Устройство для градуировки тензометров

союз советскихсоциАлистич вскихРеспуБлии ЯО 1545 1)5 С 01 ССУД АРСТВЕННЬпо изов етенияПРИ ГННт ССС МИТЕТ О%РытьОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИ ЬСТВУ 1 фационный институт нко, З.Т каше 88.8)свидетельствС 01 1, 25/00др. Приспося исследованматериалов.1973, с. 28.0 ДЛЯ ГРАДУИР о СССР1987.обленияия механи- Киев: ВКИ. ТЕН измериие относи(56) АвторскоеУ 1281942, кл.Горб И,П. ии устройства длческих свойствНаукова думка,(54) УСТРОИСТВЗОИЕТРОВ(57) Изобретен 2тельной технике и предназначено для градуировки тензометров, используемых при измерении малых перемещений и деформаций. Цель изобретения - повыше" ние точности градуировки тензометров малых перемещений. Устройство содержит опорную плиту 1 с установленными на ней подвижной 3 и неподвижной 2 опорами, причем подвижная опора перемещается относительно неподвижной на известное расстояние, воспроизводимое с помощью термодеформируемого стержня 5, нагреваемого до требуемой "емпературы с помощью блока терморегулирования. Задаваемое перемещение воспроиз" водится с высокой точностью и повторяемостью. 1 ил.Изобретение относится к измерительнфй технике и предназнацено для градуировки тензометров,Целью изобретения является повышение точности градуировки тензометров5малых перемещений,На чертеже показано предлагаемоеуСтройство,Устройство для градуировки тензомФтров содержит опорную плиту 1 сустановленнымина ней неподвижной 2и подвижной 3 опорами. Для сниженият ения между опорной плитой 1 и подв жной опорой 3 последняя установле"на на шариках 4, Термодеформируемыйсержень 5, выполненный в виде трубы,однии концом закреплен. через первуютплоизолирующую прокладку 6 на стойкд 7, установленной неподвижно наоПорной плите 1, а второй конец стержня 5 через.вторую теплоизолирующуюпрокладку 8 и соединительную штангу9 связан с подвижной опорой 3. Натермодеформируемом стержне 5 размещен 25нагревательный элемент 10, соединенный с выходом терморегулятора 11, ак измерительному входу терморегулятора11 подсоединены выходы датчиков 12температуры. Часть датчиков 12 температуры размещена во внутренней поло 30сти термодеформируемого стерння 5, аостальные датчики 12 температуры расположены под защитным кожухом 13,закрывающим термодеформируемый стержень 5 Градуируемый тензометр 14размещается с помощью своих опор 15н подвижной 3 и неподвижной 2 опорахутройства,Устройство работает следующим обрдзом.40 Термодеформируемый стержень 5 устр(йства выполнен из материала с большим тепловым коэффициентом линейного расширения, например из цинка. Зада". вдя знацения температуры нагрева стержня 5, можно получить различные значения приращения его длины. По" скольку геометрические размеры стержня 5 и материал, из которого он изго" товлен, известны, то получаемые при"- ращения 1 длины при его нагреве могут быть рассчитаны по формуле61 С 1 Ьс,где- тепловой коэффициент линейно 55го расширения;1 - длина стержня при нацальнойтемпературе;- приращение температуры относительно начальной.Установив градуируемый тензометр 14 на неподвижную 2 и подвижную 3 опоры устройства, приводят в исходное состояние его отсцетное устройство и устанавливают нацальную температуру стержня 5. Температура термодеформируемого стержня 5, соответствующая началу отсчета перемещений выбираето1ся на 3-5 С выше температуры окружаю" щей среды, Поскольку между приращением длины термодеформируемого стержня5 и его температурой существует про" порциональная зависимость, то шкала терлорегулятора 11 может быть проградуирована непосредственно в единицах перемещенияВ блоке терморегулятора 11 устанавливают значение задаваемого перемещения. На нагревательный элемент 10с блока терморегулятора 11 подаютсоответствующее напряжение. В резуль"тате этого происходят разогрев стерж"ня 5 и его тепловое удлинение, которое передается через теплоизолирующуюпрокладку 8 и соединительную штангу9 подвижной опоре 3. Для т то, чтобыснизить влияние теплового удлинениясоединительной штанги 9 на точностьзадания перемещений, штанга выполненаиз материала с низким тепловым коэффициентом линейного расширения, нап ример из инвара.