CS240223B1

CS240223B1 - Extensometer

Info

Publication number: CS240223B1
Application number: CS247284A
Authority: CS
Inventors: Branko Turcic
Original assignee: Branko Turcic
Priority date: 1984-04-02
Filing date: 1984-04-02
Publication date: 1986-02-13

Abstract

Extenzometr s velmi krátkou základnou je určen pro snímání lokálních deformací u málo tuhých materiálů, například plastů. Zařízení sestává ze snímací části a vyvažovacíhp systému. Snímací část je tvořena pružným členem, který sestává z dvojice elastických krakorců, opatřených na volném konci snímacími stavitelnými vyměnitelnými dotyky. Na vetknutém konci je opatřen nejméně jedním tenzometrickým snímačem. Tento konec js uložen v tuhém tělese, uloženém otočně ve třmenu. Vyvažovači systém extenzometru je tvořen paralelogramovým závěsem, vedeným ve svislé rovině a opatřeným na konci vyvažovacím protizávažím. Celý extenzometr je prostřednictvím držáku uložen v kotevním ložisku.The extensometer with a very short base is designed for sensing local deformations in low-rigidity materials, such as plastics. The device consists of a sensing part and a balancing system. The sensing part is formed by a flexible member, which consists of a pair of elastic legs, equipped with adjustable, replaceable sensing contacts at the free end. It is equipped with at least one strain gauge sensor at the inserted end. This end is mounted in a rigid body, rotatably mounted in a yoke. The balancing system of the extensometer is formed by a parallelogram suspension, guided in a vertical plane and equipped with a balancing counterweight at the end. The entire extensometer is mounted in an anchor bearing by means of a holder.

Description

Vynález se týká extenzometru s velmi krátkou základnou, vhodného zejména pro snímání lokálních deformací součástí z málo tuhých materiálů.The invention relates to an extensometer with a very short base, particularly suitable for sensing local deformations of low-stiffness materials.

Dosud vyráběné a používané dotykové extenzometry pracují buď na principu indukčním nebo odporovém. Indukční extenzometry jsou tvořeny tuhými rameny se snímacími dotyky, které unášejí vůči sobě pohyblivé jádro· a cívku. Odporové extenzometry jsou tvořeny rovněž tuhými rameny se snímacími dotyky, které deformují vhodný pružný člen, například planžetu, opatřeny nejméně jedním odporovým tenzometrickým snímačem. Uvedené dotykové extenzometry mají však měrnou délku, danou základnou — l₀ příliš dlouhou, a to řádově desítky milimetrů.Contact extensometers manufactured and used to date operate either on the inductive or resistance principle. The inductive extensometers consist of rigid arms with sensing contacts that carry the movable core and the coil relative to each other. Resistance extensometers are also formed by rigid arms with sensing contacts that deform a suitable resilient member, for example a foil, provided with at least one resistance strain gauge sensor. Said contact extensometers, however, have a specific length given by the base ₁₀ too long, in the order of tens of millimeters.

Jistou výjimku tvoří snímače rozevřené trhliny se základnou 5 až 10 mm. Konstrukční řešení extenzometru s velmi krátkou základnou, například l₀ S 1 mm však přináší problém buď velkých sil potřebných k pohybu snímacích dotyků, nebo neúnosně malé citlivosti. Navíc vycházejí příliš rovnoměrné, těžké a mají krátkou snímací dráhu. Tyto extenzometry vyhovují pouze pro kovové materiály.A certain exception is opened crack sensors with a base of 5 to 10 mm. However, the design of an extensometer with a very short base, for example ₁₀ S 1 mm, raises the problem of either the great forces required to move the sensing touches or the unacceptably low sensitivity. In addition, they are too uniform, heavy and have a short sensing path. These extensometers are only suitable for metallic materials.

