SU901856A1 - Датчик силы - Google Patents

Description

изобретение относитс  к устройствак дл  измерени  статических и динамических сил.

Известен снлоизмерительный датчик, содержащий полый цилиндр, заполненный жидкостью, поршень, воспринимающий усилие и тензопреобразователь, устаиовленный в дне цилиндра {1 .

В этом устройстве измер ема  сила преобразуетс  в гидростатическое давление жидкости, действующее на тен-. зопреобразователь, благодар  чему по вышаетс  точность измерени  и достигаетс  независимость его показаний от распределени  нагрузки и эксцентриситета точки ее приложени , однако наличие непосредственного контакта жидкости с тензопреобразователем, необходимость в уплотнени х в поршне и электровыводах снижают его надежность , точность измерени .и обуславливают его временную нестабильность . .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее полый цилиндр, с силовоспринимающим поршнем, силоперёдающий элемент, тензопреобразователь 2 .

Ь известном устройстве благодар  использованию эластомера в качестве

силопередаю1чего элемента вместо жццкости устранены вышеуказанные недостатки , однако размещение тензопреобразовател  в эластомере обуславливает неустойчивости положени  нулевой точки отсчета (дрейф нул ) вследствие различных температурных коэффициентов расширени  эластомера и тензопреобразовател , что уменьша10 ет точность измерени .

Цель изобретени  - повьвиение точности измерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цилиндре выполнен опор15 ный диск, на котором расположен проволочный тензопреобразователь, а силопередбиовдий элемент вьтолнен в виде Герметичной эластичной оболочки, заполненной жидкостью.

20

На фиг.1 изображен датчик силы, общий вид; на фиг.2 - узел тензопреобразовател  с электровводом; на фиг.З - тензопреобразователь, вид сверху.

25

Датчик силы содержит полый ц линдр 1 с плоским дном 2, в котором выполнено отверстие 3. В верхней части цилиндаа размещен поршень 4 с уплотнительным кольцом 5. Под порш- 30 нем размещен силоперёдающий элемент. выполненный из резиноподобного мйтериала в виде цилиндрическрй герметически замкнутой эластичной оболочки 6, заполненной жидкостью 7.. Ниже ос овани  силопередающего элемента рас положен металлический опорный диск 8 снабженный отверстием 9 и выточкой на внешнем диаметре с одетым на нее металлическим кольцом 10, которое служит дл  предотвращени  выдавливани  материала силопередаюадего элемен

та и обеспечени  электрического контакта опорного диска с камерой. На верхней поверхности опорного диска с прослойкой изол тора 11 неподвижно расположен, например приклеен, тензопреобразователь 12, выполненный, например, из проволоки в виде плоской фигуры. Материал проволоки обладает свойством измен ть удельное сопротивление с изменением давлени . Этим свойством обладает, например, манганин, который широко примен етс  в датчиках:, давлени . В нижней части полости камеры размещен электроввод 13, выполненный из цельной металлической заготовки, имеющий в верхней части выступ 14, а в нижней хвостовик 1. Выступ14 электроввода и его верхн   плоскость покрыты механически прочными электроизолиругощими сло ми 16 и 17, например слюдой или бакелитом, и выступ 14 до упора запрессован в отверстие 9 опорного диска 8. Бокова  поверхность и нижнее основание электровзода также покрыты электроизолирующими сло ми 18 и 19. Внутренний конец тензопресйБразовател  электрически соединен с выступом 14, а внешний - с опорным диском 8, например припа н. Электроввод и камера соединены с регйстратором измер емой силы. Устройство работает следующимобразом . При действии измер емой силы F на поршень 4 в жидкости 7, заключенной в оболочке б эластичного элемента, возникает гидростатическое давление, которое через оболочку передаетс  на тензопреобразователь 12. Благодар  тому, что тензопреобраэователь жестко опираетс  на поверхность опор ного диска, прочность его механичесет точность измерени . Точность повышаетс  также благодар  тому, что в устройстве устранено вли ние температурных изменений силопередающего элемента (внутренних.напр жений) на тензопреобразователь. Измер емую силу F определ ют поизменению сопротивлени  тензопреобразовател  при юмощи регистратора.

Claims (2)

1. В устройстве силопередающий эластичный элемент всегда может быть выполнен с соблюдением услови  , где h - толщина (высота) силопередающего элемента, t - толщина стенки цилиндра . При соблюдении данного услови  требовани  к прочности цилиндра сильно, снижаютс . Это обусловлено тем, что давление на его стенки действует лишь на малом участке Ь , котокой св зи с этой поверхностью воэрастаат с увеличением давлени . Поэтому под давлением узел тензопреоС- разователь - опорный диск превращаетс  в единый жесткий комлекс и- тем самым обеспечиваетс  его живучесть. Давление, оказываемое оболочкой на тензопреобразрватель, практически эквивалентно гидростатическому. Поэтому вредные тангенциальные напр жени  на нем отсутствуют, что повышарый испытывает MopiHvw поддержку со стороны соседних (не нагруженных) частей, что повышает надежность устройства . Формула изобретени  Датчик силы/ содержащий полый цилиндр с силовоспринимающим поршнем, силопередающий элемент и тенаопреобраэователь , отличающийс  тем, что, с целью повышени -точности измерени , в цилиндре выполнен опорный диск, на котором расположен проволочный тензопреобразователь, а силопередающий элемент выполнен в виде герметичной эластичной оболочки, заполненной жидкостью. Источники информации, прин тые во внимание при экспертнзе 1.Авторское свидетельство СССР 177661, кл. G 01 L 1/18, 1965.
2. 2.Патент США I 3410135, кл. 73-141, опублик. 1977 (прототип)

   10