Перемещению подвижной опоры 3,воспроизводимому устройством, соответствует определенное значение температуры термодеформируемого стерж"ня 5, Как только измеряемые датчиками12 текущие значения температуры внут"ри термодеформируемого стержня 5 ипод защитным кожухом 13 достигают до"пустимой разности, велицина напряжения подаваемого на нагревательныйэлемент 10, уменьшается и разогревстержня 5 прекращается. После этогов блоке терморегулятора 11 вырабатывается сигнал, означающий цто заданное перемещение отработано,0 целью стабилизации тепловогорежима стержня 5 он изолирован отокружающей среды и других цастейустройства с помощью двух теплоизоли"рующих прокладок б и 8 и защитногокожуха 13,Таким образом, градуируемый тензометр 14 воспринимает перемещениеш Приведенный цикл задания перемеще- З 5 м ний легко автоматизируется. о Обеспечить равномерный нагрев н стержня 5 и ускорить процесс нагрева Р можно также путем использования само го стержня 5 в качестве нагреватель г ного элемента. Для этого теплоизоли" рующие прокладки 6 и,8 выбираются ш одновременно и электроизолирующими,ннапример, если изготовить их из ке- н рамических материалов (фарфора). Тог да напряжение от терморегулятора 11 р подводится к противоположным торцам д стержня 5, в результате чего стержень р быстро и равномерно нагревается . Та- т кую конструкцию нагревателя удобно 50 щ использовать при достаточно мощном ф 1 Составитель В.Годзиков Редактор И.Горная Техред Х.ДидыкКорректор,С.Шекмар Заказ 187 Тираж ч 58 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород ул. Гагарина,101 155подвижной опоры 3 относительно непод"вижной опоры 2,Для уменьшения времени установления заданной температуры стержня 5,его выполняют тонкостенным, а моментдостижения заданной температуры нагрева определяют по стабилизации выходныхсигналов датчиков температуры, т.е.терморегулятор 11, нагревательныйэлемент 10 и датчики 12 температурысоставляют схему автоматического регулирования температуры. При необходимости контроля плавности измененияпоказаний градуируемого тензометра 14достаточно установить конечное значение требуемого возрастающего переме-.щения (соответственно конечное значение температуры нагрева) и фиксировать показания тензометра 1 ч по дости жению выходным сигналом датчика 12температуры значений, задаваемых вреперных точках.После достижения наибольшего заданного значения перемещения терморегулятор отключается и устройство переводится в режим охлаждения, для чегооткрываются вентиляционные отверстияв кожухе 13, а момент достиженияубывающего перемещения, за;:,аваемогов реперной точке, отмечается по выходному сигналу датчика 12 температуры. 123 6терморегуляторе, обеспечивающем большие токи нагрузки.Таким образом, реализуя цикл нагрева - охлаждения термодеформируемого стержня 5, плавно воспроизводят требуемые, перемещения подвижной опоры 3 относительно неподвижной опоры 2 для градуировки тензометра 11.Устройство обеспечивает плавность создания задаваемых перемещений, отсутствие гистереэиса и релаксации при задании увеличивающихся и уменьшающихся перемещений, чем обеспечиваются высокая повторяемость воспроизводимых перемещений, высокая разрешающая способность задания перемещений (около 0,2 мкм) и возможность автоматизации процесса градуировки, что приводит к повышению точности градуировки тензометров.формула изобретенияУстройство для градуировки тензометров, содержащее опорную плиту с установленными на ней неподвижной и подвижной опорами, на которых закрепляется градуируемый тензометр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности градуиров" ки тензометров, в него введены термодеформируемый стержень с нагреватель-, ным элементом и двумя теплоизолирую" щими прокладками, соединительнаятанга, защитный кожух, стойка и терорегулятор с датчиками температуры,дин конец термодеф 9 рмируемого стержя закреплен через первую теплоизоли" ующую прокладку на стойке, жесткоакрепленной на опорной плите, а друой конец стержня через вторую теплозолирующую прокладку и соединительнуютангу соединен с подвижной опорой, а термодеформируемом стержне размещен агревательный элемент, соединенныйвыходом терморегулятора, а с измеительным входом терморегулятора соеинены выходы датчиков температуры, азмещенных во внутренней полости ермодеформируемого стержня и под заитным кожухом, закрывающим термодеормируемый стержень.ский