RU194612U1 - SENSOR FOR MEASURING LONGITUDINAL EFFORTS - Google Patents
SENSOR FOR MEASURING LONGITUDINAL EFFORTS Download PDFInfo
- Publication number
- RU194612U1 RU194612U1 RU2019133324U RU2019133324U RU194612U1 RU 194612 U1 RU194612 U1 RU 194612U1 RU 2019133324 U RU2019133324 U RU 2019133324U RU 2019133324 U RU2019133324 U RU 2019133324U RU 194612 U1 RU194612 U1 RU 194612U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elastic element
- sensitive part
- sensor
- strain gauge
- curvature
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Force In General (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в устройствах для защиты грузоподъемных машин и механизмов от перегрузок (например, контроль веса грузового автомобиля, контроль нагрузки в строительных машинах, контроль нагрузки в полотне и опорах мостов и т.д.). Технический результат, достигаемый в результате решения поставленной задачи, заключается в повышении чувствительности датчика. Датчик для измерения продольных усилий содержит: а) упругий элемент, включающий среднюю чувствительную часть и концевые силовоспринимающие части, и б) тензорезисторное устройство. Чувствительная часть упругого элемента выполнена криволинейной и имеет форму фрагмента цилиндрической оболочки, а тензорезисторное устройство установлено на внутренней поверхности чувствительной части. Предпочтительно, чтобы толщина чувствительной части упругого элемента составляла диапазон 1…5 мм, а радиус кривизны составлял диапазон 15…40 мм. Предпочтительно также, чтобы толщина чувствительной части упругого элемента составляла 3 мм, а радиус кривизны составлял 19,5 мм. Предпочтительно, чтобы сопряжение чувствительной части упругого элемента с его силовоспринимающими частями было выполнено в виде галтелей. Предпочтительно также, чтобы чувствительная часть упругого элемента имела вырезы. Предпочтительно, чтобы деформация, прикладываемая к датчику, была направлена на изгиб и сжатие чувствительной части упругого элемента. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to measuring equipment and can be used in devices to protect lifting machines and mechanisms from overloads (for example, monitoring the weight of a truck, monitoring the load in construction vehicles, monitoring the load in the canvas and bridge supports, etc.). The technical result achieved by solving the task is to increase the sensitivity of the sensor. A sensor for measuring longitudinal forces contains: a) an elastic element including a middle sensitive part and end force-sensing parts, and b) a strain gauge device. The sensitive part of the elastic element is made curved and has the form of a fragment of a cylindrical shell, and the strain gauge device is installed on the inner surface of the sensitive part. Preferably, the thickness of the sensitive part of the elastic element is in the range of 1 ... 5 mm, and the radius of curvature is in the range of 15 ... 40 mm. It is also preferred that the thickness of the sensitive part of the elastic element is 3 mm and the radius of curvature is 19.5 mm. Preferably, the pairing of the sensitive part of the elastic element with its power-sensing parts was made in the form of fillets. It is also preferable that the sensitive part of the elastic element has cutouts. Preferably, the deformation applied to the sensor is directed towards bending and compressing the sensitive part of the elastic element. 5 cp f-ly, 2 ill.
Description
Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована в устройствах для защиты грузоподъемных машин и механизмов от перегрузок (например, контроль веса грузового автомобиля, контроль нагрузки в строительных машинах, контроль нагрузки в полотне и опорах мостов и т.д.).The utility model relates to measuring technique and can be used in devices for protecting load-lifting machines and mechanisms from overloads (for example, truck weight control, load control in construction vehicles, load control in the canvas and bridge supports, etc.).
