CS241773B1 - Strain gauge deformation member - Google Patents
Strain gauge deformation member Download PDFInfo
- Publication number
- CS241773B1 CS241773B1 CS842142A CS214284A CS241773B1 CS 241773 B1 CS241773 B1 CS 241773B1 CS 842142 A CS842142 A CS 842142A CS 214284 A CS214284 A CS 214284A CS 241773 B1 CS241773 B1 CS 241773B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- strain gauge
- pot
- gauge according
- wall
- web
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Force In General (AREA)
Abstract
Tenzometrický deformační člen (11) pro převádění sily nebo tlaků, působících ve směru (P), pomocí odporového tenzometru f7) na výstupní elektrický signál se skládá z hrncovitého tělesa (1), v jehož dně (5) a stěně (9) je zahnutými mezerami (25) vymezen jedno-nebo víceramenný pružně deformovatelný nosník (16) s rameny (23), podepřenými stojinami (14, 18) o prstenec (8) podstavy (2). U dorazové stojiny (18) může být provedena dorazová mezera (22). vymezující celkový průhyb. Zbývající časti dna (3), případně i stěny (95, mohou být mezi bočními stěnami (20) sousedních ramen (23) odstraněny odříznutím .stěny (9) v rovině proložené horní plochou prstence (8).The strain gauge deformation element (11) for converting force or pressure acting in the direction (P) by means of a resistance strain gauge f7) into an output electrical signal consists of a pot-shaped body (1), in the bottom (5) and wall (9) of which a single- or multi-arm elastically deformable beam (16) with arms (23) supported by struts (14, 18) and a ring (8) of the base (2) is defined by curved gaps (25). A stop gap (22) can be made at the stop strut (18) to define the total deflection. The remaining parts of the bottom (3), or possibly also the walls (95), can be removed between the side walls (20) of the adjacent arms (23) by cutting off the wall (9) in a plane intersected by the upper surface of the ring (8).
Description
(54) Tenzometrický deformační člen(54) Strain gauge
Tenzometrický deformační člen (11) pro převádění sily nebo tlaků, působících ve směru (P), pomocí odporového tenzometru f7) na výstupní elektrický signál se skládá z hrncovitého tělesa (1), v jehož dně (5) a stěně (9) je zahnutými mezerami (25) vymezen jedno-nebo víceramenný pružně deformovatelný nosník (16) s rameny (23), podepřenými stojinami (14, 18) o prstenec (8) podstavy (2). U dorazové stojiny (18) může být provedena dorazová mezera (22). vymezující celkový průhyb. Zbývající časti dna (3), případně i stěny (95, mohou být mezi bočními stěnami (20) sousedních ramen (23) odstraněny odříznutím .stěny (9) v rovině proložené horní plochou prstence (8).A strain gauge deformation member (11) for converting forces or pressures acting in the direction (P) by means of a resistance strain gauge f7) to an output electrical signal consists of a pot-shaped body (1), the bottom (5) and wall (9) of which a one- or multi-arm elastically deformable beam (16) is defined by gaps (25) with arms (23) supported by webs (14, 18) against a ring (8) of the base (2). A stop gap (22) can be provided for the stop bar (18). defining the total deflection. The remaining parts of the bottom (3) and possibly the wall (95) can be removed between the side walls (20) of the adjacent arms (23) by cutting off the wall (9) in a plane interlaced with the upper surface of the ring (8).
(11) B ·, (51) Int. Clí(11) Int., (51) Int. Clí
G Ol L 1/22G Ol L 1/22
H 23 16H 23 16
Obr. 5Giant. 5
241 77!241 77!
- 1 Vynález ee týká tenzometrického deformačního členu a řeší problém snadno zhotovitelného víceúčelového deformačního Členu pro snímání sil řádu desetin N až kN a tlaků řádu setin až desítek MPa u mechanicko-elektrických převodníků.The invention relates to a strain gauge strain member and solves the problem of an easy-to-use multipurpose deformation member for sensing tenths of the order of N to kN and pressures of the order of hundredths to tens of MPa at mechanical-electrical converters.
Deformační členy s odporovými tenzometry pro měření sil a tlaků uvedených hodnot jsou obvykle řešeny jako ohybové nosníky, a to bu<5 jako nosníkyvna dvou podporách, nebo nosníky jednostranná vetknuté. Při měření tlaku snímá tento deformační člen deformaci membrány, vlnovce nebo tlakoměrné krabice, působenou tlakem· Základní nevýhodou dosud známých deformačních členů je poměrně vysoká nákladnost jejich výroby. Výroba vyžaduje velký podíl nákladného frézování.Crumple element with resistance strain gauges for measuring forces and pressures above values are usually designed as bending beams, and either <5 as the beams on two supports or clamped beams unilateral. When measuring the pressure, this deformation member senses the deformation of the diaphragm, bellows or pressure gauge box caused by the pressure. The basic disadvantage of the known deformation members is the relatively high cost of their production. Manufacturing requires a large proportion of expensive milling.
