(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ВСТАВКА

Формула полезной модели

1. Измерительная вставка для измерения деформации нагружаемого элемента конструкции, содержащая приемник деформации и преобразователь контролируемой величины в электрический сигнал, отличающаяся тем, что она снабжена механическим трансформатором перемещения, связывающим приемник деформации с преобразователем контролируемой величины в электрический сигнал, и фиксатором приемника деформации в полости нагружаемого элемента конструкции, снабженным разжимным приспособлением.

2. Вставка по п.1, отличающаяся тем, что приемник деформации выполнен в виде двух связанных с механическим трансформатором перемещения оппозитно расположенных воспринимающих элементов, контактирующих с поверхностью полости нагружаемого элемента конструкции и соединенных между собой посредством упругой связи, обеспечивающей возможность их перемещения в направлении измеряемых деформаций нагружаемого элемента конструкции, при этом один из указанных воспринимающих элементов связан с фиксатором приемника деформации.

3. Вставка по п.2, отличающаяся тем, что воспринимающие элементы приемника деформации представляют из себя две губки с односторонне смещенными встречно направленными выступами, а упругая связь между ними образована двумя упругими параллелограммными подвесками, расположенными в одной плоскости и установленными относительно друг друга по встречно-последовательной схеме, каждая из которых состоит из двух упругих балок, одними концами закрепленных к выступу соответствующей губки, а другими концами закрепленных к расположенному между губками плавающему элементу.

4. Вставка по п.3, отличающаяся тем, что все элементы приемника деформации выполнены за одно целое в виде пластины, в которой выполнены две однонаправленные прорези и расположенная между ними и параллельная им встречно направленная прорезь, отделяющие губки от плавающего элемента и упругих параллелограммных подвесок, а также губки и упругие параллелограммные подвески друг от друга.

5. Вставка по п.2, отличающаяся тем, что фиксатор приемника деформации выполнен в виде двух соединенных с разжимным приспособлением оппозитно расположенных упорных элементов, контактирующих с поверхностью полости нагружаемого элемента конструкции и соединенных между собой посредством упругой связи, обеспечивающей возможность их перемещения в направлении, перпендикулярном направлению измеряемых деформаций нагружаемого элемента конструкции, и снабжен стыковочным элементом для крепления одного из воспринимающих элементов приемника деформации, связанным с упорными элементами посредством упругой связи, обеспечивающей возможность перемещения стыковочного элемента в направлении измеряемых деформаций нагружаемого элемента конструкции.

6. Вставка по п.5, отличающаяся тем, что упорные элементы фиксатора приемника деформации представляют из себя две губки с односторонне смещенными встречно направленными выступами, а упругая связь между ними образована двумя упругими параллелограммными подвесками, расположенными в одной плоскости и установленными относительно друг друга по встречно-последовательной схеме, каждая из которых состоит из двух упругих балок, одними концами закрепленных к выступу соответствующей губки, а другими концами закрепленных к расположенному между губками плавающему элементу, связанному со стыковочным элементом посредством упругой развязки, обеспечивающей возможность перемещения стыковочного элемента относительно плавающего элемента вдоль балок упругих параллелограммных подвесок.

7. Вставка по п.6, отличающаяся тем, что все элементы фиксатора приемника деформации выполнены за одно целое в виде пластины, в которой выполнены две однонаправленные прорези и расположенная между ними и параллельная им встречно направленная прорезь, отделяющие губки от плавающего элемента, стыковочного элемента и упругих параллелограммных подвесок, а также губки и упругие параллелограммные подвески друг от друга, при этом плавающий элемент фиксатора связан со стыковочным элементом двумя встречно направленными П-образными упругими элементами, образованными Н-образной прорезью и двумя встречно направленными прямыми прорезями, выполненными в пластине фиксатора.

8. Вставка по п.5, отличающаяся тем, что разжимное приспособление представляет собой разрезной раздвижной элемент, одни концы которого связаны с упорными элементами фиксатора, а другие концы связаны между собой, при этом в торце разрезного раздвижного элемента со стороны его связанных концов выполнено резьбовое отверстие, в которое ввернут винт с возможностью раздвижения концов разрезного раздвижного элемента, связанных с упорными элементами фиксатора.

9. Вставка по п.2, отличающаяся тем, что механический трансформатор перемещения выполнен в виде четырехзвенника, входная пара звеньев которого связана с воспринимающими элементами приемника деформации, выходная пара звеньев снабжена концевыми элементами, а преобразователь контролируемой величины в электрический сигнал выполнен в виде устройства для измерения линейного перемещения указанных концевых элементов.

10. Вставка по п.9, отличающаяся тем, что четырехзвенник снабжен средством для разведения воспринимающих элементов приемника деформации.

11. Вставка по п.10, отличающаяся тем, что средство для разведения воспринимающих элементов приемника деформации представляет собой пружины растяжения, связывающие концевые части выходной пары звеньев четырехзвенника.

