RU2126954C1

RU2126954C1 - Strain-gauge displacement transducer

Info

Publication number: RU2126954C1
Application number: RU97106455A
Authority: RU
Inventors: В.С. Шалин; В.А. Романеев
Original assignee: Акционерное общество "АвтоВАЗ"
Priority date: 1997-04-17
Filing date: 1997-04-17
Publication date: 1999-02-27

Abstract

FIELD: measurement technology, measurement of angle of turn of throttle of carburetor. SUBSTANCE: strain-gauge displacement transducer has case, restoring member with resistance strain gauges and rod. Rod is mounted for translational motion. One end of rod is joined via adapter to threaded part of transducer shaft. Rod is also fitted with tip mounted for contact with restoring member. Side wall of rod has hole to locate catch installed in groove of case. Such implementation of design of strain-gauge transducer makes it possible to measure not only flexural strain but angle of turn of shaft of transducer too. EFFECT: expanded application field and improved reliability of transducer. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области измерений и может применяться в частности для измерения угла поворота дроссельной заслонки карбюратора. The invention relates to the field of measurement and can be used in particular for measuring the angle of rotation of the throttle of the carburetor.

Известно устройство, закрепляемое на балке для измерения изгиба этой балки под действием нагрузки. Это устройство имеет по меньшей мере один рычаг, жестко связанный с концом балки, и контактный переключатель. Этот переключатель срабатывает при заданном перемещении свободного конца рычага (Заявка Англии N 1542937 G 01 B 5/30 - аналог). A device is known, mounted on a beam for measuring the bending of this beam under the action of a load. This device has at least one lever rigidly connected to the end of the beam and a contact switch. This switch is activated at a given movement of the free end of the lever (Application of England N 1542937 G 01 B 5/30 - analog).

Недостатком известного технического решения является невозможность замерения углов поворота деталей. A disadvantage of the known technical solution is the inability to measure the angles of rotation of the parts.

Известно техническое решение, тензометрический датчик перемещения устройства, содержащий корпус, упругий элемент с тензорезисторами и шток, установленный с возможностью поступательного перемещения (А.с. СССР 868336 G 01 B 7/18 - прототип). A technical solution is known, a strain gauge displacement sensor of the device comprising a housing, an elastic element with strain gauges and a rod installed with the possibility of translational movement (A.S. USSR 868336 G 01 B 7/18 - prototype).

Недостатком известного технического решения является то, что невозможно измерить угол поворота деталей. A disadvantage of the known technical solution is that it is impossible to measure the angle of rotation of the parts.

Задача изобретения - расширение диапазона измерений. The objective of the invention is the expansion of the measurement range.

Решение указанной задачи достигается за счет того, что в тензометрическом датчике перемещения, содержащем корпус, упругий элемент с тензорезисторами и шток, установленный с возможностью поступательного перемещения, согласно изобретения один конец штока выполнен с возможностью соединения через переходник с резьбовой частью вала устройства, причем в боковой стенке штока, снабженного наконечником, установленным с возможностью контакта с упругим элементом, выполнено отверстие, для размещения фиксатора, установленного в пазе корпуса. The solution to this problem is achieved due to the fact that in a strain gauge displacement sensor containing a housing, an elastic element with strain gauges and a rod mounted for translational movement, according to the invention, one end of the rod is made with the possibility of connection through an adapter with a threaded part of the device shaft, and in the side a hole is made to the wall of the rod equipped with a tip mounted with the possibility of contact with the elastic element to accommodate the latch installed in the groove of the housing.

Причем фиксатор установлен в пазе корпуса с возможностью продольного перемещения. Moreover, the latch is installed in the groove of the housing with the possibility of longitudinal movement.

На корпусе в зоне контакта наконечника штока с упругим элементом установлен ограничитель перемещения. A movement limiter is installed on the housing in the area of contact between the rod tip and the elastic element.

Шток имеет внутреннюю резьбу для соединения с переходником и наружную резьбу для сопряжения с наконечником, причем резьбы штока имеют противоположное направление, а внутренняя резьба штока имеет направление, противоположное направлению резьбы вала устройства. The stem has an internal thread for connecting to the adapter and an external thread for mating with the tip, the stem threads having the opposite direction, and the internal thread of the rod having a direction opposite to the direction of the thread of the device shaft.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения не была известна - следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна". Comparison of the claimed technical solution with the prior art in scientific, technical and patent documentation as of the priority date in the main and related sections shows that the set of essential features of the claimed solution was not known - therefore, it meets the patentability condition of “novelty”.

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический эффект, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники. The analysis of known technical solutions in the art showed that the proposed device has features that are not available in the known technical solutions, and their use in the claimed combination of features makes it possible to obtain a new technical effect, therefore, the proposed technical solution has an inventive step compared to the existing level technicians.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость". The proposed technical solution is industrially applicable, because can be manufactured industrially, efficiently, feasibly and reproducibly, therefore, meets the patentability condition "industrial applicability".

Изобретение иллюстрируется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

Фиг.1 - общий вид. Figure 1 is a General view.

Фиг.2 - продольное сечение фиг.1. Figure 2 is a longitudinal section of figure 1.

