Тензометричний пристрій для вимірювання параметрів струменя рідких і газоподібних середовищ

Реферат: Тензометричний пристрій для вимірювання параметрів струменя рідких і газоподібних середовищ, що містить мембрану з балкою, на якій розміщені сполучені в мостову схему тензорезистори, а напроти балки в її робочій площині закріплений на штанзі демпфер. UA 71502 U (54) ТЕНЗОМЕТРИЧНИЙ ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ СТРУМЕНЯ РІДКИХ І ГАЗОПОДІБНИХ СЕРЕДОВИЩ UA 71502 U UA 71502 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до вимірювальної техніки, зокрема до тензометричних датчиків, і може бути використана при вимірюванні тиску та швидкості руху рідких і газоподібних середовищ. Найближчим аналогом є тензометричний датчик тиску [Патент РФ № 2029264, G01 L9/04, 1995], що містить корпус зі встановленою в ньому мембраною, зв'язаною за допомогою штока з жорстко затисненою з двох кінців балкою, на якій розміщені тензорезистори, сполучені в мостову вимірювальну схему, а тензорезистори, що входять в суміжні плечі мостової схеми, розташовані уздовж балки в її центральній частині на протилежних сторонах паралельно один одному, а довжина балки в 1,4-1,7 рази більше бази тензорезисторів. Недоліками даного пристрою є його низька чутливість, обумовлена закріпленням балки на двох кінцях, що спричиняє малу деформацію балки. Крім того, прогин залежить від товщини та матеріалу мембрани, яка щільно затиснена в корпусі. Частина навантаження витрачається на прогин мембрани та передачу її деформації через шток на балку, що спричиняє зменшення точності вимірювання. В основу корисної моделі ставиться задача удосконалення тензометричного пристрою для вимірювання параметрів струменя рідких і газоподібних середовищ шляхом розташування мембрани на консольній балці та використання демпфера для гасіння різких коливань і вібрації балки, що призведе до розширення діапазону вимірювання за рахунок збільшення чутливості приладу і підвищення точності вимірювань. Поставлена задача вирішується тим, що в тензометричному пристрої для вимірювання параметрів струменя рідких і газоподібних середовищ, що містить мембрану з балкою, на якій розміщені сполучені в мостову схему тензорезистори, один кінець балки консольно закріплений в опорі, мембрана жорстко прикріплена до вільного кінця балки, а напроти балки в її робочій площині розташований демпфер, закріплений на штанзі. За рахунок консольно встановленої балки збільшується прогин балки в пластичному полі деформації, що підвищує чутливість приладу, а тим самим розширюється діапазон вимірювань параметрів струменя рідини або газу. Міцно закріплена мембрана на балці, зумовлює передачу навантаження від тиску рідини або газу на балку без втрат, а встановлення демпфера в робочій площині балки, який служить для гасіння різких коливань і вібрації балки, призводить до збільшення точності вимірювання. На кресленні представлений тензометричний пристрій для вимірювання параметрів струменя рідких і газоподібних середовищ, загальний вигляд. Пристрій складається з штанги 1 з кільцем 2, яке призначене для полегшення позиціонування мембрани 3 та балки 4 щодо струменя рідини. Балка 4 консольно закріплена на опорі 5. На кінці балки 4 жорстко закріплена мембрана 3, завдяки чому при тиску рідини на площину мембрани вона відхиляється на невеликий кут. При цьому деформація балки 4 фіксується за допомогою тензометричного мосту 6, пов'язаного з пристроєм запису даних 7. Напроти балки 4 в її робочій площині розташований демпфер 8, закріплений на штанзі 1, який призначений для гасіння коливань і вібрації балки 4 і тим самим для підвищення точності вимірювань. Для цієї ж мети служить екран 9, який захищає неробочу частину балки 4 від дії струменя рідини. Пристрій працює таким чином. При русі рідина чинить тиск Р на площину мембрани 3, викликаючи при цьому її переміщення в горизонтальному напрямі, який пропорційний гідродинамічному тиску на майданчик мембрани. Переміщення мембрани 3 викликає деформацію балки 4. В результаті чого балка 4 навантажена згинаючим моментом. Тензометричний міст 6, встановлений на балці 4, сприймає її деформацію. При цьому тензорезистори, які входять до тензометричного мосту 6, змінюють свій опір, а на виході мостової схеми з'являється вихідний сигнал, пропорційний вимірюючому тиску P. Вихідний сигнал фіксується пристроєм запису даних 7. Таким чином, пропонований тензометричний пристрій забезпечить збільшення діапазону вимірювання параметрів струменя рідини або газу та точність вимірювань. Даний пристрій може використовуватися при вимірюванні тиску та швидкості руху струменя рідини та газоподібного середовища. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Тензометричний пристрій для вимірювання параметрів струменя рідких і газоподібних середовищ, що містить мембрану з балкою, на якій розміщені сполучені в мостову схему тензорезистори, який відрізняється тим, що один кінець балки консольно закріплений в опорі, 1 UA 71502 U мембрана жорстко прикріплена до вільного кінця балки, а напроти балки в її робочій площині розташований демпфер, закріплений на штанзі. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2