Способ измерения силы

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено дляизмерения сил сжатия,Цель изобретения - расширениедиапазона измерения,На фиг,1 показана кинематическаясхема устройства для реализациипредложенного способа (слева - довключения в работу дополнительногоупругого элемента, справа - присовместной работе датчика силы и дополнительного упругого элемента,установленных параллельно 1; на фиг, 2 примерный график измеряемой силы,полученный датчиком силы с диапазоном измерения, меньшим предельногозначения измеряемой силы 1(сплошнойлинией)и график фактической силы,полученной расшифровкой показанийиспользуемого датчика силы. (пунктирной линией).Для реализации предложенного способа используется устройство, включающее датчик 1 силы с коэффициентомжесткости С , основание 2, упор 3 идополнительный упругий элемент 4 скоэффициентом жесткости С и стакан5, ограничивающий предварительноесжатие упругого элемента и обеспечивающего зазор 8,Способ осуществляется следующимобразом.Первоначально по максимальномуожидаемому значению измеряемой силыР жс учетом ожидаемого графикаОж, макссйлы подбирают датчик силы, обеспечивающий наиболее рациональное измерение силы на всем этапе ее действия.Затем по значению Рпж дк , диапазону измерения выбранного датчикасилы Рдд и коэффициенту жесткостидатчика силы Свыбирают коэффициентжесткости дополнительного упругогоэлемента Сэ с учетом выражения1Раа - Ра.Таким образом, для исключения перегрузки выбранного датчика сыпи инормальной работы используемого устройства необходим дополнительный упругий элемент с коэффициентом жесткости, равным или превышающим значе-,ние правой части выражения (1). Затемосуществляют запись действующей наустройство.силы, которая будет выражена, наприемр, кривой, показаннойна графике (фиг.2) сплошной жирнойлинией, при этом участок кривой20где Р - показание датчика визмеряемый момент времени, определяемое по кривой сплошнойлинии графика, полученного,например с помощью шлейфового осциллографа;Р д - показания датчика в моментподключения дополнительногоупругого элемента (опреде 30 ляется, например, по контакту обоймы,с основанием,закрепленным в силовозбудителе);С Э - коэффициент жесткости датчика (берется из техническойхарактеристики выбранногодатчика силы);С - коэффициент жесткости дополнительного упругого элемен 40та (выбирается с учетомвыражения (1) и уточняетсяэкспериментально его градуировкой),Тогда в соответствии с выражением45(2) будем иметьРмакс РЭ макс + (РЭ макс Зн )СеС агде Р - максимальная сила, деймакс50ствующая на датчик, отсиловозбудителя;Рп - максимальная сила, покад максзанная датчиком силы,которая не должна превышать диапазон измерениядатчика силы,Согласно изобретению можно исключить перегузки датчика. Кроме того,способ позволяет осуществить измере 25 35 от О до Р (точка А) записан датчиком 1 силы до подключения к немупараллельно дополнительного упругогоэлемента 4, участок кривой от Рк(точка А) до Р ма и от Р к до Риа Кс(точка Б) записан датчиком 1 силыпри параллельной работе с датчикомсилы упругого элемента 4, участок 10 кривой от Р(точка Б) до окончаниядействия силы записан датчиком силыпосле выключения параллельно установленного упругого элемента 4.Затем расшифровывают показания 15 датчика силы, при этом значения силына участке от точки А до точки Б находят из выражения(пиковое) значение действующей силы, Н;Р д - диапазон измерения выб раиного датчика силы, Н,фаул фд ставите В.Годзиковскиидюкова Редактор В,Дан орректор А. Осауле Т 8 ТиражГосударственного комитета по изо113035, Москва, Ж, Р аказ Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужг л. Гагарина, 101 ние силы датчика с диапазоном измерения, меньшим максимального значения измеряемой силы, т.е. расширить дипазон измерения и уменьшить номенклатуру датчиков при большом разбросе измеряемых сил,Формула и э обретения Способ измерения силы, заключающийся в том, что прикладывают измеряемую силу к датчику известной жесткости и измеряют сигнал датчика, о т л и, ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, значение силы, превышающее предел измерения используемого датчика силы измеряют датчиком при подключении к нему в силовую цепь параллельно дбполнительного упругого элемента с известной жесткостью, а величину силы в этоминтервале определяют из соотношения+ (Рэ - Р )СЭ н СДвеличина силы, Н;показания датчика, Н;показания датчика в момент подключения дополнительного упругого элемента, Н;коэффициент жесткости дополнительного упругого элемента, Н/мм, который выбирается с учетом выражения С- коэффициент жесткости выбранного датчика силы, Н/мм, Подписноеениям и открытиям при ГКНТ СССРкая наб., д. 4/5