Někdy se dosahuje úspory nákladů tím, že je deformační člen složen z většího množství tvarový tedy i výrobně jednoduchých dílů. Například v německé přihlášce vynálezu DE-OS 22 37 353 je popsán snímač tlaku principiálně jednoduché konstrukce, složený z většího množství dílů spojených šroubovými spojí. Takto docílená úspora výrobních nákladů má však za následek nižší přesnost působenou hysterezí v některých šroubových spojích*Sometimes cost savings are achieved by the deformation member being composed of a plurality of shaped parts, which are simple to manufacture. For example, German patent application DE-OS 22 37 353 describes a pressure sensor of essentially simple construction, composed of a plurality of parts connected by screw connections. Such savings in production costs, however, result in lower accuracy due to hysteresis in some screw connections *
Uvedené nevýhody v podstatné míře odstraňuje tenzometrický deformační člen podle vynálezu. Podstat® vynálezu spočívá v tom, Že defarmovatelný nosník a jemu příslušná alespoň jedna stojina jsou společně vymezeny ve dně a ve stěně hrncovitého tělesa nejméně dvěma mezerami, přičemž podstava tenzometrického deformačního členu je tvořena otevřeným koncem hrncovitého tělesa.These disadvantages are substantially eliminated by the strain gauge deformation member of the present invention. The object of the invention is that the defarmable beam and its at least one web are jointly defined in the bottom and in the wall of the pot-shaped body by at least two gaps, the base of the tensometric deformation member being formed by the open end of the pot-shaped body.
V alternativách provedení vynálezu jsou u jednoramenného nosníku mezery v dosedací ploše dna vedeny rovnoběžně a souměrně a dno je mezi dvěma předchozími mezerami rozděleno další mezerou.In alternate embodiments of the invention, in the case of a single-arm girder, the gaps in the bottom contact surface are guided parallel and symmetrically, and the bottom is divided by a further gap between the two previous gaps.
V alternativách provedení s víceramenným nosníkem jsou; jedno rameno a jemu příslušná stojina ve dně a ve stěně hrneovitého tělesa vymezeny dvěma zahnutými mezerami a jednotlivá ramena jsou vzhledem k ose hrncovítého tělesa uspořádána sy241773In alternatives, embodiments with a multi-armed beam are; one arm and its web in the bottom and in the wall of the pot-shaped body are defined by two curved gaps and the individual arms are arranged with respect to the axis of the pot-shaped body sy241773
- 2 metricky, přičemž úhel sevřený dvěma sousedními rameny seL, ' rovná 18Ο0, nebo je meněí než 180°.- 2 metric, wherein the angle between two adjacent legs SEL '18Ο equals 0 or is less than 180 °.
V daláích alternativách se roviny proložené bočními stěnami defonnova telného nosníku protínají nad dosedací plochou dna hrncovitého tělesa, dosedací plocha dna je kolmá na osu hrncovitého tělesa, nefunkční části dna a stěny hrncovitého tělesa jsou odstraněny, mezi podstavou a jednou z více stojin je vytvořena dorazová mezera.In other alternatives, the planes interspersed with the side walls of the deflectable beam intersect above the bottom surface of the pot body, the bottom surface is perpendicular to the axis of the pot body, the non-functional portions of the bottom and the walls of the pot body are removed. .
Podle posledních alternativ provedení vynálezu má hrncoví té těleso rotační, například válcovitý tvar, a deformovatelný nosník je v místě připevnění tenzometru zeslaben.According to the latest alternatives of the invention, the pot body is rotatable, for example cylindrical in shape, and the deformable beam is weakened at the attachment point of the strain gauge.
Přednos tí tenzometrického deformačního členu podle vynálezu je, že celé základní duté hrncovité těleso lze vyrobit lisováním, protlačováním nebo soustružením namísto dřívějšího frézování, > následným rozbruuSením jeho dna a stěny lze vytvořit značný počet různých typů deformovatelného nosníku podle požadavků na konstrukční provedení mechanicko-elektriekého převodníku.The advantage of the strain gauge deformation member according to the invention is that the entire basic hollow pot can be made by pressing, extruding or turning instead of earlier milling, and by subsequently cutting its bottom and wall a considerable number of different types of deformable beam can be created .
