Способ доводки характеристик упругого элемента вибрационных датчиков и устройство для его осуществления

ПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Нл С 01 Н 13/00 С 01 2 2/20 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийОСОБ ДОВОДКИ ХАРАКТЕРИСТИК УПРУГОГОЕМЕНТА ВИБРАЦИОННЫХ ДАТЧИКОВ И УСТРОИСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ к приборостции и сибыть исупруги,хх вибрациситс мати Изобретение отн роению средств авт стем управления. О пользовано при изг элементов сило-изм онных датчиков.Известны способ изменения частоты вибрационных датчи ся в том, что в дат тельные резисторы, посредственно на р о можеттовлениирительны тво для ементов чающиенагрева- нные не- (11,и устрой пругих э ов, заклю ик вводя располож зонаторе Недостатком известного устройства является то, что узел изменения натяжения перемычки является конструктивно связанным с упругим элементом, что приводит к усложнению технологии изготовления и ограничению функциональных возможностей.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ доводки характеристик упругого элемента вибрационных датчиков., выполненного в виде упругого тела и перемычки, заключающийся в том, что на упругий элемент термически воз-, действуют, а для предотвращения изгиба перемычку помещают в зажимное приспособление 21. Недостатком известного способаявляется то, что не удается получить упругие элементы с требуемыми характеристиками, если в результате их механической обработки, технологических термообработок имеет место перекручивание перемычки вдоль продольной оси, а также упругие элементы с двумя перемычками (упругие элементы дифференциальных силоизмерительных датчиков) . Кроме того, последующая термическая и механйческая стабилизация, как правило, приводит к изменению таких характеристик, как частота. собственных колебаний, линейность зависимости частоты от величины приложенной силы, температурного коэффициента частоты.Цель изобретения - повышение точности получаемых характеристик.Поставленная цель достигается тем,что на упругийэлемент воздействуют при одновременном контроле веЛичины и знака усилиями. Компенсирую Шими внутренние усилия до их нулевой величины, и отпускают в нагруженном состоянии при температуре, не превышающей температуру оптимального отпуска материала упругого эле- О мента, и выше температуры, при ко883666 1) й - 1) мо Р 1)т 2 ) ф ВО Н формула изобретения торой предел упругости материала ниже удельного усилил от приложенной нагрузки. Отпуск упругих элементов из дисперсионно-твердеющих элинварных сплавов осуществляют нагреванием до 600-700 С со скоростью не более 20 С/мин, выдерживанием при этойо 5 температуре 2-4 ч и охлаждением со скоростью не более 10 С/мин.Способ осуществляется устройством, содержащим обойму, в которую 1 О помещают упругий элемент, и зажимной узел, который выполнен в виде взаимно перпендикулярных и встречно направленных пар винтов, геометрическая ось одной из которых размецена в средней плоскости обойм и 15 предназначена для перпендикулярного расположения к перемычке упругого элемента, а геометрические оси других пар смещены относительно этой плоскости. Обойма и зажимной узел 2 О выполнены из материала упругого элемента.На чертеже изображено размещение упругого элемента в устройстве (вид сверху). 25Упругий элемент 1 с перемычкой 2 помещается в обойму З,слегка закрепляется парами винтов 4(для растяжения)и 5 (для сжатия),и затем ставится в систему возбуждения перемычкиИзмеряется частота собственных колебаний перемычки на первой и третьей гармониках. Затем по формуле где О - отношение частот третьейи первой гармоник;40но- коэффициенты, составляющие 29,2023 и 8,0324 соответственно, рассчитывается значение безразмерной обобщенной силы, действующей на перемычку. В случае если величина Е отрицательная (сжатие перемычки), закручивают пару винтов 4, если положительная (перемычка растянута) -1закручивают винты 5. Для изменениянатяжения перемычки дифференциального датчика измеряют значение сил, действующих на каждую из перемычек, затем также, закручивая винты, добиваются одинакового и близкого к нулевому натяжения перемычек.