PL152448B2

PL152448B2 - Tensometric sensor

Info

Publication number: PL152448B2
Application number: PL26878287A
Authority: PL
Inventors: Krzysztof Kowalski
Original assignee: Politechnika Lodzka
Priority date: 1987-11-11
Filing date: 1987-11-11
Publication date: 1990-12-31
Also published as: PL268782A2

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA REPUBLIC POLAND OPIS PATENTOWY PATENT DESCRIPTION 152448 152448 W IN Patent dodatkowy do patentu nr- Zgłoszono: ⁰⁷ H U (P· 268782) Pierwszeństwo -Additional patent to patent No.- Pending: ⁰⁷ HU (P · 268782) Priority - Int. Cl.® G01L 5/10 D03D 49/18 Int. Cl.® G01L 5/10 D03D 49/18 URZĄD PATENTOWY RP OFFICE PATENT RP Zgłoszenie ogłoszono: 88 09 oi Opis patentowy opublikowano: 1992 02 28 Application announced: 88 09 oi Patent description published: 1992 02 28 Hfffiiu IStlii Hfffiiu IStlii

Twórca wynalazku: Krzysztof KowalskiInventor of the invention: Krzysztof Kowalski

Uprawniony z patentu: Politechnika Łódzka, Łódź (Polska)Authorized by the patent: Lodz University of Technology, Lodz (Poland)

CZUJNIK TENSOMETRYCZNYTENSOMETRIC SENSOR

Przedmiotem wynalazku jest czujnik tensometryczny, przeznaczony do pomiaru siły w nitce w procesie przewijania.The subject of the invention is a strain gauge for measuring the force in a thread in the rewinding process.

Znany jest czujnik do pomiaru siły w nitce, zwany czujnikiem Rotshilda, złożony z trzech prowadników, które opasuje nitka, przy czym jeden z tych prowadników jest połączony z ruchomą okładką kondensatora. Zmiana wartości napięcia w nitce powoduje przemieszczanie okładki kondensatora, a tym samym zmianę jego pojemności, mierzonej miernikiem elektrycznym, proporcjonalną do sił w nitce.There is known a sensor for measuring the force in a thread, called a Rotshild sensor, composed of three guides which are wrapped around the thread, one of these guides being connected to a movable cover of the capacitor. The change in the value of the tension in the thread causes the displacement of the capacitor's cover, and thus the change of its capacity, measured with an electric meter, proportional to the forces in the thread.

Znane są także czujniki, które stanowią pręty lub płaskie sprężyny z naklejonymi tensometrami oporowymi. Do końca tych czujników przymocowane są prowadniki, które opasuje nitka. Ugięcie czujnika rejestrowane przez miernik elektryczny połączony z tensometrem jest proporcjonalne do sił w nitce.Also known are sensors consisting of rods or flat springs with glued resistance strain gauges. The guides are attached to the end of these sensors and are wrapped around the thread. The deflection of the sensor recorded by an electric meter connected to the strain gauge is proportional to the forces in the thread.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr 87900 czujnik tensometryczny do pomiaru siły oddziaływania nitki na prowadnik w procesie przewijania, stanowiący cienkościen ną powłokę walcowę, z naklejonymi tensometrami foliowymi, osadzoną na czopach dwóch wałków, przy czym na jednym z nich jest osadzony prowadnik nici.Also known from the Polish patent description No. 87900 is a strain gauge for measuring the force of the thread on the guide in the rewinding process, which is a thin-walled cylindrical shell with foil strain gauges glued on it, mounted on the pins of two rollers, one of them bearing a thread guide.

Znane czujniki charakteryzują się wprawdzie prostą budową, jednakże posiadają dużą masę elementu pomiarowego, który powoduje niską częstotliwość drgań własnych czujnika. Drgania własne czujnika są parametrem, który określa zakres zastosowania czujnika oraz wpływa na dokładność pomiaru, przy czym zakres jest tym większy im wyższa jest częstotliwość drgań własnych. Nadto znane czujniki posiadaję duży czas tłumienia drgań własnych czujnika.Although the known sensors are characterized by a simple structure, they have a large mass of the measuring element, which results in a low natural frequency of the sensor. The sensor's own vibration is a parameter that determines the scope of the sensor's application and affects the accuracy of the measurement, the greater the range, the higher the natural frequency. Moreover, known sensors have a long time to damp the sensor's natural vibrations.

152 448152 448

Czujnik tensometryczny według wynalazku jest wyposażony w cienkościenną powłokę stożkową, z naklejonymi tensometrami oporowymi, osadzoną od strony większej średnicy na wałku, zaś od strony mniejszej średnicy osadzoną na walcowym prowadniku nitki z obwodowym wyżłobieniem na nitkę. Siła wywierana przez nitkę na prowadnik powoduje odkształcenie powłoki stożkowej proporcjonalne do sił w nitce, rejestrowane miernikiem elektrycznym złączonym z tensometrem.The strain gauge according to the invention is equipped with a thin-walled conical shell with glued resistance strain gauges, mounted on the shaft on the larger diameter, and on a cylindrical thread guide with a circumferential thread groove on the smaller diameter side. The force exerted by the thread on the guide causes the deformation of the conical shell proportional to the forces in the thread, recorded with an electric meter connected to a strain gauge.

Czujnik według wynalazku, dzięki zastosowaniu cienkościennego elementu stożkowego podlegającego zginaniu, posiada co najmniej dwukrotnie mniejszą masę niż znane czujniki rurkowe, posiada także dużą sztywność, a w efekcie wysokie drgania własne, które zapewniają dokonanie pomiaru szybkozmiennych przebiegów dynamicznych sił w nitkach z dużą dokładnością.The sensor according to the invention, thanks to the use of a thin-walled conical element subject to bending, has at least twice less mass than known tubular sensors, it also has high stiffness and, as a result, high natural vibrations, which ensure the measurement of rapidly changing dynamic forces in the threads with high accuracy.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym przedstawiono czujnik w widoku z boku i w częściowym przekroju.The subject of the invention is illustrated in an embodiment in the drawing, which shows the sensor in a side view and in a partial section.

Czujnik tensometryczny według wynalazku jest wyposażony w cienkościenną powłokę stożkową 1, osadzoną od strony większej średnicy na wałku 2, a od strony mniejszej średnicy na walcowym prowadniku 3, na którym jest wykonane obwodowe wyżłobienie 4 na nitkę 5. Nadto na cienkościennej powłoce stożkowej są naklejane tensometry oporowe 6. Napięcie nitki 5 opasującej prowadnik 3 powoduje zginanie stożkowej powierzchni 1, proporcjonalne do napięcia w nitce 5, które jest rejestrowane przez miernik połączony z tensometrem 6.The strain gauge according to the invention is equipped with a thin-walled conical shell 1, deposited on the larger diameter side on the shaft 2, and on the smaller diameter side on a cylindrical guide 3, on which a circumferential thread groove 4 is made 5. Moreover, strain gauges are glued on the thin-walled conical shell. resistance 6. The tension of the thread 5 surrounding the guide 3 causes the bending of the conical surface 1, proportional to the tension in the thread 5, which is recorded by a meter connected to the strain gauge 6.

Claims

Patent claim

Strain gauge, designed to measure the force in the thread, equipped with resistance strain gauges, characterized in that it is equipped with a thin-walled conical shell (1), with stuck strain gauges (6), mounted on the shaft (2) on the larger diameter side, and the smaller diameter side on the cylindrical thread guide (3) (5).

Department of Publishing of the UP RP. Circulation 100 copies. Price PLN 3,000