемленный пьезоэлектрический резонатор изгибных колебаний, отличающ и и с я тем, что,с целью расширения диапазона измерения, защемление выполнено в виде двух шаровых опор, сопряженных с противоположными поверхностями резонатора в одном его поперечном.сечении и связанных с силовводящими рычагами, причем центры вращения шаровых опор соединены между собой жесткой связью. Источники информацииJ принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № .3617780,1 кл.73-1 1, опублик. 26.10.67. . 2. АвГйрское свидетельство СССР S 466412 опублик. 12.01 .73 (прототип).

{ .

ь

Т

-т

9/6310