SU554465A1

SU554465A1 - Device for remote recording of linear movements

Info

Publication number: SU554465A1
Application number: SU2165044A
Authority: SU
Inventors: Валерий Григорьевич Повх; Артем Владимирович Шестаков
Original assignee: Хабаровский институт инженеров железнодорожного транспорта
Priority date: 1975-07-30
Filing date: 1975-07-30
Publication date: 1977-04-15

Description

1one

Изобретение относитс к технике измерени , перемещений и деформаций строительных конструкций и сооружений таких, как переходные мосты паромных нереправ, подвесные мосты, где полные перемещени конструкций при их работе во много раз превыщают их упругие деформации.The invention relates to a technique for measuring, displacing, and deforming building structures and structures, such as bridge bridges for ferry boats, suspension bridges, where the full displacements of structures during their operation many times exceed their elastic deformations.

Известно устройство дл дистанционного измерени линейных перемеп1;ений, основанное на изменении активного сопротивлени тензорезисторов в преобразователе измерительного устройства с последующей передачей полезного сигнала на регистрирующий нрибор 1.A device for remote measurement of linear interchanges is known, based on a change in the resistance of the resistance strain gages in the transducer of the measuring device and the subsequent transmission of the useful signal to the recording instrument 1.

Преобразователь таких устройств представл ет собой упругий элемент в виде скобы с наклеенными на него тензорезисторами. Перемещени исследуемой точки нередаютс упругому элементу через механическую св зь в виде гибкой нат нутой проволоки, вызыва пропорциональные изменени активного сопротивлени тензорезисторов. Дл индикации полезного сигнала и его регистрации нримен ютс Н1кальные стрелочные нриборы , различные самонисцы, а также шлейфовые осциллографы.The transducer of such devices is an elastic element in the form of a bracket with resistance strain gages attached to it. The movements of the point under study are not affected by the elastic element through a mechanical connection in the form of a flexible tensioned wire, causing proportional changes in the resistance of the resistance strain gages. To indicate the useful signal and its registration, H1-local switch instruments, various samonists, and also loop oscilloscopes are used.

Недостатком известных устройств вл етс то, что он имеют ограниченный рабочий ход упругого элемента, который при пр мойA disadvantage of the known devices is that it has a limited working stroke of the elastic element, which, when straight

механической св зи измер емой точки с упругим элементом должен всегда быть не меньше максимального значени ожидаемого перемещени . Если же ожидаемое перемещепне больше рабочего хода упругого элемента , то в механическую св зь дополнительно ввод тс различные компенсацнонные пружины или рычажные системы, уменьшающие передаваемое перемещение до требуемой величины . Но при этом пропорционально ухудшаетс цена делени или чувствительность по регистрирующему прибору.the mechanical connection of the measured point with the elastic element must always be not less than the maximum value of the expected displacement. If, however, the expected displacement is greater than the working stroke of the elastic element, then various compensating springs or lever systems are additionally introduced into the mechanical coupling, reducing the transmitted displacement to the required value. But at the same time, the division price or sensitivity of the recording instrument deteriorates proportionally.

Известно также устройство дл дистанционной записи линейных перемещений, содержащее преобразователь, выполненный в виде кулачка и упругого элемента с тензорезисторами , контактирующего с кулачком, профиль которого выполнен по спирали, гибкую механическую св зь, один конец которой снабженIt is also known a device for remotely recording linear displacements, comprising a transducer made in the form of a cam and an elastic element with strain gauges in contact with the cam, the profile of which is spiral-wound, a flexible mechanical connection, one end of which is provided

грузом и посредством шкива св зан с преобразователем , а другой закрепл етс на исследуемом объекте, и регистрирующий прибор 2. Измер емое линейное перемещение черезby a load and by means of a pulley is connected with the converter, and the other is fixed on the object under study, and the recording device 2. The measured linear movement through

гибкую механическую св зь передаетс на ожив, вызыва пропорциональный угловой поворот щкива и изгиб упругого элемента от взаимодействи с рабочим участком кулачка. При этом тензорезисторами вырабатываетс A flexible mechanical connection is transmitted to the anima, causing proportional angular rotation of the pinch and bending of the elastic element from interaction with the cam working area. At the same time, strain gauges are produced

соответствующий,,полезный сигнал, который подаетс на регнстрирующий прибор, например шлейфовый осциллограф.a corresponding, desired signal that is applied to a registry device, such as a loop oscilloscope.

Основным недостатком известного устройства вл етс низка точность записи больших перемеш,ений на ленте шлейфового осциллографа или иного регистрирующего прибора , разна цена делени (точность) и абсолютна погрешность при записи резко различных по величине перемещений при оптимальном масщтабе их записи.The main disadvantage of the known device is the low accuracy of recording large mixes, stitching oscilloscopes or other recording devices on the tape, different division price (accuracy) and absolute error when recording sharply different movements at the optimum scale of their recording.

