CZ304560B6 - Tenzometrický snímač - Google Patents
Tenzometrický snímač Download PDFInfo
- Publication number
- CZ304560B6 CZ304560B6 CZ2007-433A CZ2007433A CZ304560B6 CZ 304560 B6 CZ304560 B6 CZ 304560B6 CZ 2007433 A CZ2007433 A CZ 2007433A CZ 304560 B6 CZ304560 B6 CZ 304560B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- stop
- force
- forces
- strain
- pair
- Prior art date
Links
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Řešení se týká ochrany tenzometrického snímače (5) proti přetížení. Snímač (5) je uchycen pomocí kloubových vazeb (3, 4) na součásti (1, 2) s působištěm síly měřicího zařízení. Silový doraz (6), spojený pevně s rámem (9) není v činnosti, nepřesáhne-li deformace snímače vůli (x), nastavenou dorazovými maticemi (7, 8). Jakmile hodnota zatížení a tím deformace snímače (5) způsobí vymezení nastavitelné vůle (x) - doraz se uvede v činnost. Při dalším působení zatížení se toto rozdělí mezi snímač (5) a silový doraz (6). Konstrukce silového dorazu (6) a jeho tuhost musí být taková, aby ani při přetížení nebylo překročeno dovolené zatížení na snímač (5). Silový doraz (6) lze opatřit čidlem vysílajícího signál o překročení maximální stanovené hodnoty měřené síly, který lze využít jednak pro signalizaci překročení maximální stanovené hodnoty zatížení, tak i pro ukončení působení měřené síly.
Description
Oblast techniky
Vynález se týká ochrany taho-tlakových a torzně namáhaných tenzometrických snímačů, s jedním nebo více tenzometry, před působením měřených sil, resp. dvojice sil, převyšujících maximální stanovenou hodnotu. Vynález je využitelný obecně v oboru měření sil, jak tahových, tlakových a ohybových, tak i v oboru měření dvojic sil, tzn. točivého momentu a smyku.
Dosavadní stav techniky
Ochrana tenzometrického snímače, sjedním, nebo i svíce tenzometry, před překonáním tzv. meze kluzu nebo destrukce se obvykle zajišťuje tím, že tenzometrický snímač je dimenzován pro působení několikanásobně většího zatížení, než je předepsána max. hodnota zatížení na snímači. Takto dimenzovaný snímač obvykle vykazuje značnou tuhost, a to na úkor citlivosti, což se projeví zejména při nízkých zatíženích.
Při způsobení větší síly, resp. dvojice sil, na snímač než dovolené, zejména rázem, může dojít k překonání tzv. meze kluzu materiálu snímače, na kterém jsou osazeny, většinou přilepeny, tenzometry. Překonání meze kluzu může způsobit určitý ofset v signálu ze snímače, neboť Wheatstonův můstek, ve kterém jsou zapojeny tenzometry, je trvale rozvážen. Na místě je i nejistota ohledně linearity takto přetíženého tenzometrického snímače.
Nevýhody současného stavu ochrany tenzometrických snímačů, kdy se jako ochrana před překonáním meze kluzu materiálu snímače, resp. jeho destrukce, používá předimenzování snímače pro určité uvedené maximální zatížení, jsou zejména vyšší tuhost snímače a tím snížená citlivost. Další nevýhodou je trvalé poškození snímače při překonání maximálního zatížení buď statickým účinkem měřené síly, resp. dvojice sil, nebo rázem, zejména impulzem síly, resp. dvojice sil, působící velice krátkou dobu, v důsledku selhání lidského faktoru.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nevýhody standardního řešení ochrany tenzometrických snímačů odstraňuje tenzometrický snímač pro měření sil resp. dvojce sil, podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je to, že ve směru působení měřené síly resp. dvojice sil je opatřen alespoň jedním silovým dorazem resp. momentovým dorazem pro zachycení části měřené síly resp. dvojice sil, která převyšuje maximální stanovenou hodnotu měřené síly resp. dvojice sil a/nebo pro ukončení působení měřené síly resp. dvojice sil.
