RU2040781C1 - Измерительный шпиндель датчика - Google Patents
Измерительный шпиндель датчика Download PDFInfo
- Publication number
- RU2040781C1 RU2040781C1 SU5013783A RU2040781C1 RU 2040781 C1 RU2040781 C1 RU 2040781C1 SU 5013783 A SU5013783 A SU 5013783A RU 2040781 C1 RU2040781 C1 RU 2040781C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- dynamic pressure
- beams
- strain
- angle
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Использование: для измерения динамического или статического давления в контрольно-измерительной технике. Цель: повышение точности измерения динамического давления. Сущность изобретения: тензометрический датчик динамического давления (ДД) состоит из цилиндрического корпуса, к которому жестко присоединена круглая мембрана, к которой под углом α жестко присоединены две зеркально-симметричные балки с тензорезисторами. Одним концом балки закреплены в корпусе, а другим на мембране на расстоянии r от ее центра. При этом величина r связана с углом a зависимостью
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения динамического или статического давления, усилия, перемещения.
Известен преобразователь давления, содержащий корпус с мембраной, связанной через шток с консольной балкой с полупроводниковыми тензорезисторами [1]
Воздействие давления вызывает прогиб мембраны и через шток передается на консольную балку с тензорезисторами.
Воздействие давления вызывает прогиб мембраны и через шток передается на консольную балку с тензорезисторами.
Недостатком этого преобразователя является неудовлетворительная точность измерения динамического давления, что выражается слабой чувствительностью, гистерезисом, невоспроизводимостью и нелинейностью характеристики преобразователя давления. Кроме того, шток вместе с балкой и мембраной образует трехмассовую упругую систему, что обуславливает низкие динамические показатели.
Наиболее близким к предлагаемому является тензометрический датчик [2]
Датчик состоит из цилиндрического корпуса с мембраной и крышкой. К мембране посредством передаточного звена присоединена консольная балка. Передаточное звено представляет собой упругий элемент в виде полукруга, переходящего в прямолинейный участок, конец которого присоединен к мембране. Полукруг передаточного звена сопряжен с консольной балкой и таким образом образует вместе с ней целостную однопрофильную конструкцию.
Датчик состоит из цилиндрического корпуса с мембраной и крышкой. К мембране посредством передаточного звена присоединена консольная балка. Передаточное звено представляет собой упругий элемент в виде полукруга, переходящего в прямолинейный участок, конец которого присоединен к мембране. Полукруг передаточного звена сопряжен с консольной балкой и таким образом образует вместе с ней целостную однопрофильную конструкцию.
Прогиб мембраны от воздействия давления передается на консольную балку с тензорезисторами.
Существенным недостатком этого датчика являются низкие динамические качества, которые обусловлены наличием в конструкции датчика передаточного звена между мембраной и балкой, что снижает точность измерения.
Целью изобретения является повышение точности измерения динамического давления.
Цель достигается тем, что в известный тензометрический датчик давления, содержащий цилиндрический корпус, круглую мембрану, связанную с упругой балкой, несущей тензорезисторы, согласно изобретению введена вторая балка с тензорезисторами, расположенная зеркально-симметрично относительно первой, при этом обе балки одним концом жестко закреплены в корпусе, а другим концом непосредственно (без передаточного звена) жестко присоединены к мембране и расположены по отношению к ее плоскости под определенным углом α, причем точки крепления балок к мембране находятся на расстоянии r от ее центра и величина r связана с углом α зависимостью
r где R радиус мембраны;
l длина балки.
r где R радиус мембраны;
l длина балки.
Расположенные на балках четыре (по два на каждой) полупроводниковых тензорезистора в измерительной цепи датчика соединены в полный мост.
Воздействие давления вызывает прогиб мембраны и вместе с тем прогиб балок с тензорезисторами, что влечет появление выходного измерительного сигнала в измерительной цепи датчика.
На фиг. 1 представлена принципиальная конструкция датчика давления; на фиг. 2 схема деформации упругих элементов с действующими при этом силами; на фиг. 3 схема деформации балки; на фиг. 4 схема деформации мембраны с действующими при этом усилиями.
Предлагаемый тензометрический датчик динамического давления состоит из цилиндрического корпуса 1 с мембраной 2, упругочувствительного узла (УЧУ) в виде двух одинаковых балок 3 равного сечения с тензорезисторами 4 и токовыводами 5 (фиг. 1).
