Устройство для измерения усилий

ЖВсесо знаяфаиетию-тьх кческщ%О П И С А 155 в 1 ззИЗОБРЕТЕН Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик К АВТОРСКОМ ДЕТЕ) 1/10 присоединением за Яе Гасударственный намитеСовета Министров СССРпо делам изооретенийи открытий45) бликования описа Авторизобретенн Е. А, Кар 71) Заявите Московский институт электронного машинострсения 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМ ЕРЕН ИЛИИ с па епл щнеся части а обра дра и длина стви мента оольше м в 1,5 раза,вне е для и2 -азр а обраорлтытента),Изобретение относится к сидоизмерительной технике и может быть использовано для измерения усилий в автоматизированных системах управления технологическими процессами,Известные устройства для измеренияусилий, выполненные на базе упругого чувствительного элемента и вибрируюшего элемента в виде перемычки или струны, функционально связанной с измеряемым усилием, не обеспечивают требуемой точностиизмерения11,21Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения усилий, содержашее упргий чувствительный элемент в виде цидиндра с силовоспринимаюшими элементами,струну с магнитной системой возбужденияколебаний, усилитель и регистратор ( 3.Однако оно так же не обеспечивает требуемой точности измерений, обусловленнойгистерезисом в материале упругого чувствительного элемента,Бель изобретения - повышение точностиизм ер ения. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержашем упругий чувствителыый элемент в виде цилиндра с си ловоспринимаюшпми элементами, струну сз магнитной систелюй возбуждения колебании, усилитель и регистратор, в упчувствительном элементе выполненной сил 1 метрично расположенный оттельно продолыюй оси Н-образныйвнутренним выступам которого прикрконцы струны, при этом деформируюупругого чувствителыюго элементзованы наружной поверхностью цилиповерхностями Н-образного паза, адеформируюшейся части упругого чувтельного эле длины ст На фиг, 1 приведено устройство 20 мерения усилий, обцптй впд; на фиг. разрез А-А на фиг, 1;, на фиг. 3 Б-Б на фиг, 1; на фиг, 4 - разрез фиг. 1. (Г 1 унктиром на фиг, 2 и 3 и жен возможный профиль Т-образной 5 деформируюшейся части упругсго элУстро 1 к 1 тво содержит упругий чувствительный з 11 еме 1 п в Виде пилиндра 1 с силовоспринима 1 оц 1 ими элементами в виде проушин2. В упруг 1111 чувств 11 тельный элемент ввденскВОз 1 юй симметрично расположенный Отпо 5сител 1;по продольной оси цилиндра Н-обрюный паз, к внутренним Выступам 3 и 4 которого пр 11 кре 11 лены ко 1 шы струпы 5 посредством накладок 6 и 7. Накладки фиксируются Винтами 8 и штифтакп 9. Струна 5 поме 1 цена В воздушный зазор магнитной системы 10 (посто 101 ного магнита)возбуждения ее колебаний. Плоскости выступов 3 и 4, на которых зафиксированыконцы струны 5, лежат в диаметральной 15плоскости цилиндра 1. Защитный кожух 11прикреплен к торцовой части упругого чувствителы 1 зго элемента Ви 11 тами (на чертеже не 11 оказа 11 ы), Один конец струны 5электрически изоппровап от упругого чувствитепьного элемента 1 посредством слюДЯГь 1 х прокладок 1,па чертеже пе показаны)или зпектроцзолп 1 цо 11 ного покрытия, нанесенного ца со,рикасаюшиеся плоскости выступов 3 и " и накладок 6 и 7 соответственно,РазмеР 1.1 длины 1 о стРУ"ны 5 и Высоты с 1 Н-образного паза выбирают такими, чтобы отношение О 1 к 1 было неменее 1,5. 30Концы струны 5 подсоединены к электронному усилителю 12 с положительнойобратной связь 1 о 1,на чертеже не показана),выход которого соединен с регистратором13, В качестве такого регистратора мо- З 5жет быть использован, например, электронно-счетный частотомер.Устройство работает следующим образом.При приложении к проушинам 3 и 4 измер немого уси 1 п 1 я, напраВлене 10 ГО Вдольпродольной оси, деформирующиеся частиупругого чуьств 11 телы 1 ого элемиГа 1, Образованные наружной поверхностью цилиндра и поверхностями Н-образного паза, удлиняются. Расстоя 1 п 1 е между торцовыми частями Выступов 3 и 4 увеличивается, чтовызывает уве 1 п 1 че 1 п 1 е упругой деформацииструны 5 и изменение частоты ее поперечных колебанч 1 й,50Электрический частотнь-модулирован- ный сигнал снимается с входа электронного усилителя 12 и измеряется регистратором 13,Высоту с 1 деформируюшейся части упругого чувствительного элемента выбирают значительно больше длиныструны.При равных абсолютных значениях удлинений струны и деформируюшейся части упругого чувствительного элемента относительная упругая деформация чувствительного элемента будет в а/ раз меньше, чем струны. Следовательно, и удельное напряжение растяжения в деформируюшихся частях упругого чувствительногоэлемента будет в с 1/Г, раз меньше, чемв струне. В связи с этим значительноуменьшается и погрешность измерения,Обусловленная гистерезисом в материалеупругого чувствительного элемента,Использование изобретения позволяетповысить точность измерения.Формула изобретенияУстройство дпя измерения усилий, содержащее упругий чувствительный элементв виде цилиндра с силовоспринимающимиэлементами, струну с магнитной системойвозбуждения колебаний, усилитель и регистратор, о т л н ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерений, в упругом чувствительном элементевыполнен сквозной симметрично расположеи -ный относительно продольной оси Н-Обрмный паз, к внутренним выступам которогоприкреплены концы струны,при этом дефор.мирующиеся части упругого чувствительного элемента образованы наружной поверхностью цилиндра и поверхностями Н-образного паза, а длина деформирующейся частиупругого чувствительного элемента большедлины струны не менее чем в 1,5 раза,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Лвторское свидетельство СССР2843681 М. Кл. ( 01 Ь 11/10 з 1968.2, Новицкий П. В. и др. 1.1 ифровые приборы с частотными датчиками", "Энергия",М 1970, с. 124, рис. 5.1.б.3. Сборник трудов НИКИМП, ч, 1, изд.Энергия", М, 1970, с. 101, рис, 8 (прототип/,Составитель М. БазовкинРедактор Т, Иванова Техред И, Асталош Корректор В, ГаласЗаказ 1500/95 Тираж 1101 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППГ 1 фПатент", г, Ужгород, ул. Проектная 4