Датчик силы

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сева - Советскнк(61) Дополнительное к авт, свил-ву(22)Заявлено 03.09.81 (21) 3335884/18-10с присоелинением заявки М(23) Приоритет(5 )М. Кд. С 011/10 ГввуаЕстюепвй кеавтвт СИР вв йема взебрпеник и атарытийДата опубликования описания 30,01.83(54) ДАТЧИК СИ% полненной из м езоэлектрика, ужит звукопров несения на нее ских преобразо нокристаллического оверхность которой дом и подложкой для двух электроакустиателей 2 ч оистваределоил. рений.Наиболе сущности к датчик сил ческих вол ы Устройство относится к силоизме- , рительной технике и может применять. ся в качестве динамомет рв, а такжеов качестве чувствительного элемента датчиков силы, давления и акселерометров.Известное устройство содержит . пластину; изготовленную из монокрист таФлического пьезоэлектрика, поверх-ность которой ЯвлЯетсЯ ЗВУкопРОВОДОм,о и размещенные на этой пластине рреобразователи электрического сигнала в акустическую волну и наоборот .1Недостатком известного устройства .является хрупкость линии задержки, обусловленная Физическими свойствами монокристаллического пьезоэлектрика, а также ограниченный диапазон измее близким по технической предлагаемому является ы на поверхностно-акусти нах, состоящий из пластинНедостаток устр " заключается в ограниченности и в измерения со стороны малых сЦель изобретения - расаирение диапазона измерения при статическом и динамическом нагружениях.Поставленная цель достигается тем, что каждый электроакустический преобразователь выполнен в виде полого герметизированного цилындрического корпуса, внутри которого размещенакатувка индуктивности, охватывающая стержень из магнитострикционного материала прикрепленный к центру диска закрывающего один из торцов цилиндрического корпуса, и постоянного магнита, закрепленного на внутренней стенке цилиндрического корпуса, а звуко993054 4й Диски 3 выполняют функции акустических фильтров., что повышает устойчивость преобразования силы Г в часм, тоту.Использование предлагаемого датй чика позволяет расширить пределы из"мерения, которые определяются диаметром перемычки, служащей звукопроводом,Выполнение составных частей устройст 10 ва из металла позволяет повысить устойчивость силочувствительного элеу- . мента к ударным нагрузкам и статииз ческим перегрузкам. провод выполнен в виде металлическосиловоспринимающей перемычки, соединяющей центры дисков электроакустических преобразователей, а также течто цилиндрические корпуса и дискиэлектроакустических преобразователевыполнены заодно целое с металлической силовоспринимающей перемычкой.На фиг.1 показан датчик, общийвид; на фиг.2 " схема включения датчика,Датчик состоит из двух электроакстических преобразователей, каждыйкоторых содержит корпус 1 крышку 2,металлический диск 3, стержень 4, катушку 5 индуктивности, постоянный магнит 6, выводы 7 катушки и проходныеизоляторы 8; Преобразователи соединяются между собой.при помощи перемычки 9. 20Если по катушке пропускать переменный ток определенной частоты, тов стержне 4, входящем в эту катушку,согласно эффекту Джоуля, возникнутпродольные механИческие волны той 25же частоты, Они вызовут изгибные колебания диска 3, которые, в свою очередь, приведут к возникновению про"дольных волн в перемычке 9.Через некоторое время, зависящее 30от длины перемычки 9, волна, распространяющаяся в ней, достигает дискавторого преобразователя и приводитк возникновению в нем изгибных колебаний. Они возбуждают продольные вол- З 5ны в стержне нижнего преобразователя,связанном с этим диском, что приводит, согласно эффекту Виллари, к возникновению переменного тока в катушке. 40При включении в цепь положительнойобратной связи электронного усилителя 1 О (фиг.2) и при достаточном ко"эффициенте усиления последнего наего выходе возникают колебания. 45Под воздействием измеряемой силыР происходит удлинение перемычки 9,что приводит к увелияению временизадержки и к уменьшению частоты коле"баний. 50 Формула изобрете ния1, Датчик силы, содержащий дваэлектроакустических преобразователя,соединенных звукопроводом, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения диапазона измерения пристатическом и динамическом нагружениях, каждый электроакустический преобразователь выполнен в виде пологогерметизированного цилиндрическогокорпуса, внутри которого размещенакатушка индуктивности, охватывающаястержень из магнитострикционного материала прикрепленный к центру диска, закрывающего один из торцов цилиндрического корпуса, и постоянногомагнита, закрепленного на внутреннейстенке цилиндрического корпуса, азвукопровод выполнен в виде металлической силовоспринимающей перемычки,соединяющей центры дисков электроакустических преобразователей.2. Датчик по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности, цилиндрические корпусаи диски электроакустических преобразователей выполнены заодно целое сметаллической силовоспринимающей пе"ремычкой,Источники информации,принятые во вниманве при экснертиэе1. Патент США Ю 3863487,кл. 73-71,2, опублик, 19752. Патент США М" 3878477кл 331-40 опублик 1935 1 прототип)993054 ставительхРед И. Те аказ 441/5 ное Патент",Филиал П ктор Н.Безродная Тираж ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Москва, ЖГодзиковскийр Корректор ГАгар 71ого кий иРауй Подиитета ССткрытийкая наб Ужгород, ул. Проектная, 4