SU938069A1 - Датчик усилий - Google Patents

Description

(5) ДАТЧИК УСИЛИЙ

1

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к устройствам дл  измерени  усилий, веса, давлений и других механических величин .

Известно устройство дл  измерени  усилий, содержащее пьезоэлемент с электродами, генератор электрических колебаний, измерительный прибор и силопередающие элементы в виде накладок , через которые усилие прикладываетс  к пьезоэлементу tl.

Однако это устройство не обладает требуемой точностью измерений, так как площади соприкосновени  поверхностей пьезоэлемента и силопередающих элементов измен ютс  из-за случайных трений на границах контакта. Кроме того, диапазон измер емых усилий этого устройства ограничен в области больших усилий и определ етс  размерами пьезоэлемента.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  датчик усилии, содержащий пьезопластину и размещенные на одной из ее поверхностей на заданном рассто нии встречно-штыревые электроды Г2 .

Недостатком известного  вл етс  сравнительно невысока  точность измерений особенно при больших значени х измер емых величин, когда в пьезопластине могут возникать поперечные

10 изгибные деформации, величина которых может превосходить напр жение раст жени -сжати .

Цель изобретени  - повышение точности измерений.

15

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, что датчик усилий снабжен стаканом, на дне которого закреплена пьезопластина другой своей поверхностью, мембраной с жестким выступом, закреп20 ленной на открытом торце стакана, и силопередающим элементом, св занным с жестким выступом мембраны и выполненным в виде сферическаго тела, размещенного между электродами и взаимо действующего со средней частью пьёзо пластины. На фиг, 1 изображен датчик усилий общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на Фиг. 1. Датчик усилий содержит пьезопластину 1 , размещенные на ее поверхност встречно-штыревые электроды 2 и 3Датчик снабжен стаканом , мембраной 5 с жестким выступом 6 и силопередающим элементом 7, св занным с жёстким выступом 6 мембраны 5 и размещенным между электродами
2. 2. Через выводы 8-11 осуществл етс  гальванический контакт встречно-шты .ревых электродов 2 и 3 с внешними электрическими цеп ми. Датчик работает следующим образом . С помощью встречно-штыревого элек рода 2 возбуждаетс  в верхнем слое пьезопластины 1 акустическа  волна, котора  при отсутствии механических напр жений на участке между встречно штыревыми электродами 2 и 3 достигает встречно-штыревого электрода 3 через определенное врем  TQ и преобр зуетс  в электрический сигнал. При создании локальных механических напр жений в пьезопластине 1 в окрестности силопередающего элемента 7 вре м  задержки сигнала измен етс  пропорционально измер емой величине за счет изменени  длины пути и скорости акстической волны. Уменьшение поперечных составл ющи механических величин осуществл етс  9 4 за счет отсутстви  изгибных деформа- . ций, так как пьезопластина 1 закреплена на дне стакана Ц, а силопередающий элемент 7 выполнен в виде сферического тела. Таким образом, предлагаемый датчик обеспечивает необходимую точность и надежность и благодар  простоте конструкции может быть широко использован дл  измерени  различных механических величин. Формула изобретени  ДатчикУСИЛИЙ, содержащий пьезопластину и размещенные на одной из ее поверхностей на заданном рассто нии встречно-штыревые электроды, .о тличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений, он снабжен стаканом, на дне которого закреплена пьезопластина другой своей поверхностью, мембраной с жестким выступом, закрепленной на открытом торце стакана, и силопередающим элементом , св занным с жестким выступом мембраны и выполненным в виде сх|)ерического тела, размещенного между электродами и взаимодействующего со средней частью пьезопластины. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 315963, кл. G 01 L 1/16, 1971. 2,Патент США № П.096., кл. G 01 В 7/16, 1978 (прототип).