SU821969A1 - Силоизмеритель - Google Patents

Description

Ί Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения силы.

Известен тензометрический датчик, содержащий корпус, мембрану и опидрающийся на внутренний выступ корпуса упругий элемент в виде кольцевого тела с концентрическим ребром, й.а котором навиты проволоиные тенэорезисторы Нагрузка на упругий элемент устройства передается через рабочий центр, выполненный за одно целое с ним [11· '

Известен также аналогичный дат- , чик, внутренний выступ которого выполнен в виде кольцевой призмы, обращенной вершиной к плоскости кольцевого бурта упругого элемента, нейтральная плоскость которого лежит в плоскости [2].

Недостатком данных устройств является то, что на их точность влияет сложное деформативное взаимодействие упругого элемента с рабочим' центром в области' их сопряжения. С нагружением датчика цилиндрическая оболочка рабочего центра испытывает поперечное уширение, а сопряженная с ней область упругого элемента сжимается по окружности. Ре2 зультирующая деформация накладывается на работу концентрического ребра с тензорезисторами и проявляется в виде нелинейности и гистерезиса, ® что снижает его точность.

_ч Наиболее близким к предложенному по технической сущности является силойзмеритель с упругим чувствитель _f ным элементом, измерительная область которого ограждена -от влияния силопередающей оболочки глухими кольцевыми проточками. При этом проточки образуют между оболочкой и телом элемента круговой упругий шарнир, 15 работающий в области нейтральной плоскости элемента [З].

Однако толщина упругого шарнира, определяющаяся условием прочности, 20 не позволяет полностью устранить погрешность от описанного явления.

Цель изобретения повышение точности измерения.

Эта цель достигается тем, что на 25 внутренней поверхности упругого элемента выполнен совмещенный с плос костью внешнего выступа кольцевой бурт, на котором установлен рабочий центр, а его опорный торец выполнен 30 в виде кольцевой призмы, обращенной· вершиной к плоскости кольцевого бурта.

На чертеже изображено предложенное устройство. Датчик содержит корпус 1 с внутренним призмовидным выступом 2, упругий элемент 3 с коль- _ цевым буртом 4 по периферии и кольцевым буртом 5 внутри элемента, отдельный рабочий центр б с призмовидным кольцевым выступом 7 по наружному диаметру торца, мембрану 8 для герметизации рабочей полости датчи- .10 ка, тензорезисторы 9-12, навитые на концентрических ребрах упругого элемента и соединенные между собой в четырехплечий мост. Плоскости кольцевых буртов 5 и 4 элемента совмеше- 15 ны с. его нейтральной плоскостью О-о

Соизмеритель работает следующим образом.

При воздействии на рабочий центр усилия, направленного вдоль оси упругого элемента, последний испытывает ©симметрический изгиб. Возникающее при этом изменение диаметров концентрических ребер элемента (верхнее ребро уменьшается по диаметру, а нижнее - увеличивается) сопровождается соответствующими по знаку изменениями сопротивления . навитых на них тензорезисторов плеч моста, преобразующих измеряемую силу в электрический сигнал.

Так как рабочий центр выполнен отдельным от упругого элемента, то его деформация не оказывает влияния на работу устройства, а совме20 щение вершины кольцевой призмы рабочего центра с нейтральной плоскостью упругого элемента устраняет торцовое трение между контактирующими опорными поверхностями, что и обуславливает повышение точности датчика. ..

Claims (2)

1. (54) СИЛОИЗМЕРИТЕТЬ вершиной к плоскости кольцевого бурта. На чеотеже изображено предложенное устройство. Датчик содержит ко пус 1 с внутренним приэмовидным выс тупом 2, упругий элемент 3 с кольцевым буртом 4 по периферии и кольцевым буртом 5 внутри элемента, отдельный рабочий центр б с призмовид ным кольцевым выступом 7 по наружному диаметру торца, мембрану 8 дл  герметизации рабочей полости датчика , тензорезисторы 9-12, навитые на концентрических ребрах упругого эле мента и соединенные между собой в ч тырехплечий мост. Плоскости кольцевых буртов 5 и 4 элемента совмешены с. его нейтральной плоскостью р-о Соизмеритель работает следующим образом. При воздействии на рабочий центр усили , направленного вдоль оси упругого элемента, последний испытывает осимметрический изгиб. Возникающее при этом изменение диаметров концентрических ребер элемента (верхнее ребро уменьшаетс  по диаметру , а нижнее - увеличиваетс ) сопровождаетс  сортветствующими по знаку изменени ми сопротивлени  . навитых на них тенэорезисторов плеч моста, преобразующих измер емую силу в электрический сигнал. Так как рабочий центр выполнен отдельным от упругого элемента, то его деформаци  не оказывает вли ни  на работу устройства, а совмещение вершины кольцевой призмы рабочего центра с нейтральной плоскостью упругого элемента устран ет торцовое трение между контактирующими опорными поверхност ми, что и обуславливает повышение точности датчика. .. Формула изобретени  Силоизмеритель., содержащий кольцевой упругий элемент с внешним выступом , расположенным в его нейтральной плоскости и концентрическими ребрами с закрепленными на них ензорезисторами , корпус с внутренним, выступом, на котором установлен своим выступом упругий элемент, мембрану и рабочий центр, о т л и чаю щ и и с   тем, что, .с целью :повы- .шени  точности измерени , на.внутренней поверхности упругого элемента выполнен совмещенный с плоскостью внешнего выступа кольцевой бурт., на котором установлен рабочий; центр, а; его опорный торец выполнен в виде кольцевой призмы, обращенной вершиной к плоскости кольцевого бурта. Источники информации, прин тые во внимание экспертизе 1.Авторское свидетельство GCCP №208997, кл. G 01 L. 1/22, 1968.
2. 2.Патент ФРГ № 199066, кл. 42 К 7/05, 1961. : .3 .Авторское свидетельство СССР № 412500, кл, G 01 L 1/22, 1971 (прототип). . .