Тензорезисторный датчик силы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 176 О 392 А 5 601 Е ОЗОБРЕТ СПМСА АВТО РНЫЙ ДАТЧИК СИЛЬ тения; несущая часть полнена в виде двухженных оболочек 1, 2 ых соединены при по жний торец обол соединен кольцодящеи частью 4,2 соединен кольц й частью 6. 1 ил,(54) ТЕНЗОРЕЗИСТО (57) Сущность изобре упругого элемента вь коаксиально располо верхние торцы котор мощи кольца 3, а ни меньшего диаметра пластиной 5 с силовв ний торец оболочки пластиной 7 с опорно очки евой ниж- евои ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1 ЛУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Одесский политехнический институт(56) 1, Авторское свидетельство СССРМ, кл. 6 01 Е 1/22, 1970,2.Патент ФРГМ. 1144507, кл, 6 01 Е 1/22. 1963. Изобретение относится к силоизмерительной технике и может быть использованодля измерения сил, в том числе и знакопеременных,Известен тензорезисторный датчик силы, принятый в качестве аналога, в которомупругий элемент, выполненный в форме тела вращения, содержит силовводящуючасть, сопряженную со столбиками, образованными прорезями в цилиндрической оболочке, каждый из которых сопряжен сбалочками равного сопротивления, которые, в свою очередь, другим концом сопряжены с опорным кольцом 1).К недостаткам аналога относится необходимость применения сложной технологииобработки упругого элемена и необходимость дополнительных устройств изоляцииего рабочей зоны,Известен тензорезисторный датчик силы, принятый в качестве прототипа, в котором упругий элемент выполнен в форме телавращения с жесткой центральной силовводящей частью, переходящей в кольцевуюпластину линейно переменной толщины,максимальные толщины которой находятсяв местах сопряжения с силовводящей и опорной частями, а минимальная - в районе среднего радиуса 2),Преимущества прототипа заключаются ( в возможности размещения тензорезисторов на одном торце пластины, что позволяет осуществить герметизацию рабочей зоны только корпусом датчика.К недостаткам прототипа следует отнести низкую технологичность датчика и ярковыраженный мембраный эффект, возникающий при деформации кольцевой пластины, ОЦелью изобретения является повышение технологичности конструкции датчика,Цель достигается тем, что упругий элемент выполнен в виде двух коаксиально расположенных цилиндрических оболочек, верхние торць 1 которых соединены между собой кольцом, а нижние торцы оболочки меньшего диаметра и оболочки большего диаметра соединены кольцевыми пластинами с силовводящей и опорной частями соответственно, при этом тензорезисторы размещены на кольцевых пластинах.Конструкция датчика представлена на чертеже, Упругий элемент датчика, выполненный в форме тела вращения, состоит из двух коаксиально расположенных цилинд1760392 Составитель А,ХусаиновТехред М.Моргентал Корректор О,Юрковецкая Редактор Заказ 3181 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 рических оболочек 1 и 2, верхние торцы которых соединены между собой при помощи кольца 3, Нижний торец цилиндрической оболочки 1 меньшего диаметра соединен с жесткой силовводящей частью 4 кольцевой пластиной 5, а нижний торец цилиндрической оболочки 2 большего диаметра соединен с жестквой опорной частью 6 кольцевой пластиной 7, Тензорезисторы 8 и 9 размещены на одноименных торцах кольцевых пластин 5 и 7, От внешней среды зона размещения тензорезисторов изолируется корпусом 10,Датчик работает следующим образом. Измеряемая сила Р, например сжимающая, приложенная к силовводящей части 4, обуславливает изгиб кольцевой пластины 5 так, что тензорезисторы 9 испытывают деформацию растяжения, и одновременно изгиб кольцевой пластины 7 так, что тензорезисторы 8 испытывают деформацию сжатия,Ввиду радиальной податливости оболочек 1и 2 мембраный эффект нейтрализуется,Техническим преимуществом датчикаявляется обеспечение технологичности кон 5 струкции при сохранении высокой точностиизмерения,Формула изобретенияТензорезисторный датчик силы, содержащий размещенный в корпусе упругий эле 10 мент с тензорезисторами и силовводящей иопорной частями, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения технологичности, упругий элемент выполнен в виде двух коаксиально расположенных цилиндрических15 оболочек, верхние торцы которых соединенымежду собой кольцом, а нижние торцы оболочки меньшего диаметра и оболочки большего диаметра соединены кольцевымипластинами с силовводящей и опорной частя 20 ми соответственно, при этом тензорезисторыразмещены на кольцевых пластинах.