CS242764B1 - Složený snímač síly - Google Patents

Abstract

Zařízení se týká snímačů síly a řeší pojištění měrného členu umožňující určit přetížení snímače, anebo vytvoření snímače s více rozsahy. Složený snímač síly obsahuje alespoň dva měrné členy s rozdílnými kapacitami. Každý měrný člen s vyšší kapacitou slouží jako mechanická pojistka pro měrný člen s nižší kapacitou.

Description

(54) Složený snímač síly

Zařízení se týká snímačů síly a řeší pojištění měrného členu umožňující určit přetížení snímače, anebo vytvoření snímače s více rozsahy. Složený snímač síly obsahuje alespoň dva měrné členy s rozdílnými kapacitami. Každý měrný člen s vyšší kapacitou slouží jako mechanická pojistka pro měrný člen s nižší kapacitou.

Předmětem vynálezu je složený snímač síly, u kterého se řeší pojištění měrného členu, umožňující určit přetížení snímače anebo vytvoření snímače s více měřicími rozsáhy.

Snímače sil, zvláště snímače sil nižších kapacit, jsou vybavovány pojistkami proti přetížení měrného členu. Pojistky jsou mechanické, utvořené jako pevné dorazy, které přejímají nadměrné zatížení a zabraňují tak zničení měrného členu. Velikost zatížení, při kterém pojistka začíná přebírat část«nadměrné síly, je dána deformační vůli mezi pojistkou a opěrným členem upraveným ve snímači sily pro tento účel.

Toto uspořádáni chránící měrný člen před zničením ale neumožňuje stanovit při provozu velikost přetížení působícího na snímač síly.

Uvedený nedostatek odstraňuje řešeni složeného snímače síly podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že složený snímač síly obsahuje alespoň dva měrné členy s rozdílnými kapacitami, přičemž každý měrný člen s vyšší kapacitou je vetknut do pevného rámu tak, že jeho zatěžovací plocha je nastavena proti směru snímání zatěžovací síly měrného členu s nižší kapacitou s deformační vůlí.

Výhodou tohoto uspořádáni je, že umožňuje přímo měřit zatížení takto utvořené pojistky, respektive pojistek a stanovit přetížení snímače síly tvořeného tímto systémem. Signály * z měrných členů mohou být dále zpracovány samostatně nebo v různé kombinaci, například součtově, procentuálně a podobně. Tímto řešením lze také vytvořit snímač síly, který má na počátku měřicího rozsahu vyšší citlivost než po zbytek rozsahu. To je výhodné zejména pro případ, kdy se měří váhové dávky několika složek pro směs, přičemž první ze složek je relativně malá, například při dávkování aktivátorů do vody nebo cementu při výrobě betonu.

Příklady provedení složeného snímače síly jsou schematicky znázorněny na připojeném výkresu, kde na obr. 1, 2 a 3 jsou příkladná provedení tlakového snímače s různými typy prvního měrného členu a s pojistkou tvořenou druhým měrným členem ve tvaru sloupku, na obr. 4 je přiklad dvou měrných členů stejného typu a současně v provedení pro snímáni tlaku a na obr. 5 je příklad provedení s dvěma měrnými členy a s dorazem.

Složený snímač síly v prvním příkladu provedení obsahuje první měrný člen 2 paralelogramového typu vetknutý do pevného rámu. K pevnému rámu je upevněna také mechanická pojistka upravená jako druhý měrný člen 2. Oba měrné členy 2, 2_ jsou vzájemně ustaveny s deformační vůlí h ve směru působení zatěžovací síly P. Jejich zatížení se snímá tenzometry 2· Deformační vůle h je volena tak, aby nedošlo k poškození prvního měrného členu _1 nadměrným zatížením.