Известен датчик для измерения продольных усилий, содержащий концевые силовоспринимающие части, выполненные за одно целое со средней чувствительной частью, имеющей форму прямоугольного параллепипеда. Боковые грани параллепипеда имеют форму квадрата. В параллелепипеде по центру квадрата выполнено сквозное цилиндрическое отверстие. Внутри сквозного отверстия расположено тензорезисторное устройство, включающее в себя упругую измерительную балочку с тензорезисторами и две опоры для крепления измерительной балочки и передачи на нее деформации чувствительной части датчика. Коаксиально со сквозным отверстием в плоскости продольной симметрии датчика расположен кольцевой упругий элемент, жестко соединенный с чувствительной частью двумя перемычками, расположенными симметрично вдоль поперечной оси кольцевого упругого элемента. Ширина и толщина перемычек равна ширине упругого кольца. Опоры для крепления балочки жестко закреплены на внутренней поверхности кольцевого упругого элемента в зонах пересечения диагонали квадратной боковой грани с внутренней стенкой указанного кольцевого упругого элемента и выполнены за одно (патент РФ 2404415 на изобретение «ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОДОЛЬНЫХ УСИЛИЙ», МПК G01L 1/22, опубл. 20.11.2010). Недостатком известного датчика является высокая сложность изготовления и низкая устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам.A known sensor for measuring longitudinal forces, containing the end force-sensing parts made in one piece with the middle sensitive part having the shape of a rectangular parallelepiped. The lateral faces of the parallelepiped are square. In the parallelepiped, a through cylindrical hole is made in the center of the square. A strain gauge device is located inside the through hole, which includes an elastic measuring beam with strain gauges and two supports for attaching the measuring beam and transmitting to it the deformation of the sensitive part of the sensor. Coaxially with a through hole in the plane of longitudinal symmetry of the sensor, an annular elastic element is located rigidly connected to the sensitive part by two jumpers located symmetrically along the transverse axis of the annular elastic element. The width and thickness of the jumpers is equal to the width of the elastic ring. The supports for attaching the beam are rigidly fixed on the inner surface of the annular elastic element at the intersection of the diagonal of the square lateral edge with the inner wall of the specified annular elastic element and are made in one (patent RF 2404415 for the invention "SENSOR FOR MEASURING LONGITUDINAL EFFORT", IPC G01L 1/22, published on November 20, 2010). A disadvantage of the known sensor is the high manufacturing complexity and low resistance to shock and vibration loads.
Известен датчик для измерения продольных усилий, содержащий концевые силовоспринимающие части выполненные за одно целое со средней чувствительной частью, отделенной от силовоспринимающих частей двумя встречными поперечными прорезями, тензорезисторное устройство для измерения деформации чувствительной части. Чувствительная часть выполнена в форме прямоугольного параллелепипеда, боковые грани которого, примыкающие к поперечным прорезям, имеют форму квадрата ABCD. В параллелепипеде по центру квадрата выполнено сквозное цилиндрическое отверстие, перпендикулярное продольной оси датчика. Тензорезисторное устройство расположено внутри сквозного отверстия и включает в себя упругую измерительную балочку с тензорезисторами, установленную перпендикулярно продольной оси датчика и симметрично относительно ее, и две опоры. Опоры соединяют концы измерительной балочки с внутренней стенкой цилиндрического отверстия в зонах, прилегающих к точкам Е, F пересечения диагонали квадратной боковой грани со стенкой указанного отверстия (патент РФ № 2175117 на изобретение «ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОДОЛЬНЫХ УСИЛИЙ», МПК G01L 1/22, опубл. 20.10.2001 Недостатками известного датчика также являются высокая сложность и низкая устойчивость к ударным и вибрационным нагрузкам.A known sensor for measuring longitudinal forces, containing the end force-sensing parts made in one piece with the middle sensitive part, separated from the power-sensing parts by two counter transverse slots, a strain gauge device for measuring the deformation of the sensitive part. The sensitive part is made in the form of a rectangular parallelepiped, the lateral edges of which are adjacent to the transverse slots, have the shape of a square ABCD. In the parallelepiped, a through cylindrical hole is made in the center of the square, perpendicular to the longitudinal axis of the sensor. The strain gauge device is located inside the through hole and includes an elastic measuring beam with strain gauges mounted perpendicular to the longitudinal axis of the sensor and symmetrically relative to it, and two supports. Supports connect the ends of the measuring beam with the inner wall of the cylindrical hole in the areas adjacent to the points E, F of the intersection of the diagonal of the square side face with the wall of the indicated hole (RF patent No. 2175117 for the invention “SENSOR FOR MEASURING LONGITUDINAL EFFORT”, IPC
