SU787887A1

SU787887A1 - Deformation resistive transducer

Info

Publication number: SU787887A1
Application number: SU782663912A
Authority: SU
Inventors: Всеволод Романович Волковицкий; Сергей Ильич Поляков
Original assignee: Предприятие П/Я А-3927
Priority date: 1978-09-07
Filing date: 1978-09-07
Publication date: 1980-12-15

Description

Изобретение относитс к измерени м деформаций электрическими методами . и может быть использовано в авиационной , космической и медицинской технике дл измерени быстро мен ющихс больших деформаций объектов малой жесткости . Известен резисторный преобразователь деформации, содержащий чувствительный элемент из электропроводной резины с двум электрическими выводами . Чувствительный элемент снабжен тонкими защитными сло ми неэлектропроводной резины , Недостатками известного преобраэовател вл ютс значительна нелинейность характеристики при измер еких деформаци х (пор дка 30%) и несовпадение его статической и динс1мической характеристик преобразовани . Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс резистивный преобразователь деформаций, содержащий каркас, обмотку, размещен ную на каркасе, съемный электрический контакт, взаимодействующий с обмоткой k т гу, св занную электрическим ко тактом . Каркас и т га изготовл ютс обычно из жестких материатюв, так что конст рукци преобразовател обладает большой жесткостью на изгиб:. Если подобный преобразователь испЬльзовать дл испытаний купола парашюта, то при укладке парашюта в чехол и случайном попадании преобразовател на место сгиба, он может выйти из стро или порвать купол параивота. Кроме того, сигнал, снимаемый электрическим контактом с обмотки при ее питании от малогабаритных источников посто нного тока, зависит от величины питающего тока/ псщающего по мере разр дки источника . Цель изобретени - повышение точности результатов измерений и надежности преобразовател при испытани х купола парашюта. Поставленна цель достигаетс там/ что каркас и т га выполнены трубчатой форг-ол из упруго-пластичного материала, например резины, сечени витков обмотки выбраны пр моугольной формы и размещены заподлицо на внутренней поверхности каркаса, электрический контакт выполнен в виде одного витка винтовой пружины, размещенного .соосно обмотке, виток имеет тот же шаг, что и обмотка и прикреплен к т ге одним концом, при этом шаг обмотки выбран больше.This invention relates to the measurement of strain by electrical methods. and can be used in aviation, space, and medical technology to measure rapidly varying large deformations of objects of low rigidity. Known resistor strain transducer, containing the sensitive element of electrically conductive rubber with two electrical terminals. The sensing element is provided with thin protective layers of non-conductive rubber. The disadvantages of the known converter are the considerable non-linearity of the characteristic with measured deformations (about 30%) and the mismatch of its static and dynamic conversion characteristics. The closest to the invention in its technical essence is a resistive strain transducer comprising a frame, a winding placed on the frame, a removable electrical contact interacting with a winding connected to an electrical cycle. The carcass and traction bars are usually made of rigid materials, so that the transducer's structure has a high bending stiffness :. If a similar transducer is used to test the parachute canopy, then when the parachute is placed in the cover and if the transducer accidentally hits the bend, it can fail or break the paraivot canopy. In addition, the signal taken by the electrical contact from the winding when it is powered from small-sized direct current sources depends on the magnitude of the supply current / pschishchy as the source is discharged. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement results and the reliability of the converter when testing the parachute canopy. The goal is achieved there / that the skeleton and the tons of hems are made of tubular for-ol from an elastic-plastic material, for example rubber, the winding sections are rectangular in shape and placed flush on the inner surface of the frame, the electrical contact is made in the form of one coil of a helical spring placed .the coaxial winding, the coil has the same pitch as the winding and is attached to this end with one end, with the pitch of the winding chosen more.

чем сумма ширины сечени витка обмотки и ширины сечени витка электрического контакта, электрический вывод которого размещен внутри т ги.than the sum of the width of the cross section of the coil winding and the width of the cross section of the coil of electrical contact, the electrical output of which is placed inside the rod.

При таком выполнении преобразователь имеет малую жесткость на изгиб. Поэтому при укладке и попадании на место сгиба он может легко изгибатьс вместе с куполом парашюта, не выход при этом из стро . В результате повьаиаетс надежность преобразовател . Описанное выполнение обмотки и электрического KOHTaitTa приводит к тому, что при перемещении электрического контакта снимаемый с него сигнал будет иметь вид импульсов. О деформаци х нужно судить не по амплитуде импульсов , завис щих также от величины тока источника питани , а по их числу , завис щему лишь от величины деформаций . Это позвол ет повысить точность результатов измерений. With this design, the transducer has a low bending stiffness. Therefore, when stacked and in contact with the bend, it can easily be bent along with the canopy of the parachute, without fail. As a result, the reliability of the converter is improved. The described implementation of the winding and electric KOHTaitTa leads to the fact that when moving an electrical contact, the signal removed from it will have the form of pulses. The deformations should be judged not by the amplitude of the pulses, which also depend on the magnitude of the current of the power supply, but by their number, which depends only on the magnitude of the deformations. This improves the accuracy of the measurement results.