УЧУ представляет собой осесимметричную конструкцию, где балки 3 одним концом закреплены в корпусе 1, а другим жестко присоединены к мембране 2. Балки 3 по отношению к плоскости мембраны 2 находятся под определенным углом α, а точки их крепления к мембране 2 расположены на определенном расстоянии r от ее центра. При этом величины r и α связаны зависимостью
r
Воздействие давления вызывает прогиб мембраны 2 и вместе с тем прогиб балок 3 с тензорезисторами 4, для влечет появление выходного измерительного сигнала в измерительной цепи датчика.
r
Воздействие давления вызывает прогиб мембраны 2 и вместе с тем прогиб балок 3 с тензорезисторами 4, для влечет появление выходного измерительного сигнала в измерительной цепи датчика.
Круглая мембрана 2 жестко защемлена по контуру, а тензорезисторы 4 в измерительной цепи датчика соединены в полный мост.
Мембрана 2 изготовлена из материала с высокими упругими свойствами, например сплава 44НХТЮ. Балки 3 изготовлены из материала, например, типа ковар. В качестве тензорезисторов 4 могут быть использованы, например, тензорезисторы типа "Кремнистор".
Claims (1)
- ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ДИНАМИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ, содержащий цилиндрический корпус, круглую мембрану, связанную с упругой балкой, несущей тензорезисторы, отличающийся тем, что в датчик введена вторая балка с тензорезисторами, расположенная зеркально симметрично относительно первой балки, при этом обе балки одним концом жестко закреплены в корпусе, а другим непосредственно на мембране и расположены по отношению к плоскости мембраны под определенным углом α причем точки крепления балок к мембране находятся на расстоянии r от ее центра, а величина r определяется из зависимости
где a угол наклона балки к плоскости мембраны;
R радиус мембраны;
l длина балки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5013783 RU2040781C1 (ru) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Измерительный шпиндель датчика |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5013783 RU2040781C1 (ru) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Измерительный шпиндель датчика |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2040781C1 true RU2040781C1 (ru) | 1995-07-25 |
Family
ID=21590151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5013783 RU2040781C1 (ru) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Измерительный шпиндель датчика |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2040781C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104330020A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-02-04 | 国家电网公司 | 钢梁弯曲度传感器 |
-
1991
- 1991-11-25 RU SU5013783 patent/RU2040781C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 883680, кл. G 01L 9/04, 1981. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1281940, кл. G 01L 9/04, 1987. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104330020A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-02-04 | 国家电网公司 | 钢梁弯曲度传感器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2805574A (en) | Wide range flow meter | |
KR930701723A (ko) | 응력을 받는 역학적 구조물에 사용하기 위한 스트레인(Strain) 감시장치 및 방법 | |
FI896143A0 (fi) | Kraftsensor. | |
US4827240A (en) | Force measuring device | |
US4771640A (en) | Load introducing device | |
US4549436A (en) | Surface-acoustic-wave, digitized angular accelerometer | |
US5827981A (en) | Force measuring device | |
RU2040781C1 (ru) | Измерительный шпиндель датчика | |
US3248936A (en) | Temperature compensated transducer | |
KR900000657B1 (ko) | 원통형 비임의 힘 변환기 | |
US4484480A (en) | Load measuring apparatus | |
SU1051373A1 (ru) | Датчик угла наклона | |
SU1012143A2 (ru) | Датчик скоростного напора и направлени потока | |
US4635025A (en) | Constant bending moment device for strain gauge transducers | |
SU1041886A1 (ru) | Трехкомпонентное тензометрическое устройство | |
RU2344389C1 (ru) | Тонкопленочный датчик давления | |
US2835772A (en) | Motion sensing device | |
SU451929A1 (ru) | Тензорезисторный датчик силы | |
SU1561001A1 (ru) | Датчик давлени | |
SU547653A1 (ru) | Датчик силы | |
SU1272132A1 (ru) | Тензометрический преобразователь давлени | |
US3842666A (en) | Mechanical force gauge | |
SU1649314A1 (ru) | Тензорезисторный датчик силы | |
RU1812455C (ru) | Интегральный полупроводниковый датчик давлени | |
SU732705A1 (ru) | Датчик разности давлений |