Известен датчик для измерения усилий, содержащий чувствительный элемент в виде бруса, к которому с двух сторон присоединены силовоспринимающие части. В брусе выполнено сквозное цилиндрическое отверстие, ось которого перпендикулярна продольной оси бруса и направлению измеряемого усилия. Цилиндрическое отверстие имеет кольцевую перегородку, симметрично расположенную относительно продольной оси груза. Тензорезисторы размещены на внутренней цилиндрической поверхности перегородки на площадках, смещенных на 45° относительно продольной оси бруса (авторское свидетельство СССР N 451928 A1, G01L 1/22, 30.11.1974). Погрешность при измерении усилия существенным образом зависит от размеров тензорезистора, точности его закрепления относительно зоны максимальных напряжений растяжения и сжатия и качества приклеивания тензорезистора к стенке отверстия. Упругие свойства клеевого соединения существенным образом зависят от температуры и со временем ухудшаются, что также увеличивает погрешность измерения усилия.A known sensor for measuring forces, containing a sensing element in the form of a bar, to which power-sensing parts are attached on both sides. A through cylindrical hole is made in the beam, the axis of which is perpendicular to the longitudinal axis of the beam and the direction of the measured force. The cylindrical hole has an annular partition symmetrically located relative to the longitudinal axis of the load. Strain gages are located on the inner cylindrical surface of the partition in areas offset 45 ° relative to the longitudinal axis of the beam (USSR author's certificate N 451928 A1,
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по совокупности существенных признаков является датчик для измерения продольных усилий, содержащий: а) упругий чувствительный элемент1 (1Элементом называется деталь, часть какого-либо сооружения, устройства. Элемент - Составная часть какого-либо сложного целого. Большая советская энциклопедия Источник: https://gufo.me/dict/ozhegov/%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82), включающий: среднюю чувствительную часть и концевые силовоспринимающие части, и б) тензорезисторное устройство. Концевые силовоспринимающие части отделены от чувствительной части двумя встречными поперечными прорезями. Прорези выполнены до оси симметрии чувствительного элемента, а чувствительная часть расположена под углом 45° к оси симметрии. (см. авторское свидетельство СССР N 1696915, МПК G 01 L 1/22, опубл. 09.01.1991). Недостатком прототипа является недостаточно высокая чувствительность датчика и погрешность измерений вследствие низкого эксплуатационного ресурса датчика при переменных нагрузках из-за деформации «на срез».The closest to the claimed utility model in terms of essential features is a sensor for measuring longitudinal forces, containing: a) an elastic sensitive element 1 ( 1 An element is a part, part of a structure, device. Element is an integral part of some complex whole. Big Soviet Encyclopedia Source: https://gufo.me/dict/ozhegov/%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82), including: medium sensitive a part and end force-sensing parts, and b) a strain gauge device. The end force-sensing parts are separated from the sensitive part by two counter transverse slots. Slots are made up to the axis of symmetry of the sensing element, and the sensitive part is located at an angle of 45 ° to the axis of symmetry. (see USSR author's certificate N 1696915, IPC G 01
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание высокоэффективного измерительного устройства.The task to which the claimed technical solution is directed is to create a highly efficient measuring device.
Технический результат, достигаемый в результате решения поставленной задачи, заключается в повышении чувствительности датчика и снижении погрешности измерений.The technical result achieved by solving the task is to increase the sensitivity of the sensor and reduce the measurement error.
Указанный технический результат достигается тем, что датчик для измерения продольных усилий содержит: а) упругий элемент, включающий среднюю чувствительную часть и концевые силовоспринимающие части, и б) тензорезисторное устройство. Чувствительная часть упругого элемента выполнена криволинейной и имеет форму фрагмента цилиндрической оболочки, а тензорезисторное устройство установлено на внутренней поверхности чувствительной части.The specified technical result is achieved by the fact that the sensor for measuring longitudinal forces contains: a) an elastic element including a middle sensitive part and end force-sensing parts, and b) a strain gauge device. The sensitive part of the elastic element is made curved and has the form of a fragment of a cylindrical shell, and the strain gauge device is installed on the inner surface of the sensitive part.
Предпочтительно, чтобы толщина чувствительной части упругого элемента составляла диапазон 1…5 мм, а радиус кривизны составлял диапазон 15…40 мм.Preferably, the thickness of the sensitive part of the elastic element is in the range of 1 ... 5 mm, and the radius of curvature is in the range of 15 ... 40 mm.
Предпочтительно также, чтобы толщина чувствительной части упругого элемента составляла 3 мм, а радиус кривизны составлял 19,5 мм.It is also preferred that the thickness of the sensitive part of the elastic element is 3 mm and the radius of curvature is 19.5 mm.