Příklad provedení vynálezu je znázorněn na výkresech, kde představuje v axonometrickém zobrazení obr. 1 tenzometrický deformační člen s pružným deformovatelným nosníkem na dvou stojinách s odstraněnou postranní částí nefunkčního zbytku dna a stěny, obr. 2 deformovatelný nosník jednostranně vetknutý, obr. 3 jednoramenný nosník s dorazovou mezerou, obr· 4 tříramenný deformovatelný nosník, obr. 5 čtyřramenný nosník s dorazovou mezerou u jedné stojiny, a obr. 6 až 16 v půdorysném pohledu dno β alternativami provedení různých typů deformovatelného nosníku.1 shows a strain-gauge deformation member with a resilient deformable beam on two webs with the side part of the dysfunctional remainder of the bottom and the wall removed, FIG. 2 shows a deformable beam unilaterally fixed, FIG. Fig. 4 shows a three-arm deformable beam, Fig. 5 shows a four-arm beam with a stop gap at one web, and Figs. 6 to 16 in plan view of the bottom β with alternatives of different types of deformable beam.
Hrncovité těleso i má přednostně rotačně válcovitý tvar s případně rozšířeným prstencem 8. vytvářejícím na otevřeném konci hrncovitého tělesa X podstavu χ tenzometrického deformačního členu 11. a se dnem J, jehož dosedací plocha je kolmá na jeho osu.The pot-shaped body 1 preferably has a rotationally cylindrical shape with an optionally widened ring 8 forming at the open end of the pot-shaped body X a base 10 of a strain-gauge deformation member 11 and with a base J whose bearing surface is perpendicular to its axis.
V horní části hrncovi télío tělesa i o menším průměru jsou podle obr. 1 vytvořeny dvěma rovnoběžnými mezerami souměrnými k jeho ose, ve dně J. deformovatelný nosník £ a ve stěně £ dvojice podpůrných stojin £. Podle obr, 3 může být v jedné z nich, například ve stojině 12, podle potřeby provedena dorazové mezera 12. Jedna postranní nefunkční část zbytku dna 3. a stěny 5 je odstraněna a druhé postranní část je pro názornost ponechána . Na deformovatelném nosníku £ je připevněn odporový tenzometr 2· V místě připevnění tenzometrů 2 múže být deformovatelný nosník 6 zeslaben odebráním prstencová drážky 19 v dosedací ploše dna 2 nebo na jeho opačně vnitřní straně a/nehb odebráním neznázorněného vybrání v boční stěně ifi· :/In the upper part of the pot of the body and of the smaller diameter, according to FIG. 1, two parallel gaps are symmetrical to its axis, in the bottom 1 a deformable beam 4 and in the wall 4 a pair of support legs 4. According to FIG. 3, a stop gap 12 may be provided in one of them, for example in the web 12, as desired. One lateral non-functional part of the remainder of the bottom 3 and the wall 5 is removed and the other side part is left for illustration. A resistive strain gauge 2 is attached to the deformable beam. At the attachment point of the strain gauges 2 m, the deformable beam 6 can be weakened by removing the annular groove 19 in the bearing surface of the bottom 2 or on the opposite side thereof.
Na obr. 2 je alternativa provedení tenzometrického deformačního členu 11 s vnější stěnou £ o stejném průměru s podstavou £. Ve dně J j® další mezerou 15. vedenou kolmo na předchozí dvě rovnoběžné mezery 2» vytvořen deformovatelný nosník & jako jednostranně vetknutý nosník spojený stojinou ££ β podstavou £*·.FIG. 2 shows an alternative embodiment of a strain gauge deformation member 11 having an outer wall 6 of equal diameter with the base 6. In the bottom 10, another deformable beam 15 extending perpendicularly to the two previous parallel gaps 2 is formed as a deformable beam 6 as a one-sidedly fixed beam connected by a web 54 by a base 54.
