SU1684605A1

SU1684605A1 - Tenso-resistor force sensing head

Info

Publication number: SU1684605A1
Application number: SU894672206A
Authority: SU
Inventors: Владимир Федорович Семенюк; Виктор Евгеньевич Морозовский; Анатолий Иванович Кравченко; Халида Абдуловна Жмуйда
Original assignee: Одесский Политехнический Институт
Priority date: 1989-02-02
Filing date: 1989-02-02
Publication date: 1991-10-15

Abstract

Изобретение относитс к силоизмери- тельной технике и может быть использовано дл измерени сил малого номинала. Целью изобретени вл етс увеличение сигнала датчика и уменьшение диаметральных габаритов . В тензорезисторном датчике силы сопр жение изгибаемых колец 9,10 с жесткими силоввод щими част ми 1,2 составного упругого элемента осуществл етс с помощью тонких кольцевых пластин 11,12. в св зи с чем центры поворота меридиаль- ных сечений колец смещаютс с их центров т жести на срединные плоскости кольцевых пластин 11,12. Под действием измер емого усили происходит изгиб колец 9,10, вследствие чего меридианальные сечени поворачиваютс в разные стороны. Поскольку центры поворота смещены от тензорезисторов 13,14 в одну сторону, то при навесном корпусе 15 тензорезисторы получают приращение деформации разных знаков и повышенной величины. 1 ил.The invention relates to load measuring technology and can be used to measure small force forces. The aim of the invention is to increase the sensor signal and reduce the diametric dimensions. In a strain gauge force sensor, the mating of bendable rings 9,10 with rigid force-carrying parts 1.2 of the composite elastic element is carried out using thin ring plates 11,12. In this connection, the centers of rotation of the meridial sections of the rings are displaced from their centers of gravity to the median planes of the annular plates 11,12. Under the action of the measured force, bending of the rings 9,10 occurs, as a result of which the meridional sections rotate in different directions. Since the centers of rotation are displaced from the strain gauges 13,14 in one direction, then with the hinged housing 15, the strain gauges receive an increment of deformation of different signs and increased magnitude. 1 il.

Description

СПSP

сwith

Изобретение относитс к силоизмеригель- ной технике и может быть использовано дл измерени сил малого номиналаThis invention relates to a force-measuring technique and can be used to measure small force forces.

Целью изобретени вл етс увеличение сигнала датчика и уменьшение диаметральных габаритов.The aim of the invention is to increase the sensor signal and reduce the diametric dimensions.

На чертеже представлена конструкци предлагаемого датчика.The drawing shows the design of the proposed sensor.

Датчик выполнен с составным упругим элементом, кажда из частей которого включает в себ силоввод щую часть 1(2), опорную часть 3(4), мембрану 5(6), цилиндрическую оЬолочку 7(8), изгибаемое кольцо 9(10), кольцевую пластину 11(12) На цилиндрической поверхности изгибаемого кольца 9 размещены тензорезисторы 13 а на цилиндрической поверхности изгибаемо;о кольца 10 - тензорезисторы 14 Обе чч -.ти упругогоThe sensor is made with a composite elastic element, each of the parts of which includes a power supply part 1 (2), a support part 3 (4), a membrane 5 (6), a cylindrical shell 7 (8), a bendable ring 9 (10), an annular plate 11 (12) On the cylindrical surface of the bend ring 9 are placed the strain gauges 13 and on the cylindrical surface bendable; about the ring 10 - strain gauges 14 Both hh -.ti elastic

элемента размещены в корпусе 15 и закреплены с помощью гайки 16. Мембраны 5 и 6 служат дл герметизации рабочих полостей от внешней среды.element placed in the housing 15 and secured with a nut 16. Membranes 5 and 6 serve to seal the working cavities from the external environment.

Сопр жение изгибаемых колец 9 и 10 с жетскими силоввод щими част ми 1 и 2 упругого элемента осуществл етс с помощью тонких кольцевых пластин 11 и 12. В св зи с этим центры поворота меридианалышх сечений колец 9 и 10 смещаютс с их центров т жести на срединные плоскости Кольцовых пластин 11 и 12. Это обусловлено тем что тонкие кольцевые пластины 11 и 12, облада большей изгибной податливостью, одновременно характризуетс большей р «диапьной жесткостью при сопр жении одной из своих цилиндрических поверхностей с жесткими силоввод щими част ми 1 и 2 упрукко элеО 00 ОThe conjugation of the bendable rings 9 and 10 with the Zhetskie force-carrying parts 1 and 2 of the elastic element is carried out using thin ring plates 11 and 12. In connection with this, the turning centers of the meridian section of the rings 9 and 10 are displaced from their centers of gravity to the middle ones Ring plates 11 and 12. This is due to the fact that thin ring plates 11 and 12, possessing greater flexural flexibility, are simultaneously characterized by greater p "range stiffness when coupling one of their cylindrical surfaces with rigid actuators 1 and 2 uprukko eleo 00 o

о елabout ate

мента. При этом увеличиваетс рассто ние hi от центров поворота колец 9 и 10 до размещаемых на них тензорезисторов, а следовательно , и сигнал датчика.cop. This increases the distance hi from the centers of rotation of rings 9 and 10 to the strain gages placed on them, and hence the sensor signal.

Под действием измер емого усили F происходит изгиб колец 9 и 10, характеризуемый тем, что меридианальные сечени колец поворачиваютс в разные стороны. Так как центры поворота смещены от тензорезисторов в одну сторону, то при навесном корпусе тензорезисторы 13 и 14 под действием измер емой силы F получают приращение деформации разных знаков и повышенной величины.Under the action of the measured force F, bending of rings 9 and 10 is characterized by the fact that the meridional sections of the rings rotate in different directions. Since the turning centers are displaced from the strain gauges in one direction, when the housing is mounted, the strain gauges 13 and 14 under the action of the measured force F receive an increment of deformation of different signs and an increased value.

Claims

Invention A strain gauge force sensor containing membranes located in a housing and

two elastic elements equipped with a driving and supporting parts and made in the form of a body of rotation with variable-thickness bending rings, thin cylindrical shells joined to the supporting parts, and strain gauges placed on the cylindrical surfaces of the bent rings, characterized in that in order to increase

signal of the sensor and reduction of the diametrical dimensions, thin annular plates are introduced into it, and in each elastic element the bendable ring is matched with the drive part through a thin annular plate, the median plane of which is located at the maximum axial distance from the strain resistors.

15