Предпочтительно, чтобы сопряжение чувствительной части упругого элемента с его силовоспринимающими частями было выполнено в виде галтелей.It is preferable that the coupling of the sensitive part of the elastic element with its power-sensing parts was made in the form of fillets.
Предпочтительно также, чтобы чувствительная часть упругого элемента имела вырезы.It is also preferable that the sensitive part of the elastic element has cutouts.
Предпочтительно, чтобы деформация, прикладываемая к датчику, была направлена на изгиб и сжатие чувствительной части упругого элемента.Preferably, the deformation applied to the sensor is directed towards bending and compressing the sensitive part of the elastic element.
Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели с прототипом показал, что она отличается от известного, наиболее близкого технического решения:A comparative analysis of the claimed utility model with the prototype showed that it differs from the well-known, closest technical solution:
выполнением чувствительной части упругого элемента криволинейной, имеющей форму фрагмента цилиндрической оболочки;the execution of the sensitive part of the elastic element is curved, having the form of a fragment of a cylindrical shell;
выполнением тензорезисторного устройства, установленным на внутренней поверхности чувствительной части.the implementation of the strain gauge device mounted on the inner surface of the sensitive part.
В предпочтительных случаях исполнения полезная модель отличается от известного, наиболее близкого технического решения:In preferred cases, the utility model differs from the well-known, closest technical solution:
толщиной чувствительной части упругого элемента, составляющей диапазон 1…5 мм;the thickness of the sensitive part of the elastic element, comprising a range of 1 ... 5 mm;
толщиной чувствительной части упругого элемента, составляющей 3 мм;the thickness of the sensitive part of the elastic element, comprising 3 mm;
радиусом кривизны чувствительной части упругого элемента, составляющим диапазон 15…40 мм;the radius of curvature of the sensitive part of the elastic element, comprising a range of 15 ... 40 mm;
радиусом кривизны чувствительной части упругого элемента, составляющим диапазон 19,5 мм.the radius of curvature of the sensitive part of the elastic element, comprising a range of 19.5 mm
выполнением сопряжения чувствительной части упругого элемента с его силовоспринимающими частями в виде галтелей;the pairing of the sensitive part of the elastic element with its power-sensing parts in the form of fillets;
выполнением деформация, прикладываемой к датчику, направленной на изгиб и сжатие чувствительной части упругого элемента.the execution of the deformation applied to the sensor, aimed at bending and compressing the sensitive part of the elastic element.
Выполнение чувствительной части упругого элемента криволинейной, имеющей форму фрагмента цилиндрической оболочки, и установка тензорезисторного устройства на внутренней поверхности криволинейной части увеличивает чувствительность датчика за счет механического усиления величины деформации, поскольку внутренняя поверхность криволинейного чувствительного элемента деформируется больше, чем поверхность плоского чувствительного элемента, работающего на сжатие или растяжение. В результате достигается более высокая чувствительность датчика. Тензорезистор, размещенный на внутренней поверхности криволинейного чувствительного элемента, находится в полости, образованной силовоспринимающими частями и криволинейным упругим элементом, что позволяет защищает его от внешних воздействий в процессе эксплуатации и снижает погрешность измерения. Вырезы на криволинейном чувствительном элементе повышают его чувствительность к приложенной силе за счет снижения поперечного сечения элемента с сохранением величины деформации тензорезистора. Деформацию криволинейной части упругого элемента можно разделить на несколько составляющие частей:The execution of the sensitive part of the elastic element is curved, having the form of a fragment of a cylindrical shell, and the installation of a strain gauge device on the inner surface of the curved part increases the sensitivity of the sensor due to the mechanical amplification of the strain value, since the inner surface of the curved sensitive element is deformed more than the surface of a flat sensitive compression element or sprain. The result is a higher sensor sensitivity. The strain gauge located on the inner surface of the curved sensitive element is located in the cavity formed by the force-sensing parts and the curved elastic element, which protects it from external influences during operation and reduces the measurement error. Cutouts on a curved sensitive element increase its sensitivity to the applied force by reducing the cross-section of the element while maintaining the strain gauge strain. The deformation of the curved part of the elastic element can be divided into several component parts:
изменение длины средней линии криволинейной части упругого элемента (сжатие по средней линии);change in the length of the midline of the curved part of the elastic element (compression along the midline);
изменение радиуса кривизны средней линии криволинейной части упругого элемента (изгиб средней линии);a change in the radius of curvature of the midline of the curved part of the elastic element (bending of the midline);
геометрическое изменение длины внутренней поверхности криволинейной части упругого элемента за счет изменение радиуса кривизны;a geometric change in the length of the inner surface of the curved part of the elastic element due to a change in the radius of curvature;
геометрическое изменение длины внешней поверхности криволинейной части упругого элемента за счет изменение радиуса кривизны.a geometric change in the length of the outer surface of the curved part of the elastic element due to a change in the radius of curvature.
