тензоэлемент егиазаряна
Классы МПК: | G01B7/16 для измерения деформации твердых тел, например проволочными тензометрами |
Патентообладатель(и): | Егиазарян Эдуард Людвикович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1990-04-24 публикация патента:
20.05.1995 |
Изобретение относится к измерительной технике, к средствам измерения механических величин электрическим методом и может быть использовано в качестве первичного преобразователя в измерительных приборах. Цель изобретения - повышение чувствительности и экономичности. Тензоэлемент содержит упругую основу из эластичного материала и токопроводящий наполнитель или покрытие, выполненный из мелкодисперсного полупроводникового материала, в который может быть введен металлический порошок. За счет структуры материала увеличивается тензочувствительность. 1 з.п. ф-лы.
Формула изобретения
1. Тензоэлемент, содержащий упругую основу из эластичного материала и токопроводящий наполнитель или покрытие, отличающийся тем, что, с целью повышения его чувствительности и экономичности, токопроводящий наполнитель или покрытие выполняют из мелкодисперсного полупроводникового материала. 2. Тензоэлемент по п.1, отличающийся тем, что в мелкодисперсный полупроводниковый материал введен металлический порошок.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к измерительной технике и средствам измерения механических величин электрическими методами и может быть использовано в качестве первичного преобразователя в измерительных приборах. Известен тензоэлемент, выполненный из константановой проволоки, обладающий относительным удлинением 0,8-1,3% и удельным сопротивлением 0,5 мм2/Ом. Недостатком этих тензодатчиков является малое значение их удлинений и деформации и малое значение коэффициента тензочувствительности. Известно и использование в качестве чувствительного элемента углеродных волокон с зависимостью относительного изменения R/R от деформации [1]Однако все нитевидные чувствительные элементы обладают малой чувствительностью и для увеличения мощности выходного сигнала и его усиления в устройство вводят дополнительно механоэлектрические преобразователи, что усложняет устройство, повышает его стоимость, ограничивает функциональные возможности. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является датчик для измерения деформации, состоящий из рабочего элемента в виде слоя из токопроводящего углеродного покрытия, выполненного на основе эластичного полимерного материала [2]
Недостатком известного датчика является сравнительно невысокая чувствительность из-за низкого коэффициента тензочувствительности углерода. Кроме того, из-за большого значения удельного сопротивления углерода практически невозможно получить тензодатчик с малым общим сопротивлением, что приводит к увеличению питающих измерительную схему напряжений. Целью изобретения является повышение чувствительности тензодатчика, повышение экономичности, что достигается за счет увеличения относительного удлинения, уменьшения удельного сопротивления тензочувствительного слоя. Это достигается тем, что в известном датчике на эластичной основе нанесен токопроводящий слой, который выполнен из мелкодисперсного полупроводникового материала. Для уменьшения удельного сопротивления в мелкодисперсный полупроводниковый материал добавлен мелкодисперсный металлический порошок, процентное соотношение полупроводникового и металлического материала подбирается в зависимости от необходимого удельного сопротивления тензоэлемента. Материал основы может быть как электропроводящим, так и не электропроводящим, лишь бы он был высокоэластичным. Описанный тензоэлемент работает следующим образом. Снабженный выводами он закрепляется на объект, включается в электрическую схему и при деформации измеряемого объекта деформируется, что вызывает изменение сигнала на выходе электрической схемы. Описываемый тензоэлемент может быть изготовлен следующим способом. Мелкодисперсный порошок добавляется в резину при ее изготовлении и из полученной массы формируется чувствительный элемент любой формы. Либо нить из эластичного материала протягивается через суспензию из полупроводникового порошка, связующего состава, растворителя и при необходимости металлического порошка. