SU838439A1 - Устройство дл измерени внутреннихМЕХАНичЕСКиХ НАпР жЕНий - Google Patents

Description

Изобретение.ОТНОСИТСЯ к технике измерени  механических напр жений и может быть использовано дл  исследовани  напр женного состо ни  внутри сред с упругими и в зкоупругими свойствами. Известны устройства дл  измерени  внутренних механических напр жений, содержащие полупроводниковые и пьезо электрические чувствительные элементы 1, t2J и 3 . Однако данные устройства оцениваю напр жение состо ни  по величине напр жений на измерительном преобразователе , искажений из-за того, что модуль упругости его не соответствуе модулю упругости среды. Известно также устройство, содержащее цилиндрический чувствительный элемент из пьезокерамики, соединенны с тензодатчиками. Ди  фиксации усилий , воздействующих на торец чувстви тельного элемента под углом, оно содержит специальный кольцевой  корь 4. Однако ввиду того, что такой тенз метр сам, оказывает искажение напр жений в среде в месте своей установки , возникают дополнительные погрешности измерени . Кроме того, замер деформаций среды производитс  не Б месте установки чувствительного элемента, что может вызвать погрешности ,, -св занные с неоднородностью материала по сечению. Вызывает р д неудобств также отдельна  установка этого -тензометра. При этом возникают неточности в ориентации тензометра -и чувствительного элемента. Цель изобретени  - повышение точности измерени  механических напр жений . Дл  достижени  этой цели в устройстве закрепл ют по контуре торцов пьезоэлемента консоли, выполненные в виде лепестков, на поверхности которых установлены тензодатчики . Консоли выполн ютс  в виде лепестков дл  оказани  возможно меньшего возмущающего воздействи  в среде и получени  максимальной чувствительности устройства. Така  конструкци  позвол ет расположить в непосредственной близости чувствительный регулируемый элемент концентратор напр жени  и датчик деформаций среды, и объединить ТЛУ. в виде цельного блока.

На фиг, 1 показано устройство, общий вид (разрез А-А на фиг. 2); на фиг. 2 - электрическа  схема ооединеии  элементов устройства, вид сверху.

Цилиндрический чувствительный элемент 1 (фиг. 1) выполнен из пьезкерамики , например из ЦТС-19. К его торцам прикреплены консоли 2 в виде лепестков. Материалом дл  них служит упруга  сталь толщиной 0,10 ,3 мм. Дл  лучшего заполнени  пространства между консол ми и материалом верхние и нижние консоли сдвинуты друг относительно друга. На поверхности выполнены тензодатчики 3 (R,- R), соединенные в мостовую схему.

С мостовой схемы напр жение разбаланса поступает на усилитель, нагрузкой которого  вл етс  реверсивный двигатель, Вад двигател  соединен с регул тором напр жени , а выход регул тора напр жени  св за с чувствительным элементом 1 и вольтметром.

Устройство работает следующим образом.

При установке внутри конструкции например из эпоксидной смолы, и нагружении в среде, наблюдаетс  концентраци  напр жений над чувствительным элементом 1, вызванна  разлчием модулей упругости среды и чувствительного элемента. Это вызывает различные деформации элемента между торцами и свободных концов консолей между собой в направлении действи  измер емого напр жени  (фиг. 1), Происходит изгиб консоли. При сжимающем напр жении тензорезисторы 3, расположенные на внутренних сторонах консолей между чувствительным элементом 1 испытывают сжатие, а на наружных - раст жение , и наоборот - при раст гивающем напр жении. На выходе мостовой схемы (фиг. 2) по вл етс  напр жение разбаланса, которое подаетс  на выход усилител , нагрузкой которого служит реверсивный двигатель. Вал двигател  приходит во вращение и перемещает ПОЛЗУНОК напр жени , измен   тем самым величину электрического напр жени , подаваемого чувствительным элементом 1. От приложенного электрического напр жени  и при равенстве его деформаций деформаци м среды, двигатель прекращает вращение и, соответственно, увеличение напр жени , прикладываемого к обкладкам элемента 1, так как напр жение разбаланса на выходе мостовой схемы при этом равно нулю.

По величине напр жени , прикладываемого к обкладкам чувствительного элемента 1 и контролируемого вольтметра, оцениваетс  величина внутренних нормальных механических напр жений .

Изобретение позвол ет повысить точность измерени  внутренних механических напр жений.

Claims (4)

1.Авторское свидетельство СССР 210436, кл. G 01 9/06,21.03.66.

2.Авторское свидетельство СССР 239620, кл. G 01 1/16,01.09.65.

3.Авторское свидетельство СССР 684344, кл. G 01 1/16,11.11.77.

4.Авторское свидетельство СССР № 479967, кл. С 1/14,04.04.73 (прототип).

«1

Rtt

U M I П i

«

к регул   т Of ij ИапрА ени/i и So/it tnHtmf y

Т