Устройство для измерения статических усилий

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик рп 97415 О(22) Заявлено 08.05. 81 (21) 3284900/18-10 313 М Клс присоединением заявки МоС 01 (. 1/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ УСИЛИЙИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при высокоточных измерениях усилий в различных областях промышленности.Известно устройство для измерения усилий, содержащее струнный датчик с адаптероми возбудителем, усилитель и счетчик импульсов датчика (.1(.Недостатком данного устройства является малая точность вследствие существенной нелинейности датчика.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст-. ройство, содержащее струну с адаптером и возбудителем и усилитель ( 21.Недостатком известного устройства является малая точность вследствие увеличения погрешности нелинейности при уходе характеристики струнного датчика от дестабилизирующих факторов.Цель изобретения - повышение точности измерения за счет уменьшения погрешности нелинейности.Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным адаптером, реверсивным счетчиком, блоком управления и коммутатором, вход которого соединен с адаптерами, а выход - с входом усилителя, выход которого связан со счетным входом счетчика, а блок управления подклю"чен к управляющим входам коммттато"ра и счетчика, при этом возбудительи адаптеры размещены соответственно4 Ой1на расстоянии т/2; с/2 и 1/2Вот заделки струны,где с - длина струны; щ и 1 - номера нечетных гармоник,на которые настроены. адаптеры и воэ"будитель.На фиг.1 представлена структурнаясхема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы его работы; на фиг,3 градуировочные характеристики устрой 15 стват на фиг.4 - графики изменениянелинейностей градуировочных характеристик.Устройство содержит струну 1 садаптерами 2 и 3 и возбудителем 4,20 усилитель 5, реверсивный счетчик импульсов б, блок управления 7 и коммутатор 8.Устройство работает следующим образом,Блок управления 7 с помощью коммутатора 8 замыкает электрический контур струнного датчика через адаптер2, возбуждая при этом одну из двухфиксированных гармоник (например Г)30 и одновременно дает разрешение на по-(ложительный счет в счетчике 6, Через одну секунду работы датчика блок управления 7 подает сигналы на остановку счетчика б и замыкание электрического контура датчика через адаптер 3, возбуждая при этом вторую издвух5 фиксированных гармоник (например 1 ).Через время с=0,1 с время выхода струнного датчика на рабочую точку) блок управления 7 дает сигнал на вы читание в счетчике б. Через время 10блок управления останавливает счетчик б, при этом в нем записан код: Яф или в общем виде: 15)-пи ккоторый является градуировочной характеристикой датчика, при этом выбирается из условия минимизации нелинейности градуировочной характеристики. датчика,Используя зависимость частоты колебания струны на различных гармони"как от приложенного к струне усилия,можно показать, что отношение чувствительностей характеристик на различных гармониках равно приблизительно отношению номеров этих гармоник,т.е,:%6 рйк кИспользуя этот факт, что чувствительность, например, седьмой гармоникивыше чувствительности третьей в -"раза, а нелинейности на рабочемучастке измеряемого параметра близки, получаем в результате вычитания 3линеаризированную градуировочнуюхарактеристику. За счет одновременного ухода седьмой и третьей гармоникфот дестабилизирующих факторовч еньшается чувствительность градуи ровочной характеристики от дестабилизирующих факторов, за счет чего повышается и точность измерений.Применение данного устройства позволяет обойтисьбез дорогостоящих электронных линеаризаторов, что дает существенный экономический эффект в многоканальных измерительных системах. Формула изобретенияУстройство для измерения статических усилий, содержащее струну садаптером и возбудителем и усилитель,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности измеренияза счет уменьшения погрешности нелинейности, оно снабжено дополнительнымадаптером, реверсивным счетчиком,блоком управления и коммутатором,вход которого соединен с адаптерами,а выход - с входом усилителя, выходкоторого связан со счетным входомсчетчика, а блок управления подключен к управляющим входам коммутатора и счетчика, при этом возбудительи адаптеры размещены соответственнона расстоянии П 2.;В)2(ф ); Е/2 (" -- )от заделки струны, где О - дЛинаструны; и и К- номера нечетных гармоник, на которые настроены адаптерыи возбудитель.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Новицкий П.В. и др. Цифровыеприборы с частотными датчиками. Л.,974150 Редактоо Подписноеенного комитета СССРтений и открытий-35, Раушская наб., д.4 аэ 8680/56 Тираж 887 ВНИИПИ Государст по делам иэобр 113035, Москва, илиал ППП "Пате