Пример выполнения устройства для осуществления способа.Упругий элемент дифференциального датчика изготовлен из дисперсионнотвердеющего элинварного сплава 45 НХТ. После закалки от 890 0 и отпуска,при фО 700 С в течение 2 ч из заготовки был изготовлен упругий элемент. Амплитуда выходного сигнала второй перемычки в конце диапазона усилий резко снижается и. выходит за предель- у 5 ное значение (60 мВ), Температурнаяпогрешность разностей частоты в диапазоне температур от +20 до +55составляет +6,7 Гц,Рассчитанные из соотношения третьей и первой гармоник величины безразмерной силы составляют, соответственно, Е = + 0,150 и Е = - О, 132,т.е. первая перемычка растянута, авторая сжата. Затем упругий элементпомещается в обойму, изготовленнуюиз сплава 45 НХТ, и систему возбуждения. Путем попеременного закручивания винтов 4 и 5 натяжение перемычек изменяют, и обе перемычки доводятся до одинакового незначительного растянутого состояния (2=+0,057Е,2=0,064) . После этого обойма вместе с упругим элементом помещается ввакуумную печь и при остаточном давлении 10мм рт.ст. проводится отпуск пз следующему режиму: нагревдо 600 С со скоростью 16 С/мин, вьюдержка при этой температуре в течение 4 ч и охлаждение со скоростью8 С/мин до комнатной температуры,Величина амплитуды выходного сигнала обеих перемычек после отпуска вприспособлении не снижается ниже80 мВ во всем диапазоне усилий, температурная погрешность разностной частоты уменьшается до 1,7 Гц.Использование изобретения позволяет повысить точность получаемыххарактеристик, одновременно провеститемпературную и механическую стабилизацию датчиков и значительно увеличить выход годных датчиков. 1. Способ доводки характеристик упругого элемента вибрационных датчиков выполненного в виде упругого тела и перемычки, заклЮчающийся в том, что на упругий элемент термически воздействуют, а для предотвращения изгиба перемычку помещают в зажимное приспособление, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности получаемых характеристик, на упругий элемент воздействуют при одновременном контроле величины и знака усилиями, компенсирующими внутренние усилия др их нулевой величины, и отпускают в нагруженном состоянии при температуре, не превышающей температуру оптимального отпуска материала упругого элемента, и выше температуры, при которой предел упругости материала ниже удельного усилия от приложенной нагрузки.2. Способ по п. 1 о т л и ч а ющ и й с я тем, что отпуск упругих элементов из дисперсионно-твердеющих элинварных сплавов осуществляют883666 Составитель А. ЧистяковаТехред М.Рейвес Корректор А. Ференц актор П й каз 10208/ Подписиета СССРытийб., д, 4/5 Тираж, 487 ВНИИПИ ГОсударственного коми по делам изобретений и от 35, Москва, Ж, Раушскаялиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,нагреванием до температуры 600-700 ф С со скоростью не более 20 С/мнн, выдерживаннем при этой температуре 2- 4 ч и охлаждением со скоростью, не более 10 С/мин.3Устройство для доводки характе-ристик упругого элемента вибрационных датчиков, содержащее обойму, в которую помещают упругий элемент, и зажимной уз.ел, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что зажимной узел выполнен в виде взаимно перпендикулярных и встречно направленных пар винтов, геометрическая ось одной из которых размещена в средней плоскости обойм и предназначена для перпендикулярного расположения к перемычке упругогоэлемента, а геометрические оси других пар смещены относительно этойплоскости. 4. Устройство .по п. 3 о т л и ч аю щ е е с я тем, что обойма и зажимной узел выполнены из материала упругого элемента.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССР Р 576.518, кл. 6 01 Ь 1/10.2. Авторское свидетельство СССР 9 285.261, кл. 6 01 Н 13/00 (прототип).