Способ установки тензорезисторов на трубчатый элемент с диафрагмой и внутренним давлением

 

СПОСОБ УСТАНОВКИ ТЕНЗОРЕЗИСТОРОВ НА ТРУБЧАТЫЙ ЭЛЕМЕНТ С ДИАФРАГМОЙ и ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЕМ , заключающийся в том, что на поверхности трубчатого элемента находят точку с максимальным значением относительной продольной деформации при действии на него внешней продольной нагрузки , продольный тензорезистор устанавливают в этой точке, а поперечный тензорезистор - между продольным и диафрагмой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем увеличения полезного сигнала, при установке поперечного тензорезистора сначала определяют при помощи съемных тензометров и действии внутреннего давления в трубчатом элементе точку, в которой относительная поперечная деформация равна относительной продольной деформации под продольным тензорезистором , затем устанавливают попеi речный тензорезистор в найденной точке при сброшенном внутреннем давлении. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 L 1/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3324119/24-10 (22) 23.07.81 (46) 07.08.85. Бюл. № 29 (72) В. В. Одноволик, В. Г. Ноах, О. Л. Рудых и А. В. Шестаков (71) Хабаровский институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 531.781 (088.8) (56) Патент США № 3131373, кл. 338 вЂ, 1964.

Авторское свидетельство СССР № 777499, кл. G 01 L 1/22, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 949358, кл. G 01 1. 1/22, 1978. (54) (57) СПОСОБ УСТАНОВКИ ТЕНЗОРЕЗИСТОРОВ НА ТРУБЧАТЫЙ ЭЛЕМЕНТ

С ДИАФРАГМОЙ И ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЕМ, заключающийся в том, что на

„„ЯЦ„„1171675 д поверхности трубчатого элемента находят точку с максимальным значением относительной продольной деформации при действии на него внешней продольной нагрузки, продольный тензорезистор устанавливают в этой точке, а поперечный тензорезистор — между продольным и диафрагмой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем увеличения полезного сигнала, при установке поперечного тензорезистора сначала определяют при помощи съемных тензометров и действии внутреннего давления в трубчатом элементе точку, в которой относительная поперечная деформация равна относительной продольной деформации под продольным тензорезистором, затем устанавливают поперечный тензорезистор в найденной точке З при сброшенном внутреннем давлении.

1171675

Составитель В. Курбатова

Текред И. Верес Корректор Е. Рошко

Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Зайцева

Заказ 4853/35

Изобретение относится к технике измерения усилий в различных твердых физических телах по их деформациям с помощью резисторных тензометров, а именно для измерения продольных усилий в трубчатых элементах с жесткой диафрагмой или коническим участком, находящихся под одновременным воздействием внутреннего давления я внеФнето продольного усилия, в частности таких, как амортизационные стойки вертолета.

Целью изобретения является повышение точности за счет увеличения полезного сигнала.

Предлагаемый способ установки продольного и поперечного тензорезисторов на трубчатый элемент с жесткой диафрагмой (коническим участком) обеспечивает автоматическую балансировку измерительной схемы по отношению к сигналу-помехе от действия внутреннего давления, так что на выходе выделяется сигнал, характеризующий продольное усилие, вызванное внешней осевой нагрузкой.

В основу автоматической балансировки сигнала-помехи от действия давления положен принцип отыскания двух точек на поверхности трубчатого элемента с равными продольной и поперечной деформациями при действии давления.

В одном и том же сечении поперечная деформация от давления всегда больше продольной. Но по мере уменьшения диаметра трубчатого элемента (конический участок) деформации (как продольная, так и поперечная) уменьшаются, а с приближением к жесткой диафрагме уменьшаются практически до нуля.

Так.что в этой зоне (между продольным тензорезистором и диафрагмой) всегда существует сечение, поперечные деформации в котором уменьшились до значений, равных продольным деформациям в исходном сечении (где установлен продольный тензорезистор) .

При действии давления продольный и поперечный тензорезисторы получают одинаковые в таком случае деформации как по знаку, так и по величине. Это соответ5

40 ствует автоматической балансировке измерительной схемы, т.е. такая схема является самобалансирующейся по отношению к давлению и при действии давления в измерительной диагонали не вырабатывается какой-либо сигнал. При действии внешней осевой нагрузки продольный и поперечный тензорезисторы получают равнозначные деформации, что является достаточным условием для нарушения баланса моста (полумоста). Такая схема является активной по отношению к продольной нагрузке.

В измерительной диагонали ее вырабатывается сигнал, характеризующий только продольную нагрузку, действующую на трубчатый элемент.

Выбор места установки поперечного тензорезистора находят путем перемещения поперечного тензорезистора между диафрагмой (коническим участком) и продольным тензорезистором до совпадения деформации под поперечным тензорезистором с деформацией под продольным тензорезистором при действии внутреннего давления в трубчатом элементе с последующей установкой в найденной точке поперечного тензорезистора.

Таким образом, за счет установки продольного и поперечного тензорезисторов датчика продольного усилия в трубчатом элементе с жесткой диафрагмой (коническим участком) по предлагаемому способу отпадает необходимость в частичной приклейке поперечного тензорезистора и его приклеивают полностью по всей базе, что в несколько раз увеличивает полезный сигнал, вырабатываемый поперечным тензорезистором и увеличивает общую точность измерения продольного усилия при упрощении его конструкции и улучшении температурной стабильности. Полная приклейка тензорезисторов позволяет применить малобазные полупроводниковые тензорезисторы, что в значительной степени увеличивает чувствительность измерительной схемы, а следовательно, и общую точность измерения. При этом упрощается усилительная аппаратура всего измерительного комплекса и уменьшается его вес.