Кроме того, при прин той конструкции упругого элемента ц кулачка в цреобразователе устройства в св зи с возможным люфтом оси, на которую насажен кулачок, или случайным эксцентриситетом оси кулачка нар ду с нолезным сигналом вырабатываетс ложный сигнал, так как люфт кулачка и случайный эксцентриситет оси воспринимаетс упругим элементом одинаково, как и неремещение . Вли ние этих факторов особенно про вл етс при замере весьма малых перемещений , что ухудщает в диапазоне малых перемещений соотношение полезный сигналпомеха , уменьша достоверность записи и ограничива таким образом реальную точность и возможный рабочий диапазон со стороны малых перемещений.In addition, with the design of the elastic element of the cam in the device's converter, in connection with a possible play of the axle, on which the cam is mounted, or by random eccentricity of the cam's axis, a false signal is generated along with the useful signal. the elastic element is the same as non-displacement. The effect of these factors is particularly apparent when measuring very small movements, which worsens the ratio of useful signal interference in the range of small movements, reducing the reliability of the recording and thus limiting the actual accuracy and the possible working range from small movements.

Цель изобретени - повысить точность регистрации как больших, так и малых перемещений и обеспечить одинаковую точность (абсолютную погрещность) измерений при записи резко различных по величине перемещений .The purpose of the invention is to improve the accuracy of recording both large and small movements and to ensure the same accuracy (absolute error) of measurements when recording sharply different movements in magnitude.

Указанна цель достигаетс тем, что кулачок выполнен в виде многогранника, грани которого очерчены радиусом-вектором измен ющимс по линейному закону в зависимости от центрального угла так, что вершины многогранника образуют верщины зубьев, а упругий элемент представл ет собой скобу, контактирующую своими концами с зубь ми в диаметрально противоположных точках.This goal is achieved by the fact that the cam is made in the form of a polyhedron, whose faces are outlined by a radius-vector varying linearly depending on the central angle, so that the vertices of the polyhedron form tooth tips, and the elastic element is a bracket that contacts its ends with a tooth. mi in diametrically opposite points.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в общем виде; на фиг. 2 - конструкци преобразовател .FIG. 1 shows the proposed device in General; in fig. 2 - converter designs.

Устройство дл дистанционной записи линейных перемещений содержит преобразователь 1, гибкую св зь 2 в виде стальной струны , регистрирующий прибор 3. Струна одним концом прикреплена к исследуемой точке подвилшой конструкции 4, перемещающейс в направлени х, указанных стрелками 5. Другой конец струны с навешенным на него грузиком 6 переброшен через щкив 7 преобразовател 1.The device for remote recording of linear displacements contains a transducer 1, a flexible connection 2 in the form of a steel string, a recording device 3. The string is attached at one end to the studied point of the base structure 4, moving in the directions indicated by arrows 5. The other end of the string is attached to it a small weight 6 is transferred through the shchikv 7 of the converter 1.

Преобразователь состоит из жесткой скобы 8 с упругими концами, на которых наклеены тензорезисторы 9, и кулачка в виде многогранника 10, плотно посаженного на выше упом нутый шкив и посто нно контактирующего с упругими концами скобы.The converter consists of a rigid bracket 8 with elastic ends, on which the strain gauges 9 are glued, and a cam in the form of a polyhedron 10, tightly planted on the aforementioned pulley and constantly in contact with the elastic ends of the bracket.

Каждый зуб многогранника 10 выполнен симметричным относительно оси, проход щей через верщину зуба и центр многогранника , причем профиль одной стороны зуба очерчен радиусом- вектором (на чертеже не показан), измен ющимс по линейному закону в зависимости от центрального угла, имеющим минимальное значение у основани зуба и максимальное - у его вершины.Each tooth of the polyhedron 10 is made symmetrical about the axis passing through the tooth tip and the center of the polyhedron, with the profile of one side of the tooth outlined by a radius vector (not shown) varying linearly depending on the central angle and having a minimum value tooth and maximum - at its top.

Устройство работает следующим образом. При смещении подвижной точки в направлени х , указанных стрелками 5, линейное перемещение через гибкую св зь 2 передаетс щкиву 7 преобразовател , вызыва егоThe device works as follows. When the moving point is displaced in the directions indicated by the arrows 5, the linear movement through the flexible link 2 is transmitted to the transducer's clamp 7, causing it

вращательное движение. Вращение щкива за счет зубчатого многогранника 10 преобразуетс в повтор ющиес изгибно-колебательные движени упругих концов скобы 8. При этом тензорезисторы 9 вырабатывают сигнал , который регистрируетс на двилсущейс ленте шлейфового осциллографа в виде непрерывной ломаной линии.rotational motion. The rotation of the tongue due to the toothed polyhedron 10 is converted into repeated flexural-oscillatory movements of the elastic ends of the bracket 8. At the same time, the resistance strain gages 9 generate a signal that is recorded on a moving tape of an oscilloscope loop in the form of a continuous broken line.

Применение изобретени позвол ет увеличить точность регистрации больших перемещений , причем точность регистрации как больших, так и малых перемещений сохран етс одинаковой и улучщает соотношение полезный сигнал - помеха, что обеспечивает больщую достоверность получаемых записей,The application of the invention allows to increase the accuracy of recording large displacements, and the accuracy of recording both large and small displacements remains the same and improves the ratio of the useful signal to interference, which ensures greater reliability of the obtained records

увеличивает разрешающую способность и расщир ет диапазон измерений в сторону малых перемещений.increases resolution and extends measurement range in the direction of small displacements.

Claims

1. Authors' certificate of the USSR, № 277362, cl. G 01 B 19/18, 1969 (1).

2.Patent of France No. 2057346, cl. G 01B 19/00, 1969.

(H.2