SU1105642A1

SU1105642A1 - Pressure sensor

Info

Publication number: SU1105642A1
Application number: SU833575887A
Authority: SU
Inventors: Кирилл Станиславович Андрушкевич; Владимир Александрович Звездкин; Леонид Андреевич Великанов
Original assignee: Andrushkevich Kirill S; Zvezdkin Vladimir A; Velikanov Leonid A
Priority date: 1983-04-06
Filing date: 1983-04-06
Publication date: 1984-07-30

Abstract

ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ, состо щий из двух неподвижных п-частии и nuyiренней подвижной ленты, отличающийс тем, что, с целью повышени точности и быстродействи измерений, внутренн подвижна лента выполнена в виде сдавленного с двух противоположных сторон кольца, внутри которого расположена треть неподвижна пластина, причем между ней и нижней пластиной установлены ограничители. А-АA PRESSURE SENSOR consisting of two fixed p-parts and a numerically mobile tape, characterized in that, in order to improve the accuracy and speed of measurements, the internal movable tape is made in the form of a third stationary plate that is squeezed from two opposite sides, and between it and the bottom plate are installed limiters. Aa

Description

Изобретение относитс к горнорудной и горной промышленности и, в частности, может быть использовано при моделировании про влений горного давлени на модел х из эквивалентных материалов.The invention relates to the mining and mining industries and, in particular, can be used in simulating the effects of mining pressure on models of equivalent materials.

Известна месдоза с гидравлическим преобразователем , сконструированна в ЦНИИСК, служаща дл измерени давлени .A known hydraulic pressure transducer, designed at CNIISK, is used to measure pressure.

Однако применение таких месдоз в модел х из эквивалентного материала невозможно из-за больших габаритов известных месдоз. Разработка такой месдозы малого размера затруднена.However, the use of such mesdoses in models of equivalent material is impossible because of the large dimensions of the known mesdoses. The development of such small-sized mesdoses is difficult.

Известен угольный микродинамометр дл измерени про влений горного давлени 1. A carbon microdynamometer is known for measuring the occurrence of rock pressure 1.

Недостатком измерений таким прибором вл етс наличие случаев значительного изменени начального сопротивлени микродинамометров с изменением температуры среды. Кроме того, данный микродинамометр характеризуетс значительной нестабильностью показаний.The disadvantage of measurements with such a device is the presence of cases of a significant change in the initial resistance of microdynamometers with a change in temperature of the medium. In addition, this microdynamometer is characterized by considerable instability of indications.

Наиболее близким по технической суш,ности к изобретению вл етс датчик давлени , состо щий из двух неподвижных пластин и внутренней подвижной ленты. Пластины и лента представл ют собой полоски латунной фольги. При этом средн полоска, подвергающа с выт гиванию,имеет ширину меньшую, чем верхн и нижн полоски. Дл прот гивани средней полоски между крайними на каждом ее конце пробито отверстие, за которое можно зацепить динамометрическое кольцо. Располага руко тку динамометрического кольца по направлению выт гивани средней латунной полоски и производ последовательно вручную несколько небольших подвижек средней полоски, получают на ленте самопишущего электронного моста автоматическую запись того усили , которое необходимо на каждую подвижку выт гиваемойThe closest in technical drying to the invention is a pressure sensor consisting of two fixed plates and an internal movable belt. Plates and tape are strips of brass foil. At the same time, the middle strip, subjected to stretching, has a width smaller than the upper and lower strips. To pull the middle strip between the extremities at each end, a hole is punched through which a torque ring can be hooked. Positioning the handle of the dynamometric ring in the direction of drawing out the middle brass strip and manually producing several small movements of the middle strip, on the tape of the recording electronic bridge, an automatic recording of the effort required for each movement of the drawable is obtained.

средней латунной полоски 2.medium brass strips 2.

Недостатки данного устройства - неравномерность усили выт гивани при одном и том же значении нагрузки на ленточный датчик из-за непосто нства условий его работы (трение поко при начальном сдвижении и трение движени при разных скорост х ), в св зи с чем погрешность измерени достигает 20-25%. Кроме того, замеры при повторном приложении нагрузки так же не обеспечивают достаточной стабильности и могут давать отклонени средних значений замеров между собой в 15- 20%. Отсюда суммарна ошибка измерений может достигать 40-45%. Оперативность замера показаний невозможна, а дл сн ти замеров индивидуально с каждого ленточного датчика требуетс много времени. The drawbacks of this device are the unevenness of the stretching force at the same load on the belt sensor due to the inconvenience of its working conditions (rest friction during initial displacement and movement friction at different speeds), due to which the measurement error reaches 20 -25%. In addition, measurements with repeated application of the load also do not provide sufficient stability and can give deviations of the average values of measurements between each other in 15-20%. From here the total measurement error can reach 40-45%. Operational readings are not possible, and a lot of time is required to take measurements individually from each tape sensor.

Цель изобретени - повышение точности и быстродействи измерений, снижение времени на отработку и сн тие замеров, аThe purpose of the invention is to improve the accuracy and speed of measurements, reduce the time for testing and removing measurements, and

также обеспечение оперативности проведени эксперимента.also ensuring the speed of the experiment.

Поставленна цель достигаетс тем, что в датчике давлени , состо щем из двух неподвижных пластин и внутренней неподвижной ленты, последн выполнена в виде сдавленного с двух противоположных сторон кольца, внутри которого расположена треть неподвижна пластина, причем между ней и нижней пластиной установлены ограничители .The goal is achieved by the fact that in the pressure sensor consisting of two fixed plates and an internal fixed tape, the latter is made in the form of a ring pressed from two opposite sides, inside which there is a third fixed plate, and limiters are installed between it and the bottom plate.