Тензометрический датчик перемещения, содержит корпус 1, упругий элемент 2 с тензорезисторами 3 и шток 4, установленный с возможностью поступательного перемещения, одним концом шток соединен через переходник 5 с резьбовой частью вала дроссельной заслонки, причем в боковой стенке штока 4, снабженного наконечником 6, установленным с возможностью контакта с упругим элементом 2, выполнено отверстие 7, для размещения фиксатора 8, установленного с возможностью перемещения в пазе 9 корпуса 1. Для того, чтобы упругий элемент устройства не испытывал предварительной нагрузки в статическом состоянии, наружная часть переходника 5 имеет резьбу левого направления (противоположного направлению резьбы вала дроссельной заслонки), сопрягаемую с внутренней резьбой штока 4, противоположный конец которого имеет резьбовую часть правого направления для сопряжения с наконечником штока. The strain gauge displacement sensor comprises a housing 1, an elastic element 2 with strain gauges 3 and a rod 4 mounted for translational movement, with one end of the rod connected via an adapter 5 to the threaded part of the throttle shaft, and in the side wall of the rod 4, equipped with a tip 6 installed with the possibility of contact with the elastic element 2, a hole 7 is made to accommodate the latch 8, mounted with the possibility of movement in the groove 9 of the housing 1. In order that the elastic element of the device does not experience two-way load in a static state, the outer part of the adapter 5 has a left-hand thread (opposite to the thread direction of the throttle shaft), mating with the internal thread of the rod 4, the opposite end of which has a threaded part of the right direction for pairing with the rod tip.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Перед проведением измерений угла поворота дроссельной заслонки шток 4 резьбовой частью крепится на резьбовой части переходника 5 вала дроссельной заслонки карбюратора. Перед закреплением корпуса 1 на корпусе карбюратора фиксатор 8 совмещают с направляющим пазом 9 корпуса. Наконечник 6 штока 4 подводят до касания с упругим элементом 2 и, с целью выбора зазора в резьбовом соединении, его еще дополнительно опускают, путем выворачивания наконечника, при этом сила упругой деформации элемента прижимает друг к другу сопрягаемые нитки резьбы и исключает зазоры в местах контакта. Для предохранения упругого элемента и тензорезисторов от перегрузки, т.е. от превышения допустимой деформации в процессе установки датчика и его работы величина зазора между ограничителем 10 и упругим элементом выполняется с учетом допустимой деформации тензорезисторов и упругого элемента. Before taking measurements of the angle of rotation of the throttle, the stem 4 is threadedly mounted on the threaded part of the adapter 5 of the carburetor throttle shaft. Before fixing the housing 1 to the carburetor housing, the latch 8 is combined with the guide groove 9 of the housing. The tip 6 of the rod 4 is brought into contact with the elastic element 2 and, in order to select a gap in the threaded connection, it is still further lowered by turning the tip out, while the force of elastic deformation of the element presses the mating thread threads against each other and eliminates gaps at the points of contact. To protect the elastic element and strain gages from overload, i.e. from exceeding the permissible deformation during the installation of the sensor and its operation, the gap between the limiter 10 and the elastic element is performed taking into account the permissible deformation of the strain gauges and the elastic element.

В процессе работы карбюратора при открытии дроссельной заслонки и повороте ее приводного вала, на котором закреплено основание штока, шток при помощи фиксатора, закрепленного в направляющем пазе корпуса, совершает поступательное движение и концом штока деформирует упругий элемент. Деформация упругого элемента, пропорциональная углу поворота дроссельной заслонки, преобразуется при помощи тензорезисторов, собранных в мостовую измерительную схему, в выходной электрический сигнал. In the process of carburetor operation, when the throttle valve is opened and its drive shaft is rotated, on which the stem base is fixed, the rod, with the help of a clamp fixed in the guide groove of the body, makes a forward movement and deforms the elastic element with the end of the rod. The deformation of the elastic element, proportional to the angle of rotation of the throttle valve, is converted using strain gauges assembled into a bridge measuring circuit into an output electrical signal.

Предлагаемое изобретение позволяет расширить диапазон применения известных решений и сделать возможным измерение не только изгибных деформаций, но и угол поворота вала устройства. The present invention allows to expand the range of application of known solutions and make it possible to measure not only bending deformations, but also the angle of rotation of the shaft of the device.

Claims

1. A strain gauge displacement sensor comprising a housing, an elastic element with strain gages and a rod mounted for translational movement, characterized in that one end of the rod is configured to connect through an adapter to the threaded portion of the shaft of the device, and in the side wall of the rod provided with a tip, installed with the possibility of contact with the elastic element, a hole is made to accommodate the latch mounted in the groove of the housing.

2. The strain gauge according to claim 1, characterized in that the latch is installed in the groove of the housing with the possibility of longitudinal movement.

3. The strain gauge according to claim 1 or 2, characterized in that on the body in the area of contact of the rod end with the elastic element, a movement limiter is installed.

4. The strain gauge according to claim 1, or 2, or 3, characterized in that the rod has an internal thread for connecting to the adapter and an external thread for pairing with the tip, and the threads of the rod have the opposite direction, and the internal thread of the rod has the opposite direction the thread direction of the device shaft.