V jiném příkladu provedení je první měrný člen 2 tvořen tělesem torzního typu pod kterým je umístěn s deformační vůlí h druhý měrný člen 2· Oba členy jsou opatřeny tenzometry 2<

Dalši příkladné provedení obsahuje první měrný člen 2 membránového typu a druhý měrný člen 2 j^e opět umístěn pod ním a je proveden jako čidlo sloupkového typu.

V jiném provedení je složený snímač síly tvořen známými třmenovými tělísky upevněnými ve skříni 2 snímače. Přitom je k prvriímu měrnému členu 2 připevněn opěrný člen 2 opatřený táhlem T_ s maticí 2· Přitom ve směru působící zatěžovací síly P je mezi oběma měrnými členy 2, 2 ponechána deformační vůle a mezi maticí 2 a druhým měrným členem 2 deformační vůle h^. V tomto provedení slouží druhý měrný člen 2 jako pojistka při zatěžování tlakovou i tahovou silou ±P.

V dalším provedení složeného snímače jsou použity jako prvni měrný člen 2 sloupkový typ. tělíska a jako druhý měrný člen 2 sloupkový člen s dutým průřezem. Složený snímač v tomto provedení je dále doplněn další pojistkou ve tvaru dutého sloupku, který tvoří doraz 2· Deformační vůle (zdvihy) jednotlivých členů musí být zvoleny tak, aby nedošlo k překročení meze pružné deformace všech členů, zaručující bezchybnou funkci měrných členů 2' 2 i dorazu

5. Například je-li povoleno 25 % zvýšení jmenovitého zatížení měrného členu _1» potom h 5 1,25 hp neboli h| + h₂ + h₃ S 1,25 h₃; h₂ + h₃ £ 0,25 hp a jestliže h-j á 0,25 h₂ je h₂ S 0,2 h_x a h₃ < 0,05 hf, kde h je celková deformační vůle h| je deformační vůle prvního měrného členu 1. h₂ je deformační vůle druhého měrného členu 2 h₃ je deformace dorazu j5.

Pro specifická použití lze analogicky vytvářet i jiná provedení snímačů s větším počtem měrných členů.

Při měření působí na složený snímač síly zatěžovaci síla P tak, že nejprve se zatěžuje první měrný člen 3 s nejnižší kapacitou. První měrný člen JL se přitom deformuje a po vyčerpání celkové deformační vůle h (u složeného snímače se dvěma měrnými členy JL, 2) převezme část zatížení druhý měrný člen 2. Zatížení působící na oba měrné členy 1, 2 snímají pomocí tenzometrů 2·

U složeného snímače s další pojistkou ve formě dorazu E> převezme po vyčerpání deformační vůle h₃ prvního měrného členu 3 část zatíženi druhý měrný člen 2 a po vyčerpání jeho deformační vůle h₂ převezme část zatížení doraz 5, který se může deformovat až do vyčerpání jeho deformace h₃. U složeného snímače pro měření tlakových i tahových zatěžovacích sil P se tlaková zatěžovaci síla P snímá obdobně s využitím deformační vůle hj prvního měrného členu f, zatímco tahová zatěžovaci síla P se snímá tak, že po vyčerpání tahové deformační vůle h^ prvního měrného členu _1 se část zatížení přenese přes táhlo J7 a matici ji na druhý měrný člen 2.

Získané signály z tenzometrů 2 ^se vyhodnocují známými způsoby a aparaturami, přičemž umístění několika měrných členů f, 2, umožňuje vyhodnocovat přetížení snímače, měřit zatížení pojistky respektive pojistek a zpracovat všechny signály bud samostatně, nebo v různých kombinacích.

Claims (1)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   Složený snímač síly, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň dva měrné členy (1, 2) s rozdílnými kapacitami, přičemž každý měrný člen (2) s vyšší kapacitou je vetknut do pevného rámu tak, že jeho zatěžovaci plocha je nastavena proti směru snímání zatěžovaci síly (P) měrného členu (1) s nižší kapacitou s deformační vůlí (h, h₃ , h₂, hj, h^).