Устройство для измерения усилий

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность .измерений усилий в сосудах высокого давления. На основании 2 жестко закреплены три одинаковые стакана 1, сообщающиеся внутренними полостями с сосудом 3 посредством каналов 4, через которые передается статическое давление. Днища стаканов толщиной не менее трех толщин их стенки деформируются незначительно . под действием давления. Приложенное к силопередающему рычагу 6 измеряемое усилие вызывает изгибную деформацию центрального стакана 1 ,, передаваемую чувствительными элементами 5 в виде пьезокварцевых резонаторов на боковые стаканы 1. Сами чувствительные элементы 5 испытывают деформации разного знака, и их выходное сигнал пропорционален измеряемому усилию. Чувстви тельные элементы 5, жестко закрепленS ные по площадкам, ширина которых составляет 0,4-0,8 толщины стенок (Л стаканов, не воспринимают деформацию стаканов от действия статического давления. 2 ил.

CQO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (511 4 G "1 1., 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21). 3862326/24-10 (2?) 04.03,85 (46) 15.11.86. Бюл,Р 42 (71) Рязанский радиотехнический институт (72) В,К,Янкелиович и В.И,Нестеренко (53) 531.781(088.8) (56} Андреева Л.Е. Упругие элементы приборов. — Y..: Машиностроение, 1981.

Авторское свидетельство СССР

9 645041, кл, Q 01 (, 1/22, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ (571 Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность .измерений усилий в сосудах высокого давления. На основании 2 жестко закреплены три одинаковые стакана 1, сообщающиеся внутренними полостями с сосудом 3 посредством ка5 .

„„SU„„1270591 налов 4, через которые передается статическое давление. Днища стаканов толщиной не менее трех толщин их стенки деформируются незначительно . под действием давления. Приложенное к силопередающему рычагу 6 измеряемое усилие вызывает изгибную деформацию центрального стакана 1, передаваемую чувствительными элементами 5 в виде пьезокварцевых резонаторов на боковые стаканы 1. Сами чувствительные элементы 5 испытывают деформации разного знака, и их выходной сигнал пропорционален измеряемому усилию. Чувствительные элементы 5, жестко закрепленные по площадкам, ширина которых составляет 0,4-0,8 толщины стенок стаканов, не воспринимают деформацию стаканов от действия статического давления. 2 ил.

1 270591

Изобретение относится к приборо-строению и может быть применено при измерении силы в сосудах высокого давления.

Цель изобретения — повыше- 5 ние точности измерения усилий в сссудах высокого давления.

На фиг.! показано устройство, разрез; на фиг.2 — то же, вид сверху.

Устройство состоит из трех одинаковых стаканов 1 с днищами толщиной не менее трех толщин стенки, жестко заделанных на осноBRHHH 2 H coo H BHóòðåííHMè полостями с сосудом 3, находящимся под действием статического давления, посредством каналов 4, днища стака-. нов 1 жество соединяются между со,бой вдоль линии центров чувствительными элементами (преобразователями)

5, например, в виде пьеэокварцевых резонаторов, которые крепятся по краям днищ на площадках шириной в радиальном направлении не менее 0,4 и

25 йе более 0,8 тоЛщины стенки стакана

1, в днище центрального стакана жестко заделан силопередающий рычаг 6, на другом конце которого крепится на-. гружающее устройство (не показано), основание 2 крепится на сосуде 3 с возможностью его поворота вокруг оси силопередающего рычага 6, напри мер, с помощью прорезей 7 и винтов 8, Устройство работает следующим образом. 35

Статическое давление Р из сосуда

3 по каналам 4 в основании 2,поступает во внутренние полости стаканов 1, которые под действием этого давления одинаково деформируются, Их стенки одинаково удлиняются вдоль осей стаканов 1 и выпучиваются в радиальном направлении как короткие трубы, находящиеся под давлением. Днища стаканов 1 толщиной не менее трех толщин стенки стакана незначительно деформируются как толстые мембраны, нагруженные распределенной нагрузкой, с .жестко заделанными по наружному контуру концами. Узкие площадки по краям днищ шириной в радиальном направлении не менее 0,4 и не более 0,8 толщины стенки стакана 1„ являющиеся одновременно местами жестких эаделок

:стенок и днищ, не испытывают деформа.ций и одинаково перемещаются на величину удлинения стаканов параллельно самим себе вдоль осей стаканов 1.Поэтому жестко закрепленные по этим узким площадкам своими концами чувствительные элементht (преобразователи)

5, жестко связывающие стаканы 1 между собой вдоль линии их центров, не воспринимают деформацию стаканов от действия статического давления и одинаково перемещаются в ненагруженном состоянии вдоль осей стаканов параллельно самим себе на величину удлинения стенок стаканов, При приложечии через нагружающее устройство к силопередающему.рычагу

6, жестко заделанному в днище центрального стакана 1, измеряемого усилия Q, например„ веса буйка уровнемера или силы со стороны жестких центров мембран дифманометра, которое действует в направлении, перпендикулярном оси силопередающего рычага 6 и осям стаканов 1, происходит дополнительная изгибная деформация центрального стакана в направлении, перпендикулярном оси стакана, которая через чувствительные элементы (преобразователи) 5, жестко связывающие вдоль линии центров стаканы 1, передается на боковые ста- каны, вызывая при этом деформации чувствительных элементов (преобразователей) разного знака (один преобразователь испытывает деформацию растяжения, а другой — деформацию сжатия). Таким образом, чувствительные элементы (преобразователи) испытывают только воздействие измеряемого усилия и разгружены от действия статического давления, Плавная настройка осуществляется путем поворота датчика вокруг оси силопередающего рычага 6 и крепления, например, с помощью прорезей 7 во фланце основания 2 и винтов 8, 1

Чувствительные элементы (преобразователи) включаются в измерительную схему, выходной сигнал которой, например частота, пропорционален измеряемому усилию.

Формула изобретения

Устройство для измерения усилий, содержащее стакан, силопередающий рычаг и чувствительные элементы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, -что„ с целью повышения точности измерения усилий в сосудах высокого давления, 1270591 в г сне.2

Составитель В,Годзиковский

P едактор Л.Пчелинская Техред И.Попович Корр ек тор. И, Муска

Заказ 6232/42

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-прлиграфическуе предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 в него введены два, идентичных первому, стакана и основание, все стаканы жестко закреплены на основании вдоль общей прямой, их днища жестко соединены между собой вдоль общей прямой чувствительными элементами, выполненными в виде пьезокварцевых резонаторов, причем толщина днищ стаканов составляет не менее трех толщин их стенок, чувствительные элементы прикреплены к днищам по площадкам, ширина которых составляет 0,4-0,8 толщины стенок стаканов, полости стаканов сообщены между собой и с полостью сосуда высокого давления,а силопередающий рычаг соединен с центром днища первого стакана.