Изменение длины внутренней поверхности криволинейной части упругого элемента вызываются совместным изменением длины средней линии и геометрическим изменением длины поверхностного участка криволинейной части упругого элемента, направленными в одну сторону, и в результате приводит к механическому усилению величины деформации (мультипликации). Изменение длины внешней поверхности криволинейной части упругого элемента вызываются совместным изменением длины средней линии и геометрическим изменением длины поверхностного участка. Увеличение радиуса кривизны криволинейной части упругого элемента уменьшает составляющую деформации, связанную с изгибом, и увеличивает составляющую деформации, связанную с изменением длины общей линии криволинейной части упругого элемента, что в результате приводит к уменьшению общей величины деформации внутренней поверхности криволинейной части упругого элемента, направленными в разные стороны, и в результате приводит к механическому ослаблению величины деформации (редукции). Уменьшение радиуса кривизны криволинейной части упругого элемента увеличивает составляющую деформации, связанную с изгибом, и уменьшает составляющую деформации, связанную с изменением длины общей линии криволинейной части упругого элемента, что в результате приводит к увеличению общей величины деформации внутренней поверхности. В то же время напряжение в материале на внутренней поверхности криволинейной части упругого элемента возрастает. Толщина криволинейной части упругого элемента также оказывает влияние на работу последнего. Уменьшение толщины снижает эффект мультипликации за счет уменьшения геометрического изменения длины поверхности по отношению к длине средней линии и уменьшения величины изменения длины средней линии, однако снижает величину измеряемого усилия при заданной величине деформации. Увеличение толщины криволинейной части упругого элемента увеличивает эффект мультипликации, однако повышает величину измеряемого усилия при заданной величине деформации. Компромиссом для достижения высокой чувствительности по усилию при сохранении высокой чувствительности по величине деформации является уменьшение ширины криволинейной части упругого элемента. В то же время ширина должна быть достаточна для устойчивой работы тензорезисторного устройства и для обеспечения технологически выполнимых приемов установки тензорезисторного устройства на измерительный элемент. Эти параметры ограничивают минимальные ширину и радиус кривизны внутренней поверхности криволинейного упругого элемента. Опытным путем установлено, что оптимальным является выполнение чувствительной части упругого элемента с толщиной, составляющей диапазон 1…5 мм, предпочтительно 3 мм, и с радиусом кривизны, составляющим диапазон 15…40 мм, предпочтительно 19, 5 мм.A change in the length of the inner surface of the curvilinear part of the elastic element is caused by a joint change in the length of the midline and a geometric change in the length of the surface portion of the curvilinear part of the elastic element directed in one direction, and as a result leads to a mechanical increase in the strain (animation). The change in the length of the outer surface of the curved part of the elastic element is caused by a joint change in the length of the midline and a geometric change in the length of the surface section. An increase in the radius of curvature of the curvilinear part of the elastic element reduces the deformation component associated with bending and increases the deformation component associated with a change in the length of the common line of the curvilinear part of the elastic element, which results in a decrease in the total amount of deformation of the inner surface of the curvilinear part of the elastic element directed to different side, and as a result leads to a mechanical weakening of the magnitude of the deformation (reduction). Reducing the radius of curvature of the curvilinear part of the elastic element increases the deformation component associated with bending and reduces the deformation component associated with changing the length of the common line of the curvilinear part of the elastic element, which results in an increase in the total amount of deformation of the inner surface. At the same time, the stress in the material on the inner surface of the curved part of the elastic element increases. The thickness of the curved part of the elastic element also affects the operation of the latter. Reducing the thickness reduces the effect of multiplication by reducing the geometric change in surface length relative to the length of the midline and reducing the magnitude of the change in the length of the midline, however, it reduces the magnitude of the measured force at a given strain value. An increase in the thickness of the curvilinear part of the elastic element increases the multiplication effect, however, it increases the magnitude of the measured force at a given strain value. A compromise to achieve high force sensitivity while maintaining high sensitivity in terms of strain is to reduce the width of the curved portion of the elastic element. At the same time, the width should be sufficient for the stable operation of the strain gauge device and to provide technologically feasible techniques for installing the strain gauge device on the measuring element. These parameters limit the minimum width and radius of curvature of the inner surface of the curved elastic element. It has been experimentally established that it is optimal to perform the sensitive part of the elastic element with a thickness constituting a range of 1 ... 5 mm, preferably 3 mm, and with a radius of curvature constituting a range of 15 ... 40 mm, preferably 19, 5 mm.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется схемными чертежами, представленными на фиг. 1, 2.The proposed utility model is illustrated in the schematic drawings shown in FIG. 12.
