Датчик давления грунта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) (11) 4(51) С 01 Ь 7/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) А.В.Голубев, В.Н.Денисов, В.С.Жашков и Н.С.Четыркин (71) Ордена Трудового КрасногоЗнамени научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений им.Н.М,Герсеванова(54)(57) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ ГРУНТА, содержащий корпус, мембрану, связанную через цилиндрический шток с преобразователем, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения контроля характеристик датчика, в корпусе датчика установлены два электромагнита, первый из которых с неподвижным, а второй с подвижным сердечником, упругая пластина и подпружиненная пластина, цилиндрический шток закреплен на конце упругой пластины, другой конец которой прикреплен к корпусу, при этом один торец штока контактирует с мембраной, а напротив второго торца с зазором расположен сердечник первого электромагнита, в .зазоре размещена подпружиненная плас.тина, выполненная с отверстием, диаметр которого больше диаметра штока, причем подпружиненная пласти-на связана с сердечником второго электромагнита, а преобразователь выполнен в виде тензорезисторов, укрепленных на упругой пластине, С:Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерениям давления грунта и горных пород на подземные сооружения.Известны датчики давления, содержащие мембранный чувствительный 5элемент, шток, прижатый одним торцом к этому элементу, и преобразователь перемещения штока, при этомнапротив другого торца штока с зазором установлен электромагнит, величина зазора регулируется перемещением электромагнита с помощьюручного привода, снабженного лимбом 1 ,Недостатком такого устройстваявляется то, что оно не приспособлено для измерения грунта и дляизменения величины зазора, которыйнеобходим для более полного контроля работы узла шток-преобразователь,н процессе эксплуатации используется ручной привод, что приемлемотолько н случае наличия доступа кдатчику.Наиболее близким по достигаемомурезультату и технической сущностик изобретению является датчик давления грунта, содержащий корпус,мембрану, связанную штоком с преобразователем 23 .Однако известный датчик не имеетсредств контроля характеристик впроцессе эксплуатации, Для его проверки (тариронки) требуется его демонтаж и изъятие из эксплуатации,что не всегда возможно.Целью изобретения является упрощение контроля характеристик датчика.Поставленная цель достигается тем,что в датчике давления грунта, содержащем корпус, мембрану, связанную через цилиндрический шток спреобразователем, в корпусе датчикаустановлены два элеКтромагнита, первый из которых с неподВижным, а нторой с подвижным сердечниками, упругая пластина И подпружиненная пластина, цилиндрический шток закрепленна конце упругой пластины, другой конец которой прикреплен к корпусу,при этом один торец штока контактирует с мембраной, а напротив второготорца с зазором расположен сердечник первого электромагнита, в зазоре размещена подпружиненная пластина, выполненная с отверстием, диаметр которого больше диаметра штока,причем подпружиненная пластина связана с сердечником второго электромагнита; а преобразователь выполненв виде тензорезисторов, укрепленных 60на упругой пластине. На чертеже изображен предлагаемый датчик с измерительным устройст- вом. 65,Датчик содержит рабочую мембрану 1, корпус 2, упругую пластину 3, жестко скрепленную со штоком 4, упруго прижатым к мембране 1, электромагнита 5 с сердечником б, обра= зующим зазор с торцом штока 4, где устанонлена подпружиненная пластина 7, соединенная с электромагнитом 8 и нозвратной пружиной 9. На упругой пластине 3 установлен преобразователь 10.Датчик работает следующим образом.При действии внешней нагрузки рабочая мембрана 1 прогибается, воздействуя посредством штока 4 на пластину 3, сигнал с преобразователя 10 который преобразуется в соответствующие показания регистрирующей аппаратуры. При этом мембрана 1 и пластина 3 рассчитаны на работу В упругой стадии, что обеспечивает линейную зависимость между нагрузкой на мембрану 1 и показаниями регистрирующей аппаратуры. При включении электромагнита 5 шток 4 притягивается до упора в сердечник б. С помощью электромагнита 8 и возвратной пружины 9 пластина 7 перемещается по сердечнику б и перекрывает или освобождает зону касания штоком4 сердечника б. При включении сначала электромагнита 8,а затем электромагнита 5 шток 4 притягивается до упора н пластину 7. Тариронка датчика, кроме обычной зависимости между давлением на мембрану 1 и показаниями регистрирующей аппаратуры, включает запись отсчетов этой аппаратуры при включенном электромагните 5, когда шток 4 упирается в сердечник б, а затем при включенном электромагните 8 и последующем включении электромагнита 5, когда шток 4 упирается,в пластину 7. Таким образом, н результате тариронки получается зависимость между перемещением штока 4 и показаниями регистрирующей аппаратуры с тремя характерными точками. Начальная точка на этой прямой соответствует нулевому давлению на мембрану 1, вторая точка соответствует положению, когда шток 4 упирается в пластину 7 и третья - когда шток 4 упирается н сердечник б. Поскольку толщина пластины 7 заранее известна, то сравнивая данные, полученные в процессе контроля, с данными, полученными н процессе снятия аналогичных характеристик в начале эксплуатации, можно внести соответствующую поправку, учитывающую изменение упругости пластины 3 и характеристик преобразователя 10.Технико-экономическая эффективность предложенного датчика заклю1137358 процессе его эксбез его демовтаСоставитель А.СоколовскийРедактор Н.Швыдкая ТехредТ.Дубивчак Корректор О.Луговая Заказ 10513/31 Тираж 898 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Подписное Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 чается в упрощении контроля за счет воэможности дистанционного контроля нескольких точек характеристики датчика вплуатациижа.