Konstrukce dorazu je taková, že lze rychle a jednoduchým způsobem změnit a nastavit velikost hodnoty síly resp. dvojice sil, při kterých dojde k aktivaci dorazu. Nastavování dorazu pro maximální hodnoty síly resp. dvojice sil se může provádět např. pomocí matice a kontramatice, příp. může být aplikováno řešení jiného než mechanického charakteru, např. hydraulicky či pneumaticky.
Silový doraz a/nebo momentový doraz je s výhodou opatřen vypínačem pro ukončení působení měřené síly resp. dvojice sil, při překročení její maximální stanovené hodnoty. Silový doraz a/nebo momentový doraz může být opatřen čidlem pro signalizaci překročení maximální stanovené hodnoty měřené síly resp. dvojice sil.
Ve výhodném provedení je signalizace čidla o překročení maximální stanovené hodnoty měřené síly resp. dvojice sil, připojena k vypínači působící měřené síly, resp. dvojice sil.
- 1 CZ 304560 B6
Navrhované řešení se silovým, resp. momentovým dorazem, které eliminuje nevýhody dosavadního stavu techniky, pracuje v principu tak, že při působení síly, resp. dvojice sil v dovoleném rozsahu, se deformuje jenom tenzometrický snímač a doraz není v činnosti. Jakmile hodnota zatížení snímače dosáhne stanovené maximální dovolené hodnoty nebo vyšší, deformace snímače bude taková, že se vymezí nastavitelná vůle mezi dorazem a dorazovou plochou a doraz dosedne - doraz se uvede v činnost. Při dalším působení zatížení se toto rozdělí mezi snímač a doraz. Konstrukce dorazu a jeho tuhost musí být taková, aby ani při přetížení nebylo překročeno dovolené zatížení na tenzometrický snímač.
Silový doraz, resp. momentový doraz lze opatřit čidlem vysílajícího signál o překročení maximální stanovené hodnoty měřené síly, resp. dvojice sil, který lze využít jednak pro signalizaci překročení maximální stanovené hodnoty zatížení na snímač, tak i pro ukončení působení měřené síly, resp. dvojice sil.
Výhody navrhovaného řešení spoužitím dorazu jsou zejména vtom, že pro měření síly, resp. dvojice sil, lze použít snímač s vyšší citlivostí, tj. s nižší únosností při přetížení. Při překonání maximální stanovené hodnoty měřené síly, resp. dvojice sil, nedojde k destrukci snímače, ani k překonání meze kluzu materiálu snímače. Navrhované řešení ochrany tenzometrických snímačů lze použít nejen pro snímače taho-tlakové a torzně namáhané, ale také i pro tenzometrické snímače namáhané ohybem a smykem.
Silový doraz působí jak ve směru tahového, tak i tlakového napětí a momentový doraz působí v obou směrech působení dvojice sil.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je blíže znázorněn na připojených výkresech, kde na obr. 1 je schematicky znázorněno uspořádání silového doraz pro případ řazení tenzometrického snímače mezi nepohyblivý rám měřicího zařízení a součást s působištěm síly. Na obr. 2 je schematicky znázorněno uspořádání silového dorazu pro případ řazení tenzometrického snímače mezi dvě součásti s působištěm síly měřicího zařízení. Na obr. 3 je schematicky znázorněno uspořádání momentového dorazu pro případ tenzometrického snímače namáhaného torzně.
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 1 je schematicky znázorněno uspořádání nastavitelného silového dorazu 6 pro případ řazení tenzometrického snímače 5 pomocí kloubových vazeb 3, 4 mezi nepohyblivý rám měřicího zařízení 9 a součást 2 s působištěm síly. Silový doraz 6 je upevněn pevně na nepohyblivý rám 9 a prochází skrz součást 2 s působištěm síly. Jelikož se součást 2 s působištěm síly může pohybovat v obou vyznačených směrech, jsou na silovém dorazu 6 umístěny vymezovací matice 7 na obou stranách součásti 2 s působištěm síly. Pomocí vymezovacích matic 7 se nastaví vůle mezi součástí 2 s působištěm síly a maticemi 7, na obr. je tato vůle zakótována jako rozměr x. Vůle x může být na obou stranách součásti 2 s působištěm síly stejná nebo různá, podle charakteru a velikosti dovolené působící síly v obou směrech.