На фиг. 1 дан преобразователь, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 и 4 преобразователь на сложенном и раскрытом куполе парашюта соответственно на фиг. 5 и б - графики деформаций иFIG. 1 Dan converter, longitudinal section; in fig. 2 - the same, cross section; in fig. 3 and 4, the transducer on the folded and opened parachute canopy, respectively, in FIG. 5 and b - the graphics of deformations and

соответствующих, им выходных СИГНсШОВ.appropriate, their output SIGNS.

Резистивный преобразователь деформаций состоит из трубчатого каркаса 1 и обмотки 2, выполненной из провода .пр моугольного сечени . Обмотка 2 раз мещена на внутренней поверхности каркаса 1 заподлицо с ней. Внутри каркаса размещен электрический контакт 3, Он выполнен в виде одного витка винтовой пружины пр моугольного поперечного сечени , имеющего тот же шаг, что и обмотка,и размещенного соосно обмотке. Контакт 3 закреплен на т ге 4 трубчатой формы. Внутри т ги проходит электрический вывод 5 контакта, The resistive strain transducer consists of a tubular frame 1 and a winding 2 made of a wire with a rectangular cross-section. The winding is placed 2 times on the inner surface of the frame 1 flush with it. An electrical contact 3 is placed inside the frame. It is made in the form of one coil of a helical spring of rectangular cross section, having the same pitch as the winding and placed coaxially with the winding. Pin 3 is fixed to tube 4 of a tubular shape. An electrical pin 5 of the contact passes inside the plug,

Каркас 1 и т га 4 выполн-ены из упруго-пластического материала, например резины. Шаг обмотки 2 выбран боль ше суммы ширины ее витка и ширины витка контакта 3.The skeleton 1 and t ha 4 are made of an elastic-plastic material, for example, rubber. The step of winding 2 is chosen greater than the sum of the width of its turn and the width of the turn of contact 3.

Устройство работает следукнаим образом .The device works in the following way.

Преобразователь 6 закрепл ют на куполе парашюта 7 в точке 8. Свободный конец т ги 4 закрепл ют в точке 9. Затем парашют складывают в чехол. При попадании преобразовател на сгиб он -изгибаетс вместе с куполом парашюта за счет своей малой жесткости. При раскрытии купола преобразователь распр мл етс и начинает работать. Контакт 3 перемещаетс по обмотке 2.The transducer 6 is fixed on the dome of the parachute 7 at point 8. The free end of the rod 4 is fixed at point 9. Then the parachute is folded into the cover. When the transducer hits the fold, it bends together with the parachute canopy due to its low rigidity. When the dome opens, the transducer expands and starts working. Pin 3 moves through coil 2.

Выходной сигнал U преобразовател на электрическом выводе контакта 3 имеет вид импульсов, как показано на фиг. 5, так как электрическа цепь от обмотки 2 при перемещении контакта 3 периодически прерываетс . О деЛормации S купола следует судить не по их амплитуде, завис щей от тока источника питани , а по их числу, завис щему лишь от величины деформаций .The output signal U of the converter at the electrical output of contact 3 has the form of pulses, as shown in FIG. 5, since the electrical circuit from winding 2, when moving contact 3, is periodically interrupted. DeLormation S of the dome should be judged not by their amplitude, depending on the current of the power source, but by their number, which depends only on the magnitude of the deformations.

В случае, если после распр млени преобразовател возникнут затирани между каркасом и контактом, контакт может не возвращатьс в обратную сторону при деформаци х сжати за счет гибкости т ги. Сигнал при этом приобретет вид, показанный на фиг. 6. Однако дл исследовани прочностных свойств ткани купола парашюта отсутствие обратного хода контакта и изменение вида сигнала не имеет значени .In the event that rubbing between the frame and the contact occurs after the converter has been straightened, the contact may not return in the opposite direction during compression deformations due to the flexibility of the pull. The signal will then take on the form shown in FIG. 6. However, to study the strength properties of the fabric of the parachute canopy, there is no reverse contact and the change in the type of signal does not matter.

Claims

1. USSR author's certificate No. 183995, cl. G 01 at 7/18, 1964.

2.Nubert G.P. Measuring converters of non-electrical quantities. L., Energie, 1970, p. 100, fig. 428 (prototype) ..

, // /

IJ - gjyyVYW ft

C SZOOD

78G887

teen

fi (6