Струнный компенсационный датчикперемещения

Союз Соаетских Социалистических Республик(22) Заявлено 260279 (21) 2730409/18-10с присоединением заявки йо(51)М. Кл.З6 01 В 17/04 6 01 Е 1/10 Государственный комитет СССР яо делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения В. Д, Потапов, Д, М. Агранов, В, А. Павленко,МСьСй.". "В, Е. Сенкевич и Г. С. Алексеев и чф г Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт(54) СТРУННЫИ КОМПЕНСАЦИОННЫИ ДАТЧИК ПЕРЕМНцЕНИЯ Изобретение относится к техникеизмерения малых перемещений.Известны компенсационные датчикиперемещения, содержащие струну, однимконцом связанную с перемещающимся объектом 11.Недостатком этих датчиков являетсянелинейные выходные характеристики.Наиболее близким по техническойсущности является струнный компенсационный датчик перемещения, содержащий собственно струну, одним концомсвязанную " перемещающимся объектом,автогенератор возбуждения колебанийструны и генератор эталонной частоты 15подключенные к разным входам блокасравнения, а также индикатор. Онснабжен пьезопреобразователем, закрепленным на неподвижнои части датчикаи соединенным с другим концом струны, 20а также формирователем сигналов управления, включенным между выходомблока сравнения и входом индикатора,при этом выход формирователя сигналовуправления подключен еще и к пьезо 25преобразователю 2,Этот датчик имеет высокую линейность выходной характеристики. Недостатком указанного датчика является значительная температурная погреш ность, возникающая эа счет изменения длины струны под действием температуры окружающей среды.Кроме того, использование специ - альных упругих вставок не дает воэможности измерять реальные напряжения материала объекта, которые возникают как под действием механических воз- действий, так и под действием изменения температуры. Целью изобретения является осуществление воэможности одновременного измерения механических и температурных напряжений.Поставленная цель достигается тем, что пьеэопреобразователь выполнен в виде биморфного кристалла, а его средний электрод - в вибе биметаллической пластины.На чертеже изображена схема датчика.Струна 1 соединена с одной стороны с перемещающимся объектом 2. Авто- генератор 3, являющийся возбудителем колебаний струны, и генератор эталонной частоты 4 подключены к разным входам блока сравнения 5, выход которого через формирователь сигналов управления 6 подключен к индикатору 7 и би845002 формул а и з обре т ен ия ставитель Н. Вовчукхред А,Ач Корректор А. Гриценко Редак илиппова 4131/1 Тираж 642Государственного комите елам изобретений и откр осква, Ж, Раушская н одпис на СССРтий а И 13035,илиад ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,морфному пьезопреобразователю 8, соединенному с другим концом струны.Средний электрод пьезопреобразователявыполнен в виде биметаллической пластины 9,При работе датчика в условиях изменения температуры окружающей средыбиметаллическая пластина 9 деформиру-,ется, изгибая пьезопреобразователь 8,компенсируя тем самым температурнуюдеформацию струны 1. При этом, засчет того, что компенсация температурной деформации струны 1 производится биметаллической пластиной 9,а не пьезопреобразователем 8, на последнем не возникает сигнала, соответствующего температурной погрешностипри измерении механических напряжений.При отсутствии внешних механических нагрузок изменение температуры вобъекте может вызвать внутренние напряжения. За счет того, что биметаллическая пластина 9 изгибает пьезопреобразователь 8 в соответствии стемпературным расширением ненапряженного объекта, на пьезопреобразователе 258 возникает сигнал, корректирующийизгиб биметаллической пластины 9 всоответствии с реальным поведениемобъекта, При этом сигнал, поступающий на пьезопреобразователь 8, является айалогом внутренних температурных напряжений объекта.Таким образом, датчик измеряетреальные напряжения, возникающие вобъекте одновременно под действием внешних усилий и под действием внутренних температурных напряжений,Использование струнного компенсационного датчика перемещения в качестве чувствительного элемента на стендах теплопрочностных испытаний металлоконструкций позволит получить экономический эффект за счет уменьшения запаса прочности металлоконструкций и сокращения сроков испытаний. Струнный компенсационный датчикперемещения, содержащий струну, одним концом связанную с объектом, автогенератор колебаний струны и генератор эталонной частоты, подключенныек разным входам блока сравнения, ипьезопреобразователь, соединенный синдикатором его деформации и другимконцом струны, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью осуществлениявозможности одновременного измерениямеханических и температурных напряжений, пьезопреобразователь выполнен ввиде биморфного кристалла, а его средний электрод - в виде биметаллическойпластины,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 22641, кл, О 08 С 9/00, 1967.2, Авторское свидетельство СССРР 564548, кл. 0 011/10, 06.04.78