Uvedené nedostatky odstraňuje extenzometr s velmi krátkou základnou určený pro snímání lokálních deformací a sestávající ze snímací části a vyvažovacího systému podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že snímací část je tvořena pružným členem, sestávajícím z dvojice elastických krakorců, opatřených na volném konci stavitelnými výměnnými dotyky a na vetknutém konci nejméně jedním odporovým tenzometrických snímačem. Vetknutý konec každého elastického krakorce je pevně uložen v tuhém tělese, uloženém otočně ve třmenu. Vyvažovači systém je tvořen paralelogramovým závěsem vedeným ve svislé rovině a opatřeným na konci vyvažovacím protizávažím. Celý etxenzometr je prostřednictvím držáku uložen v kotevním ložisku.These drawbacks are overcome by an extensometer with a very short base for sensing local deformations and consisting of a sensing part and a balancing system according to the invention. SUMMARY OF THE INVENTION The sensing part is constituted by a resilient member consisting of a pair of elastic cradles, provided with adjustable interchangeable contacts at the free end and at least one resistive strain gauge sensor at the fixed end. The crimped end of each elastic cradle is rigidly received in a rigid body rotatably mounted in the yoke. The balancing system consists of a parallelogram hinge guided in a vertical plane and provided with a counterweight at the end. The entire etxensometer is mounted in the anchor bearing by means of a holder.

Extenzometr podle vynálezu je obzvlášť vhodný pro snímání deformací, například v ozubech, u součástí z málo tuhých materiálů, například plastů. Konstrukce zařízení plně splňuje požadavky pro snímání lokálních deformací u plastů požadujících relativně velkou snímací dráhu, s velkou poddajností a malou vlastní hmotností, a to proto, aby chování zkoušeného· tělesa nebylo při zkoušce ovlivněno přítomností extenzometru. Navíc je třeba, aby extenzometr zachovával vůči měřenému místu, které se často při zkoušce vzhledem ke svému okolí pohybuje, stálou polohu. Extenzometr podle vynálezu může pracovat s libovolnou měrnou délkou l_o v rozsahu cca od 0,3 mm do několika desítek μΐη, a to v závislosti na použitých snímacích dotykách. Zařízení lze s výhodou použít jak na součásti velké, tak i na součásti mnohem menší, než je velikost extenzometru. Vhodnou volbou materiálu, průřezu a délky elastických krakorců lze dosáhnout relativně malých sil potřebných k rozevření snímacích dotyků při dostatečně velké změně odporu tenzometrických snímačů a tudíž dostatečně velké citlivosti extenzometru.The extensometer according to the invention is particularly suitable for sensing deformations, for example in the teeth, of components made of low-rigidity materials, for example plastics. The design of the device fully meets the requirements for sensing local deformations in plastics requiring a relatively large sensing path, with high yield and low inherent weight, so that the behavior of the test body is not affected by the presence of an extensometer during the test. In addition, the extensometer shall maintain a fixed position in relation to the measuring point, which often moves during the test relative to its surroundings. The extensometer according to the invention can operate at any specific length l _o in the range of about 0.3 mm to several tens of μΐη, depending on the sensing contact used. Preferably, the device can be used on both large and much smaller components than the extensometer size. By suitable selection of the material, cross-section and length of the elastic brackets, the relatively small forces required to open the sensing contacts can be achieved with a sufficiently large change in the resistance of the strain gauge sensors and hence a sufficiently large sensitivity of the extensometer.

V důsledku své konstrukce nepůsobí extenzometr na zkoušenou součást prakticky žádnými silami způsobenými vlastní hmotností extenzometru, a to proto, že není na součást zavěšován a jeho tíha je do rovnováhy vyvážena protizávažími.Due to its design, the extensometer does not exert virtually any forces on the test component due to the extensometer's own weight, because it is not suspended from the component and its weight is balanced by counterweights.

Příkladné provedení extenzomeru podle vynálezu je schematicky znázorněno na připojeném vyobrazení.An exemplary embodiment of an extensomer according to the invention is shown schematically in the accompanying drawing.