Na obr. 2 je schematicky znázorněno uspořádání nastavitelného silového dorazu 6 pro případ svislého provedení měřicího zařízení, kde tenzometrický snímač 5 je řazen pomocí kloubových vazeb 3, 4 mezi spodní součást J_ s působištěm síly a horní součást 2 s působištěm síly měřicího zařízení. Silový doraz 6 je upevněn pevně na nepohyblivý rám 9 a prochází skrz spodní i horní součást I, 2 s působištěm síly. Při tomto provedení je nutno chránit tenzometrický snímač 5, uchycený na kloubových vazbách 3, 4, pomocí vymezovacích matic 8, 7 na silovém dorazu 6 u obou součástí 1, 2 s působištěm síly. Vůle x, může být ve směru přibližování nebo oddalování
-2CZ 304560 B6 součástí 1, 2 s působištěm síly, stejná nebo různá, podle charakteru a velikosti dovolené působící síly v obou směrech.
Navrhované řešení na obr. 1 a 2 pracuje tak, že při působení síly, v dovoleném rozsahu se deformuje jenom tenzometrický snímač 5. Silový doraz 6 není v činnosti, nepřesáhne-li deformace snímače vůli x. Jakmile hodnota zatížení na snímač 5 dosáhne takových hodnot, že vlivem deformace snímače 5 se vymezí nastavitelná vůle x mezi součástí 1_, resp. 2 s působištěm síly a vymezovacími maticemi 8, resp. 7 - silový doraz 6 se uvede v činnost. Při dalším působení zatížení se toto rozdělí mezi snímač 5 a silový doraz 6. Konstrukce silového dorazu 6 a jeho tuhost musí být taková, aby ani při přetížení nebylo překročeno dovolené zatížení na tenzometrický snímač 5.
Silový doraz 6 lze opatřit čidlem vysílajícího signál o překročení maximální stanovené hodnoty měřené síly, který lze využít jednak pro signalizaci překročení maximální stanovené hodnoty zatížení na snímač 5, tak i pro ukončení působení měřené síly.
Uvedené uspořádání podle obr. 1 bylo prakticky využito pro ochranu tenzometrického snímače při měření točivého momentu metodu měření reakce statoru dynamometru na známé délce ramene.
Na obr. 3 je schematicky znázorněno uspořádání nastavitelného momentového dorazu tenzometrického snímače namáhaného torzně pro měření dvojice sil, tj. pro měření točivého momentu. Snímač tvoří měřicí hřídel 15 s tenzometry 21, ukončen přírubou 11, kterou se snímač upevní na přírubu hnacího hřídele 10 pomocí šroubů 12. Momentový doraz 18 je tvořen dorazovým válcem, pevně spojeným s měřicím hřídelem J_5 s tenzometry 2J_ a vymezovacími šrouby 16, 17, které jsou upevněny na unášečích 13. 14. Unášeče 13, 14 jsou pevně spojeny s měřicím hřídelem 15, přičemž unášeče 13, 14 musí být řazeny před částí měřicího hřídele 15 s umístěnými, obvykle nalepenými, tenzometry 21, ve směru toku přenášeného výkonu. Dorazový válec momentového dorazu 18 je opatřen dosedacími plochami pro vymezovací šrouby 16, 17. Příruba hnaného hřídele 20 se připevní na dorazový válec momentového dorazu 18 pomocí šroubů 19. Pomocí vymezovacích šroubů 16, 17 se nastaví vůle mezi dosedací plochou šroubů 16, 17 a dorazovým válcem momentového dorazu 18 zakótována jako rozměr x.