Podle obr. 4 je u tenzometrického deformačního členu 21 ve dně Ja ve stěně £ vytvořen víceramenný deformovatelný nosník 16 s třemi rameny 13. Podépřenými na třech stojinách vyčnívá jících z podstavy £. Ramena 13 jsou navzájem spojena ve středu dna J a jsou uspořádána symetricky. Ramena 13 ma.ií boční stěny 20. tvořící poloviny zahnuté mezery 25. provedená v průběhu výroby ve dně J a ve stěně £. Odporové tensometry £ mohou být nalepeny na kterémkoliv rameno 13. případně může být každé rameno Í3 osazeno samostatným měřícím systémem můstkově zapojených odporových tenzometrů 2· Ramena 13 mohou: být v místě připevnění tenzometrů 2 zeslabena vytvořením prstencové drážky 19 v dosedací ploše dna J nebo na jeho opačná vnitřní straně a/nebo odebráním vybrání v boční stěně 20.Referring to FIG. 4, a multi-arm deformable beam 16 with three legs 13 is formed in the wall 6 of the tensometric deformation member 21 at the bottom Ja in the wall 6, supported on three webs protruding from the base 6. The arms 13 are connected to each other at the center of the base J and are arranged symmetrically. The arms 13 have side walls 20 forming half of the curved gap 25 made during production in the bottom J and in the wall 6. The resistance strain gauges 6 may be adhered to any arm 13. Alternatively, each arm 13 may be fitted with a separate measuring system of bridged resistance strain gauges 2. The arms 13 may: be weakened at the attachment point of the strain gauges 2 by forming an annular groove 19 in or opposite the inner side and / or removing the recesses in the side wall 20.
Na obr. 5 je tenzometrický deformační člen 21 s víceramenným deformovatelným nosníkem 16 se čtyřmi symetricky uspořádanými rameny 23. V dorazové stojině 18 je provedena dorazová mezera 22.FIG. 5 shows a strain gauge deformation member 21 with a multi-arm deformable beam 16 with four symmetrically arranged arms 23. A stop gap 22 is provided in the stop web 18.
Jednotlivá ramena 13. 23 u víceramenných deformoVatelných nosníků 16 navzájem svírají zpravidla stejný úhel. Jejich uspořádání múžé být i podle osy symetrie, kde potom úhel svírá- , ný alespoň jednou dvojicí ramen 13 je odlišný od ostatních.In the case of multi-leg deformable beams 16, the individual legs 13, 23 generally form the same angle with each other. Their arrangement may also be along the axis of symmetry, where the angle formed by the at least one pair of arms 13 is different from the others.
- 4 Roviny proložené rovnými bočními stěnami 10 deformovatelného nosníku 6 nebo bočními stěnami 20 jednotlivých ramen 13, se mohou vzájemně protínat nad dosedací plochou dna J.The planes intersected by the straight side walls 10 of the deformable beam 6 or the side walls 20 of the individual arms 13 may intersect each other above the contact surface of the base J.
Jsou-li boční stěny 20 zakřivené podle obr. 16, může být jejich plocha zakřivená podle pláště kužele nebo válce, jejichž osy protínají nad dosedací plochou dna J osu hrneovitého tělesa 1.If the side walls 20 are curved according to FIG. 16, their surface may be curved according to the cone or cylinder housing, whose axes intersect above the bearing surface of the bottom J the axis of the body 1.
Zbývající nefunkční části dna 3. a stěny přikloněné k bočním·, stěnám 10, 20, se mohou odstranit řezem, vedeným rovinou proloženou horní plochou prstence 8, nebo lze odstranit jen zbytky dna J.The remaining non-functional portions of the bottom 3 and the walls inclined to the side walls 10, 20 can be removed by cutting along a plane intersected by the upper surface of the ring 8, or only remnants of the bottom J can be removed.
Působením síly P ve směru šipky se deformovatelný nosník 6., 16 prohne případně až na doraz, vymezený doraaovou mezerou 12. 22. a z odporového tenzometru 2 se vyšle signál k dalšímu zpracování podle jeho charakteru·By application of the force P in the direction of the arrow, the deformable beam 6, 16 is bent to the limit defined by the doraa gap 12, 22, and a signal is sent from the resistance strain gauge 2 for further processing according to its character.
Hlavní výhoda řešení tenzometrického deformačního členu 11. 21 spočívá ve zjednodušení jeho výroby. Hrncovité těleso 1 rotačního válcovitého tvaru lze přednostně vyrábět na soustruhu, a různé tvary deformovatelného nosníku 6., 16 lze vytvářet například rozbrušováním, při kterém vznikají rovné mezery 2 nebo rovné úseky zahnuté mezery 25.The main advantage of the solution of the strain gauge deformation member 11, 21 is the simplification of its production. The rotary cylindrical pot-shaped body 1 can preferably be produced on a lathe, and the various shapes of the deformable beam 6, 16 can be formed, for example, by cutting, which produces straight gaps 2 or straight sections of bent gaps 25.