Extenzometr pro snímání lokálních deformací plastů sestává ze snímací částí a vyvařovacího systému. Snímací část je tvořena pružným členem, sestávajícím z dvojice elastických krakorců 1, které jsou na svých volných koncích opatřeny stavitelnými vyměnitelnými dotyky 2. Druhý konec elastického krakorce 1 je opatřen odporovým tenzometrickým snímačem 4 a je pevně uložen v tuhém tělese 3, které je otočně uloženo pomocí ložiska 5've třmenu 6. Vyvažovači systém zařízení je tvořen paralelogramovým závěsem, vedeným ve svislé rovině. Paralelogramový závěs sestává ze dvou tyčí 7 paralelogramu uložených v ložiskách 8 paralelogramu a na svém konci opatřených vyvažovacím protizávažím 9. Extenzometr je prostřednictvím držáku 10 uložen v kotevním ložisku 11.The extensometer for sensing local plastic deformation consists of the sensing parts and the boiling system. The sensing part is formed by a resilient member consisting of a pair of elastic cradles 1, which are provided with adjustable interchangeable contacts 2 at their free ends. The other end of the elastic cradle 1 is provided with a resistance strain gauge 4 and is fixed in a rigid body 3 which is rotatably mounted The balancing system of the device consists of a parallelogram hinge, guided in a vertical plane. The parallelogram hinge consists of two parallelogram rods 7 mounted in the parallelogram bearings 8 and provided with a counterbalance counterweight 9 at their end. The extensometer is supported by a support 10 in an anchor bearing 11.

Snímání lokální deformace se provádí tak, že sě měrná délka l_o nastaví při přikládání snímacích stavitelných a vyměnitelných dotyků 2 na povrchu zkoušené součásti, a to pomocí spárových nebo základních měrek, vložených mezi oba vyměnitelné dotyky 2. Při zkoušce jsou snímací vyměnitelné dotyky 2 unášeny deformujícím se povrchem zkoušené součásti a způsobuje ohyb elastických krakorců 1. Deformace jejich krajních vláken je odporovými tenzometrickými snímači 4 převáděna na elektrický signál. Protože se místo, odkud je deformace součásti snímána, vůči zkušebnímu stroji ve svislém směru mírně pohybuje, je snímací část extenzometru přes třmen 6 vedena paralelogramovým závěsem, a to prostřednictvím její tyče 7 a ložiska 8. Aby na zkoušenou součást a snímací vyměnitelné dotyky 2 nepůsobily žádné síly způsobené hmotností extenzometru, je celý systém vyvážen do rovnováhy vyvažovacím protizávažím 9. K vyrovnání rozdílů mezi přímkovou drahou snímacích vyměnitelných dotyků 2 a kruhovou drahou třmenu 6, jakož i k základnímu ustavení celého extenzometru na zkušebním zařízení, slouží otočné ložisko 5 třmenu 6 a otočné uložení celého' extenzometru v kotevním ložisku 11. Snímací vyměnitelně dotyky 2 lze na měřené místo upínat a v průběhu zkoušky k povrchu sou240223 části přitlačovat například pružným závěsem, zakotveným na snímacích vyměnltel6 ných dotykách 2 a objímajících obvod zkoušené součásti.The local deformation sensing is performed by adjusting the specific length l _o when placing the sensing adjustable and replaceable contacts 2 on the surface of the test component, by means of joint or base gauges inserted between the two replaceable contacts 2. During the test, the replaceable contact 2 is carried. deforming the surface of the test component and causing bending of the elastic cantilevers 1. The deformation of their outer fibers is converted into an electrical signal by the resistive strain gauges 4. As the part from where the deformation of the component is sensed moves vertically relative to the test machine, the extensometer sensing part is guided by a parallelogram hinge through the yoke 6 through its rod 7 and bearing 8. To prevent the test component and the sensing interchangeable contacts 2 no force due to the mass of the extensometer, the entire system is balanced by a counterweight 9. the whole extensometer can be stored in the anchor bearing 11. The interchangeable contact probes 2 can be clamped to the measured point and pressed against the surface of the sou240223 part, for example, by a flexible hinge anchored to the interchangeable contact probes 2 and embracing the circuit of the test component.

Claims

SUBJECT

Extensometer for sensing local deformations consisting of a sensing part and a balancing system, characterized in that the sensing part consists of a resilient member consisting of a pair of elastic cradles (1) provided with adjustable interchangeable contacts (2) at the free end and at least one resistive end by strain gauge (4), fixed

BACKGROUND OF THE INVENTION the end of the elastic cradle (1) is rigidly received in a rigid body (3) rotatably mounted in the yoke (6), while the balancing system is formed in a vertical plane guided by a parallelogram hinge. the support (10) is mounted in the anchor bearing (11).