Při přenášení točivého momentu, vyvolaného účinkem od dvojice sil v dovoleném intervalu hodnoty točivého momentu je deformace měřicího hřídele 15 s tenzometry 21 taková, že vymezovací šrouby 16, 17 nedosednou na dorazovou plochu dorazového válce momentového dorazu 18. Momentový doraz 18 není v činnosti, nepřesáhne-li deformace měřicího hřídele 15 vůli x. Jakmile hodnota zatížení na měřicí hřídel 15 dosáhne hodnot, při kterých vlivem deformace měřicího hřídele 15 se vymezí nastavitelná vůle x mezi dorazovými šrouby 16. 17 a dorazovým válcem momentového dorazu 18 - momentový doraz 18 se uvede v činnost. Tím se zatížení od hnacího hřídele rozdělí na měřicí hřídel 15 a na dorazový válec momentového dorazu 18. Tuhost dorazového válce momentového dorazu 18, vymezovacích šroubů 16, 17, unášečů 13, 14 a části měřicího hřídele 15 mezi přírubou 11 a unášeči 13, 14, musí být taková, aby ani při přetížení nebylo překročeno dovolené zatížení na část měřicího hřídele 15 s tenzometry 21.
Navrhovaná ochrana snímače točivého momentu dovoluje snížit tuhost měřicího hřídele J_5 v úseku s nalepenými tenzometry 21 zmenšením průřezu, a tím zvýšit citlivost snímače, jak je také naznačeno ve schématu na obr. 3.
Momentový doraz 18, reprezentovaný dorazovým válcem lze opatřit čidlem vysílajícího signál o překročení maximální stanovené hodnoty měřené dvojice sil, který lze využít jednak pro signalizaci překročení maximální stanovené hodnoty zatížení na měřicí hřídel 15, tak i pro ukončení působení měřené dvojice sil.
-3CZ 304560 B6
Průmyslová využitelnost
Vynález je využitelný obecně v oboru měření sil, jak tahových, tlakových a ohybových, tak i v oboru měření dvojic sil, tzn. točivého momentu a smyku.
Claims (4)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Tenzometrický snímač pro měření sil resp. dvojice sil, vyznačující se tím, že proti přetížení ve směru působení měřené síly resp. dvojice sil je opatřen alespoň jedním nastavitelným silovým dorazem (6) resp. nastavitelným momentovým dorazem (18) pro zachycení části měřené síly resp. dvojice sil, která převyšuje maximální stanovenou hodnotu měřené síly resp. dvojice sil a/nebo pro ukončení působení měřené síly resp. dvojice sil.
- 2. Tenzometrický snímač podle nároku 1, vyznačující se tím, že silový doraz (6) a/nebo momentový doraz (18) je opatřen vypínačem pro ukončení působení měřené síly resp. dvojice sil, při překročení její maximální stanovené hodnoty.
- 3. Tenzometrický snímač podle nároku 1, vyznačující se tím, že silový doraz (6) a/nebo momentový doraz (18) je opatřen čidlem pro signalizaci překročení maximální stanovené hodnoty měřené síly resp. dvojice sil.
- 4. Tenzometrický snímač podle nároku 3, vyznačující se tím, že signalizace čidla o překročení maximální stanovené hodnoty měřené síly resp. dvojice sil, je připojena k vypínači působící měřené síly, resp. dvojice sil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2007-433A CZ304560B6 (cs) | 2007-06-26 | 2007-06-26 | Tenzometrický snímač |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2007-433A CZ304560B6 (cs) | 2007-06-26 | 2007-06-26 | Tenzometrický snímač |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2007433A3 CZ2007433A3 (cs) | 2009-01-07 |
| CZ304560B6 true CZ304560B6 (cs) | 2014-07-09 |
Family
ID=40175539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2007-433A CZ304560B6 (cs) | 2007-06-26 | 2007-06-26 | Tenzometrický snímač |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ304560B6 (cs) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58151538A (ja) * | 1982-03-05 | 1983-09-08 | Mitsubishi Electric Corp | 振動試験装置 |
