Тензометр

(и) 563559

ОП И

ИЗОБ

К Ав 1ОРСК

Севе Севвтвкик

Сспиелистюиескик

Республик (61) Дополнительн (22) Заявлено 07. с присоедине (23) Приоритет

Опубликовано 30.

Дата опубликован (51) М. Кл G 01В 7/18

Государственный камитет

Сввете Министсов СССР (53) УДК 531.781,2 (088.8) пе денем изсбретений и ежиытнй (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Э. А. Хатунцев

Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского (54) ТЕН3ОМЕТР

Изобретение относится к области тензометрических измерении и может наити применение при исследовании напряженного состояния энергетического оборудования.

11звестны тензорезисторы активного электрического сопротивления, как наиоолее универсальные измерительные приспосооления для исследования напряженного состояния ооразцов при повышенных температурах, когорые приклеиваются или привариваюгся на исследуемом ооразце. де(рормация исследуемого образца передается тензорезистору, который изменяет свое сопротивление на величину, пропорциональную деформации (1).

Недостатком тензорезисторов, укрепляемых на исследуемом образце, являются погрешности, вызванные ползучестью тензорезистора, снижением сопротивления изоляции под деиствием повышенных температур и влаги, что приводит к деформации чувствительной решетки во времени, а следовательно, и к сокращению времени использования, а также и то, что подооные тензорезисторы используются для измерения деформации при температуре до 500-(..

11звестен также тензометр, содержащий две стойки, укрепленные на исследуемом ооразце, упор и базовую планку, один конец которой жестко связан с первой стойкой, а свободный конец базовой планки связан с упором, и измерительный элемент. 1 онец упора через защитную трубку выведен за пределы теплоизоляции ооразца и является осью стрелки. 11ри де(рормации ооразца свободный конец базовои планки перемещается, поворачивая упор на некоторыи угол j2J

Недостатком этого тензометра является низкая точность измерения из-за искажения тем10 пературного поля исследуемой детали, так как измерительная часть тензометра выведена за пределы теплоизоляции, и вследствие корооления осей стрелок под действием большого температурного перепада по их длине.

15 (.. целью повышения точности измерений тензометр снабжен сильфоном, размещенным между первой стойкой и упором, в качестве измерительного элемента использован тензорезистор, который закреплен внутри сильфо20 на, а сильфон установлен с зазором относительно второй стойки, величина которого выбрана из условий компенсации погрешностей тензорезистора.

На фиг. 1 изображен предлагаемый тензо25 метр, вид спереди; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

ha исследуемом образце 1 укрепляются стойки 2 и 3. К стойке 2 с помощью болтов а и втулок 5 прикреплен сильфон б, имеющий

30 крышки 7 и 8. Крышка 7 снабжена упорами

563559

9 и 10. Внутри сильфона 6 на изоляторах 11 с предварительным натяжением закреплен тензорезистор 12. Базовая планка 13, выполненная из того же материала, что и образец

1, одним концом приварена к стойке 2, а свободный ее конец связан с упором 9. Через трубку 14 в сильфон подается давление.

Работает тензометр следующим образом.

После установки тензометра на исследуемом образце производится его градуировка. Для этого на стойке 3 закрепляется индикатор перемещений с ценой деления шкалы 1 мкм (не показан), шток которого соприкасается с крышкой 7. При нагружении сильфона давлением Р через трубку 14 упор 10 приходит в соприкосновение со стойкой 3 и определяются показания индикатора. После этого определяется цена деления шкалы вторичного прибора.

Затем образец 1 деформируют и определяют показания вторичного прибора. Далее сильфон 6 нагружают давлением до тех пор, пока упор 10 не придет в соприкосновение со стойкой 3, и снова определяются показания вторичного прибора. Величина силовой деформации детали получается из разности показаний вторичного прибора до и после нагружения сильфона.

Длина тензорезистора выбирается таким образом, чтобы температурная деформация базовой планки была больше температурной деформации тензорезистора, а также тензорезистор должен обеспечивать прижатие упоров к базовой планке.

Давление в сильфон может подаваться от источника с нейтральной средой (например, аргон), что предохраняет тензорезистор от окисления.

Наличие зазора между упором, связанным с сильфоном, и стойкой позволяет получать результат измерений деформации с помощью предварительной градуировки, как разность показаний тензорезистора до и после нагружения сильфона. Точность измерения с помощью данного тензометра практически не зависит от изменения в широких пределах прикладываемого давления, изменения упругих свойств сильфона, температуры тензорезистора и стабильности его температурной характеристики, которая исключается непосредственно в процессе измерения, а также исключается временной фактор воздействия температуры на тензорезистор.

Повышенная точность имеет особо важное значение при пуско-наладочных работах и исследованиях на мощных энергоблоках. Тензометр решает задачу измерения деформаций и напряжений в промышленных условиях. Данные тензометры могут быть пригодны для различных отраслей промышленности, связанных с исследованием напряженного состояния оборудования и, прежде всего, крупных машин в условиях эксплуатации при повышенных температурах.

Формула изобретения

Тензометр, содержащий две стойки, укрепленные на исследуемом образце, упор и базо25 вую планку, один конец которой жестко связан с первой стойкой, а свободный конец базовой планки связан с упором, и измерительный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он

30 снабжен сильфоном, размещенным между первой стойкой и упором, в качестве измерительного элемента использован тензорезистор, который закреплен внутри сильфона, а сильфон установлен с зазором относительно второй

35 стойки, величина которого выбрана из условий компенсации погрешностей тензорезистора.

Источники информации, принятые ва внимание при экспертизе

1. Клопова Н. П. Тензодатчики для измере40 ний при повышенных температурах. М., «Машиностроение», 1965, с. 3 — 5.

2. Елизарова Д. П., Федорович Л. A. и Ясин

С. Механический тензометр МЭИ. — «Методы и приборы тензометрии». ГОСИНТИ, вып. 4, 45 1964.

563559

Составитель М. Малышева

Редактор Л. Чепайкина Текред М. Семенов Корректор Н. Аук

Заказ 1622/8 Изд. № 570 Тираж 907 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР.,o елам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2