SU648861A2 - Дифференциальный преобразователь механических усилий - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к преобразовател м механических усилий в частоту резонанса, используемым преимущественно в измерител х усилий или давлений.

Из основного авт. св. № 558189 известен дифференциальный преобразователь механических усилий в частоту резонанса, преимущественно дл  измерителей давлени  или усили , содержащий упругое кольцо с укрепленными на его выступах чувствительными элементами, выполненными в виде идентичных пьезоэлектрических вибраторов со взаимно перпендикул рными силочувствительными ос ми. Требуемый при предельных усили х запас прочности крепежного соединени  выступа с периферийной поверхностью вибратора пропорционален прот женности выступа, т. е. площади его контактной поверхности .

Недостатком известной конструкции преобразовател   вл етс  снижение точности при расширении предела преобразуемых усилий , что обусловлено искажающим вли ни м тела прот женных выступов на пропорциональную трансформацию усилий между взаимно перпендикул рными силочувствительными ос ми вибратора. С увеличение.м нагрузок это искажающее вли ние растет и приводит к искривлению силочастотной характеристики.

Цель изобретени  - увеличение точности при расширении предела преобразуемых усилий.

Это достигаетс  тем, что в предлагаемом дифференциальном преобразователе механических усилий крепежные выступы выполнены в форме тавра с длиной основани  не более толщины кольца.

На чертеже изображен дифференциальный преобразователь механических усилий.

Устройство содержит упругое кольцо 1, каждый из четырех крепежных выступов 2 5 которого выполнен в форме тарра, контактна  поверхность которого соответствует форме пьезокварцевого вибратора 3 и в .данном случае изогнута по дуге окружности, ограниченной сектором а .

Эл-ектрическое подключение вибратора 3 к генераторной схеме осуществл етс  путем присоединени  к парам металлических обкладок 4, нанесенных на обе плоскости каждого вибратора. Толщина кольца обозначена А, а основани  тавра - В (длина ), С (ширина), D (высота).

Измер емое усилие прикладываетс  непосредственно к упругому кольцу 1. При этом один из пьезоэлектрических вибраторов 3 сжимаетс  вдоль силочувствительной оси, а другой - раст гиваетс , что приводитк увеличению резонансной частоты одного вибратора и к уменьшению резонансной частоты другого. Девиации частот обоих вибраторов строго пропорциональны, что при подключении к электронной схеме дифференциального типа дает линейную силочастотную характеристику. При расширении верхнего предела преобразуемого усили  F выбор соотношени  А:В практически не искривл ет распределени  усилий в сечении основани  тавра в широком диапазоне нагрузок и не нарушает пропорциональности девиации частот обоих вибраторов. В то же врем  величина угла I. может быть выбрана желаемой в зависимости от способа креплени  вибраторов к кольцу (клеевое или па ное к контактным площадкам на вибраторе, лолученным осаждением металлического сло ) и от предела пргилагаемого усили  Гмакс . Ширину основани  С выбирают в пределах (0,8;...,1) А в зависимости от высоты D и механических свойств материала кольца I.

Такое выполнение крепежных выступов позвол ет достичь желаемого компромисса между точностью преобразовател  и предельным усилием, в том числе при длительно действующих механических нагрузках.

Claims (2)

1.Дифференциальный преобразователь механических усилий по авт. св. № 558189,

отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точности при расширении предела преобразуемых усилий, крепежные выступы в нем выполнены в форме тавра.

2.Преобразователь механических усилий по п. 1, отличающийс  тем, что длина основани  выступов выбираетс  не больше толщины кольца.