| EP0503719A1 (fr) * | 1991-03-08 | 1992-09-16 | Laboratoires D'electronique Philips | Capteur à jauge de contrainte |
| EP0524589A2 (en) * | 1991-07-22 | 1993-01-27 | Liberty Technologies, Inc. | System and method for determining torque output of motor actuated valve operators |
| EP0598443A1 (fr) * | 1992-11-18 | 1994-05-25 | Laboratoires D'electronique Philips S.A.S. | Capteur à jauges de contrainte, appareil de mesure de forces ou de poids et tablette tactile |
| WO1998041080A2 (en) * | 1998-02-25 | 1998-09-24 | Strain Monitor Systems, Inc. | Passive peak deflection sensor |
| DE19910003A1 (de) * | 1999-03-08 | 2000-09-14 | Hbm Waegetechnik Gmbh | Überlastsicherung für Aufnehmer mit Dehnungsmeßstreifen |
| US20020062998A1 (en) * | 2000-11-28 | 2002-05-30 | Siemens Automotive Corporation | Weight sensor assembly with overload spring |
| WO2003060440A1 (de) * | 2002-01-21 | 2003-07-24 | Sartorius Ag | Kraftaufnehmer |
-
2007
- 2007-06-26 CZ CZ2007-433A patent/CZ304560B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58151538A (ja) * | 1982-03-05 | 1983-09-08 | Mitsubishi Electric Corp | 振動試験装置 |
| EP0503719A1 (fr) * | 1991-03-08 | 1992-09-16 | Laboratoires D'electronique Philips | Capteur à jauge de contrainte |
| EP0524589A2 (en) * | 1991-07-22 | 1993-01-27 | Liberty Technologies, Inc. | System and method for determining torque output of motor actuated valve operators |
| EP0598443A1 (fr) * | 1992-11-18 | 1994-05-25 | Laboratoires D'electronique Philips S.A.S. | Capteur à jauges de contrainte, appareil de mesure de forces ou de poids et tablette tactile |
| WO1998041080A2 (en) * | 1998-02-25 | 1998-09-24 | Strain Monitor Systems, Inc. | Passive peak deflection sensor |
| DE19910003A1 (de) * | 1999-03-08 | 2000-09-14 | Hbm Waegetechnik Gmbh | Überlastsicherung für Aufnehmer mit Dehnungsmeßstreifen |
| US20020062998A1 (en) * | 2000-11-28 | 2002-05-30 | Siemens Automotive Corporation | Weight sensor assembly with overload spring |
| WO2003060440A1 (de) * | 2002-01-21 | 2003-07-24 | Sartorius Ag | Kraftaufnehmer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2007433A3 (cs) | 2009-01-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | The mechanical properties of Polyvinyl Butyral (PVB) at high strain rates | |
| US5728953A (en) | Cable load sensing device | |
| CA2670719C (en) | Roller comprising a force sensor | |
| EP2789997B1 (en) | Load detecting device | |
| CN101301930B (zh) | 一种飞行控制致动器上作用力检测的改进 | |
| EP2615433B1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Justierung des Eckenlastfehlers einer Parallelführung | |
| CZ304560B6 (cs) | Tenzometrický snímač | |
| CZ24196U1 (cs) | Tenzometrický snímač | |
| CN109374160A (zh) | 一种用于铁道车辆超偏载检测的钢轨应力传感器 | |
| GB2087085A (en) | Force transducer with multiple measuring sections | |
| CN111366486A (zh) | 一种扭力锁定释放装置 | |
| CN112345137A (zh) | 基于应力测试技术的柔性传动系统扭矩监测方法 | |
| CN113324637A (zh) | 一种带预紧力的平板式高速动态衡秤台 | |
| CN215492021U (zh) | 一种带预紧力的平板式高速动态衡秤台 | |
| CA2527377A1 (en) | Load cell protection apparatus and load detection apparatus incorporating same | |
| CN201096513Y (zh) | 传感器的销式限位保护机构 | |
| KR20170077875A (ko) | 스프링 구조 일체형 토크 센서 및 그 구조물 | |
| KR101777087B1 (ko) | 긴장력 측정 장치 | |
| RU2060480C1 (ru) | Тензорезисторный преобразователь усилий | |
| JPH0535300Y2 (cs) | ||
| JP2567094Y2 (ja) | 油圧サーボ式圧縮試験装置 | |
| Makabe et al. | Research of protection equipment for the load cell receiving a large impact load | |
| CN103940682B (zh) | 一种混凝土剪切徐变系数的测试装置及其测试方法 | |
| JP2014041088A (ja) | トルク変換器 | |
| RU88082U1 (ru) | Устройство для определения несущей способности болтового соединения |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20150626 |