На фиг. 1 изображен предлагаемый датчик давлени ; на фиг. 2 - пример конкретного применени устройства.FIG. Figure 1 shows the proposed pressure sensor; in fig. 2 is an example of a specific application of the device.

Датчик давлени (фиг. 1) состоит из корпуса, выполненного из трех латунных или стекл нных пластин 1, подвижной замкнутой латунной ленты 2, ограничителей 3, предотвращающих защемление нижней холостой части ленты 2 и папиросной бумаги или кальки 4, служащей дл предотвращени попадани частей модели (песка) между пластинами 1, т. е. дл сохранени посто нства коэффициента трени подвижной латунной полоски о корпус датчика.The pressure sensor (Fig. 1) consists of a body made of three brass or glass plates 1, a movable closed brass tape 2, stops 3 that prevent the lower idle part of the tape 2 from being pinched and the tissue paper or tracing paper 4, which serves to prevent parts of the model from falling. (sand) between the plates 1, i.e., to maintain the friction constant of the moving brass strip against the sensor body.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Предлагаемый датчик давлени закатывают в массив, где необходимо измерить изменени давлени . Подвижную замкнутую ленту 2 с одной стороны перекидывают через блочок 5, соединенный с динамометрическим кольцом 6, а с другой стороны подсоедин ют , например фрикционной передачей , к валу аривода. Начинают обработку модели, перед чем включают привод, и лента 2 начинает вращатьс . В результате отработки модели измен етс нагрузка на датчик , а следовательно, и силы трени подвижной ленты 2 о пластины 1, котора через динамометрическое кольцо 6 фиксируетс на регистрирующей аппаратуре, например на электронном самопишущем мосте. Таким образом получают качественную картину процесса изменени (распределени ) давлени .The proposed pressure sensor is rolled into an array where pressure changes need to be measured. The movable closed tape 2 on one side is thrown over the block 5 connected to the torque ring 6, and on the other side is connected, for example by friction gear, to the shaft of the actuator. The processing of the model is started, before the drive is turned on, and the tape 2 begins to rotate. As a result of model testing, the load on the sensor and, consequently, the frictional force of the movable tape 2 on the plate 1, which through the dynamometer ring 6 is fixed on the recording equipment, such as an electronic self-recording bridge, changes. Thus, a qualitative picture of the process of change (distribution) of pressure is obtained.

Примером конкретного применени устройства (фиг. 2) может служить использование его по пр мому назначению, напоимер дл измерени давлени на модели из эквивалентного материала в почве моделируемого пласта.An example of a specific application of the device (Fig. 2) can be its use for the intended purpose, such as measuring pressure on a model of equivalent material in the soil of a simulated formation.

Перед закаткой модели в почве моделируемого пласта устанавливают предлагаемый ленточный датчик давлени дл измерени давлени при отработке с лентой 2. Лента датчика выполнена замкнутой дл обеспечени однонаправленного посто нного движени на все врем отработки модели и фрикционно соединена с одной стороны с ведущим валом редуктора 7, а с другой - перекинута через блочок 5, соединенный с динамометрическим кольцом 6, которое, в свою очередь, жестко соединено с базой 8. Закатывают модель в пласт. Перед ее отработкой включают двигатель 9 и через редуктор 7 вращение передаетс на ленту 2 датчика в направлении, показанном стрелками . Передаточное число выбирают таким образом, чтобы лента двигалась со скоростью пор дка 1 см/с. Механический привод ленты выбран дл ликвидации субъективных ошибок при измерении и обеспечени посто нной скорости движени , а следовательно , посто нного коэффициента трени . С электронного самопишущего моста снимают начальные показани . Начинают отработку модели 10, в результате чего происходит образование зависающих консолей кровли.Before rolling the model into the soil of a simulated reservoir, the proposed belt pressure sensor is installed to measure the pressure when working with tape 2. The sensor tape is made closed to provide unidirectional constant movement for the entire time the model is being worked and frictionally connected to one side of the drive shaft of the gearbox 7 and the other is thrown over the block 5, connected to the torque ring 6, which, in turn, is rigidly connected to the base 8. The model is rolled into the reservoir. Before it is tested, the engine 9 is turned on and, through the gearbox 7, rotation is transmitted to the sensor strip 2 in the direction shown by the arrows. The gear ratio is chosen so that the belt moves at a speed of about 1 cm / s. The mechanical tape drive is selected to eliminate subjective errors in measurement and ensure a constant speed of movement, and therefore a constant coefficient of friction. Initial readings are taken from the electronic self-recording bridge. Begin testing model 10, resulting in the formation of hanging roof consoles.

их обрушение, перераспределение напр жений в массиве, измен етс давление на датчик , а следовательно, и сила фиксируетс на регистрирующей аппаратуре.their collapse, redistribution of stresses in the array, the pressure on the sensor changes, and consequently, the force is recorded on the recording equipment.

Таким образом, применение датчика с замкнутой лентой, соединенной с валом привода двигател , позволит повысить точность измерени за счет обеспечени посто нства скорости движени ленты, совместить операции по отработке модели и сн тию замеров и тем самым обеспечить оперативность проведени исследовани и снижение времени эксперимента.Thus, the use of a sensor with a closed tape connected to the motor drive shaft will improve the measurement accuracy by ensuring the constant speed of the tape, combine the operations to work out the model and take measurements, and thus ensure the efficiency of the study and reduce the time of the experiment.

Claims

PRESSURE SENSOR, consisting of two fixed plates and an internal movable tape, characterized in that, in order to increase the accuracy and speed of measurements, the internal movable tape is made in the form of a ring pressed from two opposite sides, inside which a third fixed plate is located, and between it and bottom plate mounted limiters.

„SU ,,„ 1105642