На фиг. 1 представлен схемный чертеж датчика для измерения продольных усилий, вид сбоку.In FIG. 1 is a schematic diagram of a sensor for measuring longitudinal forces, side view.
На фиг. 2 представлен схемный чертеж датчика для измерения продольных усилий, вид сверху.In FIG. 2 is a schematic diagram of a sensor for measuring longitudinal forces, top view.
В предпочтительном варианте датчик для измерения продольных усилий содержит: а) упругий элемент 1, включающий среднюю чувствительную часть 2 и концевые силовоспринимающие части 3, 4, и б) тензорезисторное устройство 5. Средняя чувствительная часть 2 упругого элемента 1 выполнена криволинейной и имеет форму фрагмента цилиндрической оболочки. Тензорезисторное устройство 5 установлено на внутренней криволинейной поверхности чувствительной части 2 упругого элемента 1. Стрелки F указывают направление прикладываемой деформации (на сжатие и изгиб чувствительной части 2 упругого элемента 1). Толщина S криволинейной части 2 упругого элемента 1 составляет диапазон 1…5 мм, предпочтительно, 3 мм, а радиус кривизны R составляет диапазон 15…40 мм, предпочтительно, 19,5 мм. Сопряжение силовоспринимающих частей 3, 4 с криволинейной чувствительной частью 2 выполнено в виде галтелей 6. Криволинейная чувствительная часть 2 может иметь вырезы 7 для повышения чувствительности к приложенной силе путем снижения поперечного сечения чувствительной части 2 с сохранением величины деформации тензорезистора 5. Через вырезы 7 могут быть пропущены проводники (на чертеже не показаны) от тензорезистора 5 к плате аналого-цифровой обработки сигнала (на чертеже не показаны), и крепежные элементы для соединения датчика, платы обработки и защитного корпуса (на чертеже не показаны), в единую конструкцию. В силовоспринимающих частях могут быть выполнены отверстия 8 для крепления к измеряемому объекту и передачи усилий от последнего на датчик.In a preferred embodiment, the sensor for measuring longitudinal forces comprises: a) an
Полезная модель работает следующим образом.The utility model works as follows.
При нагружении датчика измеряемым сжимающим и изгибающим усилием F силовоспринимающие части 3 и 4 передают указанное усилие на чувствительную часть 2, которая деформируется под действием указанного усилия. Деформация средней части 2 передается на тензорезистор 5.When the sensor is loaded with a measured compressive and bending force F, the force-sensing
Заявленное изобретение может быть изготовлено промышленным способом с использованием современных материалов и технологий, что подтверждает его промышленную применимость. Промышленную применимость подтверждают проведенные ресурсные испытания датчика под нагрузкой, в 2,5 раза превышающей эксплуатационную, при количестве циклов нагружения более 100000 циклов.The claimed invention can be manufactured industrially using modern materials and technologies, which confirms its industrial applicability. Industrial applicability is confirmed by the sensor’s life tests under a load 2.5 times higher than the operational one, with the number of loading cycles exceeding 100,000 cycles.
Заявляемое устройство разрабатывалось для измерения силы в пределах линейной величины деформации до 40мкм на плече 20мм при общих габаритных размерах не более 40*60*10 мм3.The inventive device was developed to measure the force within the linear strain to 40 μm on a shoulder of 20 mm with a total overall dimension of not more than 40 * 60 * 10 mm 3 .
