2.
Методические указания
Наиболее
широкое применение струнные преобразователи нашли в конструкции датчиков
силы и давления. Струнные динамометры и манометры обеспечивают высокую
точность измерения; их погрешность в условиях эксплуатации не превышает
0.4%. Конструкции струнных датчиков обладают высокой чувствительностью,
малой инерционностью и надежны в эксплуатации. Струнные динамометры
применяют для измерения статических и медленно меняющихся усилий до
107 Н в частотном диапазоне 0-50 Гц . На рисунке изображен
струнный упругий элемент, состоящий из упругого кольца, воспринимающего
усилие и поперечной перемычки струны
Кольцо
1 и струну 2 выполняют совместно и они представляют собой одно целое. При
приложении к датчику сжимающей нагрузки в результате деформации кольца
струна растягивается. При этом частота ее поперечных колебаний
увеличивается. По обе стороны
струны размещены индукционные датчики, один из них является возбудителем
3, а другой приемником 4 колебаний. Расчет теоретической частоты упругого
элемента выполним по формуле (1)
Где L –
длина струны, мм
R –
радиус скругления, мм
h –
толщина струны, мм
k –
коэффициент натяжения струны Гц*мм
Величина коэффициента натяжения струны
определяется в зависимости от материала упругого элемента. Если упругий
элемент сделан из сталей 20Х13,
35ХГСА, 40Х13, то k=4.8*106
Гц*мм., а если из эленварных сплавов, то k=5.7*106
Гц*мм.