Датчик для измерения сил

57699 Союз Советских Социалистических РеспубликфнФ1 И АВтОРО(О 4 У СВИЛ,ЕТЕЛЬС ВУ 1) Дополннтсльное к2) Заявлено 01.06.76с рсое;и 1 нс.,т свн;-ч. 51) М, Кл.е 6 011. 1) 2367846/10 в, ,д сударственный комитетавета Министров СССРоа делам изо 5 ретенийи открытий 1 ро );т г53) УДК 531.781(088,8 ол,.о 1.10.(1. Ьол. - .ст,Ъе 15) Дата опубликования описания 13,10.77 72) Автор изобретени(71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомехании маркшейдерного дела МЕРЕНИЯ СИ 1) ДАТЧИК Изобретение относится к измерительнойтехнике и предназначено для измерения силвнутри моделей или изделий из упруго-пластичных материалов.Известный датчик для измерения сил, содержащий корпус, в котором расположенпьезоэлемент, не обеспечивает требуемой точности 11.Наиболее близким по техническои сущностик настоящему изобретению является датчик 10для измерения сил, содержащий две опорныеплиты и расположенный между ними пьезоэлектрический преобразователь, состоящий издвух пьезопластин, помещенных в экранирующий кожух 2. 15Однако известный датчик не обеспечиваетдостаточной точности измерения.Для повышения точности измерения сил впредлагаемый датчик введень две кольцевыепьезопластины, расположенные концентрично 2 Ос пьезоэлектрическим преобразователем иприкрепленные наружными обкладками копорным плитам, и генератор однополярныхэлектрических импульсов, один выход которого соединен с внутренними обкладками коль-,цевых пьезопластин, а второй выход через экранирующий кожух соединен с наружнымиобкладками всех пьезопластин, закороченными на опорные плиты,На чертеже представлен описываемый ма логабаритный датчик для измерения сил, со стоящий нз верхней 1 и нижней 2 опорных н;т, и которым одоменымн но,Осам приклеены твердеющим клеем пьезопластпны 3 и 4, образующие пьезообразователь. С внутренних обкладок этих пьезопластин, притертых друг к другу, прн помощи экранированного кабеля 5, снимаемый сигнал подается на измерительный прибор (на чертеже не показан).Наружные обкладки пьезопластнн 3 и 4 электрически соединены с опорными плитами. Концентрично пьезопреобразователю в датчисе расположены кольцевые пьезопластины 6 и 7, образующие устройство периодической разгрузки. Эти пластины также приклеены наружь;м обкладка:и твердеющм клеем к соответствующим опорным плитам и электрически с ними соединены.Внутренние обкладки пьезопластин 6 и 7 электрически соединены между собой и в процессе окончательной сборки датчика склеены вязким веществом 8. В процессе этого склеивания излишки вязкого вещества будут вытекать до тех пор, пока пьезопластины 3 и 4 не буд т и;отпо прилегать друг к другу.1 втретбк;адкам 1 сзоплас 6 н 7 подсоединсн провод 9, идущий от генерато576519 Составитель А. НовиковРод; ктор С. Хегйфиц 1 схрсд И. Михайлова Корректор Л, Брахнина Заказ 2311/5 Изд. М 811 Тираж 1109 11 ПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 ра однополярных электрических импульсов,Второй провод от это;о;снератора, так яс икак и экран кабеля 5, соединен через экранирующий от наводок кожух 10 с наружнымиобкладками всех пьезопластин. 5При воздействии на датчик силы Р она распределяется между пластинами пьезопреобразователя и устройства периодической разгрузки. Так как вещество 8 вязкое, то большаячасть этой силы воспринимается пьезопреобразователем, Заряд, возникший на пластинахпьезопреобразователя от действия силы Р,быстро стекает, и указатель регистриру 1 ощегоустройства стоит на нуле. При подаче папластины 6, 7 разгрузочного устройства одно- Г 5полярных электрических импульсов они засчет обратного пьезоэффекта деформируютсясинхронно с этими импульсами. Следовательно, составляющая силы Р, воспринимаемаяпьезопреобразователем, меняется по аналогичному закону. При увеличении амплитуды однополярных импульсов наступает момент, когда пьезопреобразователь полностью разгружается, а значит и сигнал, снимаемый с пьезопреобразователя, по мере увеличения амплитуды однополярных импульсов растет докакого-то значения, определяемого действующей на него силой,Измеряя этот сигнал при заведомо большомнапряжении однополярных импульсов или 30 амплитуду однополярных импульсов, при которой перестает расти сигнал, снимаемый спьезопреобразователя, можно однозначно сулить о действующей на датчик снлс. Формула изобретенияДатчик для измерения сил, содержащий две опорные плиты и расположенный между ними пьезоэлектрический преобразователь, состоящий из двух пьезопластин, помещенных в экранирующий кожух, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения сил, в него введены две кольцевые пьезопластины, расположенные концентрично с пьезоэлектрическим преобразователем и прикрепленные нарукными обкладками к опорным плитам, и генератор однополярных электрических импульсов, один выход которого соединен с внутренними обкладками кольцевых пьезопластин, а второй выход через экранирующий кожух соединен с наружными обкладками всех пьезопластин, закороченными на опорные плиты,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Д. И. Агейкин и др. Датчики контроля и регулирования, Машиностроение, М., 1965, с. 215.2. Авторское свидетельство СССР143585, кл. Сз 011. 1/18, 1960.