PL205353B1 - Tensometryczny czujnik przemieszczeń - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest tensometryczny czujnik przemieszczeń, zwłaszcza do pomiaru sił rozciągających w rurociągach.

Znany jest, na przykład z polskiego opisu patentowego nr 140121, czujnik do pomiaru małych wydłużeń jednostkowych w ustrojach nośnych i kadłubach maszyn, zawierający cięgna śrubowe o dużej sztywności rozciągania i element pomiarowy o niewielkiej sztywności rozciągania. Cięgna śrubowe są zamocowane za pomocą nakrętek do wsporników przytwierdzonych do mierzonego obiektu, natomiast element pomiarowy, z naklejonymi tensometrami elektrooporowymi, jest połączony z cięgnami za pomocą uchwytów i baryłkowatych sworzni.

Znany jest również, na przykład z polskiego opisu patentowego nr 166070, tensometryczny czujnik przemieszczeń, zwłaszcza zawieszenia stałosiłowego rurociągu parowego, w którym element pomiarowy o niewielkiej sztywności rozciągania jest zamocowany w dwóch przeciwległych uchwytach w formie obustronnych pł ytek ś ciś nię tych ś rubami. Jeden uchwyt jest osadzony trwale w tulei ochronnej zakończonej końcówką oczkową, a drugi jest zakończony na zewnątrz tulei kolejną końcówką oczkową do zamocowania czujnika w układzie pomiarowym.

W tensometrycznym czujniku przemieszczeń , zwł aszcza do pomiaru sił rozcią gają cych w rurociągach, zawierającym cięgno śrubowe o dużej sztywności rozciągania i element pomiarowy o niewielkiej sztywności rozciągania, na który są naklejone tensometry elektrooporowe, według wynalazku, element pomiarowy stanowi przewężona środkowa część cięgna śrubowego, zamocowanego za pomocą głowicy i nakrętki z przegubami kulistymi w gniazdach na zewnątrz obejmy górnej i obejmy dolnej, mocowanych na mierzonym obiekcie śrubami umieszczonymi w ich kołnierzach. Czujnik korzystnie ma co najmniej dwa cięgna śrubowe z integralnymi elementami pomiarowymi, zamocowane w gniazdach po obu stronach rurociągu oraz ś ruby w obejmie górnej i obejmie dolnej, pomiędzy ich kołnierzami i gniazdami cięgien śrubowych, stabilizujące obejmy na rurociągu i dodatkowe śruby mocujące montażowe belki.

Zintegrowanie cięgna śrubowego z elementem pomiarowym tensometrycznego czujnika według wynalazku, znacznie upraszcza jego konstrukcję, eliminując konieczność stosowania uchwytów mocujących stanowiące dotychczas ten element cienkie taśmy stalowe. Śruby w kołnierzach obejm oraz śruby stabilizujące i dodatkowe śruby wgniatane w powierzchnię mierzonego obiektu, po usunięciu montażowych belek zabezpieczających przed uszkodzeniem elementu pomiarowego, zapewniają prawidłowe stabilizowanie czujnika na tym obiekcie, gwarantujące dokładne pomiary niewielkich wydłużeń wywoływanych siłami rozciągającymi. Przy pomiarze sił rozciągających w rurociągach poprawność uzyskiwanych wyników zwiększa ponadto zastosowanie w czujniku co najmniej dwóch naprzeciwległych cięgien śrubowych z elementami pomiarowymi.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia czujnik na rurociągu w widoku z boku, a fig. 2 - przekrój wzdłuż linii A-A zaznaczonej na fig. 1, po usunięciu montażowych belek.

Tensometryczny czujnik przemieszczeń, zwłaszcza do pomiaru sił rozciągających w rurociągach 1, ma dwa cięgna śrubowe 2 o dużej sztywności rozciągania i elementy pomiarowe 3 o niewielkiej sztywności rozciągania, na które są naklejone tensometry elektrooporowe. Elementy pomiarowe 3 stanowią przewężone środkowe części cięgien śrubowych 2. Cięgna śrubowe 2 z integralnymi elementami pomiarowymi 3, są zamocowane za pomocą głowic 4 i nakrętek 5 z przegubami kulistymi w gniazdach 6, 7 na zewnątrz obejmy górnej 8 i obejmy dolnej 9, po obu stronach rurociągu 1. Obejma górna 8 i obejma dolna 9, są mocowane na rurociągu 1 śrubami 10, 11 umieszczonymi w ich kołnierzach 12, 13. Pomiędzy kołnierzami 12, 13 obejm i gniazdami 6, 7 cięgien śrubowych 2 znajdują się śruby 14, 15 stabilizujące obejmy na rurociągu 1 oraz dodatkowe śruby 16, 17 mocujące montażowe belki 18. Po zamocowaniu obejm na rurociągu 1 śrubami 10, 11 i wgnieceniu zaostrzonych końcówek śrub 14, 15 w jego ściankę, usuwa się montażowe belki 18 i wgniata w ściankę rurociągu 1 również dodatkowe śruby 16, 17 mocujące pierwotnie te belki 18.

Obciążenie cięgien śrubowych 2 działającymi osiowo siłami rozciągającymi rurociąg 1 powoduje wydłużenie się elementów pomiarowych 3. Mostkowe układy tensometrów elektrooporowych, naklejone po obu stronach elementów pomiarowych 3, mierzą wartości wydłużeń jednostkowych tych elementów. Sygnał pomiarowy odkształcenia, mierzony na długości bazy pomiarowej Lb, przekładany jest na element pomiarowy 3 z bazą o długości L_p, przez co uzyskuje się wzmocnienie sygnału równe stosunkowi długości baz L/Lp·

Claims (3)

1. Tensometryczny czujnik przemieszczeń, zwłaszcza do pomiaru sił rozciągających w rurociągach, zawierający cięgno śrubowe o dużej sztywności rozciągania i element pomiarowy o niewielkiej sztywności rozciągania, na który są naklejone tensometry elektrooporowe, znamienny tym, że element pomiarowy (3) stanowi przewężona środkowa część cięgna śrubowego (2), zamocowanego za pomocą głowicy (4) i nakrętki (5) z przegubami kulistymi w gniazdach (6, 7) na zewnątrz obejmy górnej (8) i obejmy dolnej (9), mocowanych na mierzonym obiekcie śrubami (10, 11) umieszczonymi w ich kołnierzach (12, 13).

2. Tensometryczny czujnik według zastrz. 1, znamienny tym, że ma co najmniej dwa cięgna śrubowe (2) z integralnymi elementami pomiarowymi (3), zamocowane w gniazdach (6, 7) po obu stronach rurociągu (1).

3. Tensometryczny czujnik, według zastrz. 2, znamienny tym, że ma śruby (14, 15) w obejmie górnej (8) i obejmie dolnej (9), pomiędzy ich kołnierzami (12, 13) i gniazdami (6, 7) cięgien śrubowych (2), stabilizujące obejmy na rurociągu (1) oraz ma dodatkowe śruby (16, 17) mocujące montażowe belki (18).