12. Вставка по п.9, отличающаяся тем, что четырехзвенник включает в себя два расположенных напротив друг друга двуплечих рычага с различным соотношением длин плеч, шарнирно соединенных между собой с помощью гибкого элемента, выполненного за одно целое с двуплечими рычагами, при этом одна пара плеч двуплечих рычагов образуют входную пару звеньев четырехзвенника, а другая - его выходную пару звеньев.

13. Вставка по п.12, отличающаяся тем, что четырехзвенник выполнен в виде плоского прямого бруска, на продольной оси которого выполнены два близкорасположенных отверстия и две встречно направленные продольные прорези от торцов бруска до указанных отверстий, с образованием двух расположенных напротив друг друга двуплечих рычагов и соединяющего их гибкого элемента в виде перемычки между указанными отверстиями.

14. Вставка по п.12, отличающаяся тем, что четырехзвенник снабжен демпфирующей опорой в зоне шарнирного соединения двуплечих рычагов.

15. Вставка по п.9, отличающаяся тем, что концевые элементы выходной пары звеньев четырехзвенника выполнены в виде оппозитно расположенных уголков, одни из полок которых жестко закреплены на указанных звеньях, а в других полках выполнены встречно направленные пазы, в которых закреплен преобразователь контролируемой величины в электрический сигнал.

16. Вставка по п.15, отличающаяся тем, что преобразователь контролируемой величины в электрический сигнал выполнен в виде тензометрического устройства для измерения линейного перемещения концевых элементов выходной пары звеньев четырехзвенника.

17. Вставка по п.16, отличающаяся тем, что тензометрическое устройство содержит расположенный в плоскости, перпендикулярной продольной оси вставки, упругий элемент, включающий в себя два плеча, выполненных с утонениями на их захватных участках, образующими упругие шарниры, и односторонне смещенными встречно направленными выступами, плавающий элемент, расположенный между плечами упругого элемента, и две пары упругих балок, соединяющих плавающий элемент со встречно направленными выступами первого и второго плеч упругого элемента с образованием соответственно первой и второй упругих параллелограммных подвесок, расположенных в одной плоскости и установленных относительно друг друга по встречно-последовательной схеме; при этом внутри первой параллелограммной подвески между ее упругими балками размещена параллельная им упругая измерительная балочка из монокристалла кремния со сформированными на ней тензорезисторами, соединенными в электрический мост, имеющая концевые полки, одна из которых связана с плавающим элементом, а другая - с выступом первого плеча упругого элемента, причем одна из указанных связей выполнена жесткой, а другая - через поводок.

18. Вставка по п.17, отличающаяся тем, что захватные участки плеч упругого элемента тензометрического устройства закреплены внутри пазов концевых элементов выходной пары звеньев четырехзвенника с помощью винтов с коническими концами.

19. Вставка по п.17, отличающаяся тем, что плечи упругого элемента, плавающий элемент и упругие параллелограммные подвески выполнены за одно целое в виде прямоугольной пластины, в которой выполнены две однонаправленные прорези и расположенная между ними и параллельна им встречно направленная прорезь, отделяющие плечи от плавающего элемента и упругих подвесок, а также плечи и упругие подвески друг от друга.

20. Вставка по п.17, отличающаяся тем, что выступ первого плеча и плавающий элемент упругого элемента тензометрического устройства выполнены с двумя внутренними консолями, а поводок изготовлен за одно целое с консолью выступа первого плеча или консолью плавающего элемента и включает в себя платформу и упругую тягу, соединяющую платформу с соответствующей консолью, при этом упругая измерительная балочка закреплена одной концевой полкой на указанной платформе, а другой - на консоли плавающего элемента или выступа первого плеча упругого элемента.

21. Вставка по п.20, отличающаяся тем, что упругая тяга выполнена в виде тонкого стержня.

22. Вставка по п.20, отличающаяся тем, что упругая тяга выполнена в виде ленты.

23. Вставка по п.20, отличающаяся тем, что упругая тяга выполнена в виде двух лент, соединяющих платформу с консолью выступа первого силового плеча с образованием ленточной параллелограммной подвески.

24. Вставка по п.23, отличающаяся тем, что ленты выполнены толщиной 80120 мкм.

25. Вставка по п.17, отличающаяся тем, что горизонтальная полка первого плеча упругого элемента и плавающий вертикальный элемент соединены между собой с помощью замка с возможностью вертикального перемещения первого плеча в пределах гарантированного зазора.

26. Вставка по п.25, отличающаяся тем, что замок выполнен в виде Г-образного выступа на горизонтальной полке первого плеча и ответного выреза на плавающем вертикальном элементе, в котором размещен указанный выступ.

27. Вставка по п.25, отличающаяся тем, что замок заполнен жидкостью с малым давлением упругости паров.

28. Вставка по п.27, отличающаяся тем, что в качестве жидкости с малым давлением упругости паров использована кремнийорганическая жидкость.