Hrncovité těleso 1 lze také vytvářet například lisováním nebo vytlačováním. To je výhodné zejména tehdy, jedná-li seU/L o velkosériovou výrobu, nebo je-li nutno řešit výrobu s jiným půdorysným tvarem dna J a podstavy £ než kruhovým. Rovněž lze vytvářet mezeru 2» 15 a 35 jinak než rozbrušováním, například ; řezáním laserovým paprskem nebo plazmovým hořákem. To potom; otevírá možnosti konstrukčního řešení deformovatelného nosníku 6, 16 s libovolným půdorysným tvarem mezer £, 15 β 2.5 ia tím volby takového typu, který nejlépe vyhovuje požadavkům kladeným na tenzometrický deformační člen 11, 21.The pot-like body 1 can also be formed, for example, by pressing or extrusion. This is particularly advantageous in the case SEU / L for volume production or if it is necessary to solve the production of a different ground plan shape of the bottom base and J £ than circular. It is also possible to create a gap 2, 15 and 35 other than by cutting, for example ; cutting by laser beam or plasma torch. That then; opens the possibilities of structural design of the deformable beam 6, 16 with arbitrary ground shape of the gaps 15, 15 β 2.5 ia and thus the choice of the type that best meets the requirements of the strain gauge deformation member 11, 21.
Všechny mezery 15 a 25. užívané v popisu vynálezu, jsou průchozí, to znamená, že mají ve dně J a ve stěně % funkci rozdělovači. Odstraní-li se v některých alternativách provedení vynálezu zbývající část dna 2 a stěny <>, mizí tím i mezery Σ, X5 a 25 a zůstanou pouze boční stěny 10. 20. Roviny proložené bočními stěnami 10, 2Q potom charakterizují typ deformovatelného nosníku 6, 16,jak je blíže znázorněno na obr. 6 až 16.All of the gaps 15 and 25 used in the description of the invention are continuous, that is to say they have a distribution function in the bottom J and in the wall. If, in some alternatives, the remainder of the bottom 2 and the walls <> are removed, the gaps Σ, X5 and 25 will disappear, leaving only the side walls 10. 20. The planes interspersed with the side walls 10, 20 will then characterize the type of deformable beam 6, 16 as shown in more detail in FIGS. 6 to 16.
- 5 Tenzometrický deformační člen podle vynálezu je zejména určen pro meehanieko-elektrická převodníky snímačů sil a tlaků pro elektronická systémy měření, zkouěení, řízení a regulace různých procesů, strojů a zařízení.·The strain-gauge deformation element according to the invention is particularly intended for meehano-electric transducers of force and pressure transducers for electronic systems for measuring, testing, controlling and regulating various processes, machines and equipment.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS842142A CS241773B1 (en) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | Strain gauge deformation member |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS842142A CS241773B1 (en) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | Strain gauge deformation member |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS214284A1 CS214284A1 (en) | 1985-08-15 |
CS241773B1 true CS241773B1 (en) | 1986-04-17 |
Family
ID=5357698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS842142A CS241773B1 (en) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | Strain gauge deformation member |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS241773B1 (en) |
-
1984
- 1984-03-26 CS CS842142A patent/CS241773B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS214284A1 (en) | 1985-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7437954B2 (en) | Six-axis force sensor | |
EP0154728B1 (en) | Load detector | |
US3427875A (en) | Multipurpose load cell | |
WO1995031700A1 (en) | A mass-produced flat multiple-beam load cell and scales incorporating it | |
KR19980083857A (en) | 6 component load cell | |
CN112747854B (en) | Six-dimensional force sensor | |
CN112748258B (en) | Triaxial accelerometer based on single mass | |
US4621533A (en) | Tactile load sensing transducer | |
CN101089625A (en) | Metal capacitive micro accelerometer | |
US4520679A (en) | Load converter | |
JP5248856B2 (en) | Force measuring element | |
KR101455307B1 (en) | Divided sensing part 6-components load-cell | |
US5129265A (en) | Multidirectional force sensor | |
CS241773B1 (en) | Strain gauge deformation member | |
JP2767766B2 (en) | 6-axis force sensor | |
JP2000227373A (en) | Multi-axes force sensor | |
US6886418B2 (en) | Integrally formed flexure pivot for a force-measuring device, and force-transfer mechanism with the flexure pivot | |
KR20070084807A (en) | Robot Cuff 6-Axis Force / Moment Sensor | |
CN215984976U (en) | Cross beam elastic piece, six-dimensional force sensor and industrial robot | |
US3320569A (en) | Shear load cell | |
CN209745222U (en) | Resistance strain type micro-strain sensor | |
CN210487142U (en) | A fiber grating three-dimensional force sensor | |
US20070107531A1 (en) | Force measurement element | |
CN113043071A (en) | Force sensing device capable of sensing low-frequency force and high-frequency force | |
EP1090277A1 (en) | Load cell |