Перечень конструктивных элементовFeature List
1. упругий элемент1. elastic element
2. чувствительная часть2. sensitive part
3. концевая силовоспринимающая часть3. end force-sensing part
4. концевая силовоспринимающая часть4. end force-sensing part
5. тензорезисторное устройство5. strain gauge device
6. галтели6. fillets
7. вырезы на чувствительной части7. cutouts on the sensitive part
8. отверстия для крепления к измеряемому объекту8. holes for attaching to the measured object
S - Толщина криволинейной части упругого элементаS - Thickness of the curved part of the elastic element
R - радиус кривизны криволинейной части упругого элементаR is the radius of curvature of the curved part of the elastic element
Стрелки F указывают направление прикладываемой деформацииArrows F indicate the direction of the applied strain.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019133324U RU194612U1 (en) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | SENSOR FOR MEASURING LONGITUDINAL EFFORTS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019133324U RU194612U1 (en) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | SENSOR FOR MEASURING LONGITUDINAL EFFORTS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU194612U1 true RU194612U1 (en) | 2019-12-17 |
Family
ID=69007203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019133324U RU194612U1 (en) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | SENSOR FOR MEASURING LONGITUDINAL EFFORTS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU194612U1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU979906A1 (en) * | 1981-04-10 | 1982-12-07 | Хабаровский институт инженеров железнодорожного транспорта | Device for measuring longitudinal force in a hose |
| SU1696915A1 (en) * | 1989-01-09 | 1991-12-07 | Специальное конструкторско-технологическое бюро весоизмерительной техники Производственного объединения "Весоизмеритель" | Force sensor elastic sensitive member |
| RU2175117C1 (en) * | 2001-02-21 | 2001-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ЭГО" | Sensor for measurement of longitudinal force |
| US20120174686A1 (en) * | 2009-09-15 | 2012-07-12 | Hideo Fujimoto | Measurement device, medical device, training device, and measurement method |
-
2019
- 2019-10-21 RU RU2019133324U patent/RU194612U1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU979906A1 (en) * | 1981-04-10 | 1982-12-07 | Хабаровский институт инженеров железнодорожного транспорта | Device for measuring longitudinal force in a hose |
| SU1696915A1 (en) * | 1989-01-09 | 1991-12-07 | Специальное конструкторско-технологическое бюро весоизмерительной техники Производственного объединения "Весоизмеритель" | Force sensor elastic sensitive member |
| RU2175117C1 (en) * | 2001-02-21 | 2001-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ЭГО" | Sensor for measurement of longitudinal force |
| US20120174686A1 (en) * | 2009-09-15 | 2012-07-12 | Hideo Fujimoto | Measurement device, medical device, training device, and measurement method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9372125B2 (en) | Load detecting device | |
| US7437954B2 (en) | Six-axis force sensor | |
| US2775887A (en) | Load cell type dynamometer with overload protection means | |
| EP2972140B1 (en) | Load cell assembly | |
| EP2081007B1 (en) | Load measuring pin | |
| JP2001522031A (en) | Force sensor | |
| KR101179169B1 (en) | Temperature compensated load cell comprising strain gauges | |
| RU194612U1 (en) | SENSOR FOR MEASURING LONGITUDINAL EFFORTS | |
| EP2500703B1 (en) | Load pin with increased performance | |
| KR0170768B1 (en) | Strain gauge weighing apparatus | |
| CN108507714B (en) | Stress component, fiber bragg grating sensor, intelligent inhaul cable and manufacturing method | |
| US3315202A (en) | Load sensing device | |
| EP3321223A1 (en) | Load cell | |
| US3088083A (en) | Transducer | |
| US4702329A (en) | Load cell | |
| US10545062B2 (en) | Multi axis load cell body | |
| EP2857807B1 (en) | Hanging scale | |
| FI84759B (en) | VAEGNINGSGIVARE. | |
| RU2530467C1 (en) | Strain-gauge sensor | |
| UA82848C2 (en) | Device for measurement of tractive force | |
| SU526785A1 (en) | Strain gauge force sensor | |
| RU2552128C1 (en) | Photoelastic element | |
| JP6967914B2 (en) | Load transducer | |
| JP4464005B2 (en) | High rigidity load transducer | |
| ITTO20130093A1 (en) | ELECTRONIC BALANCE |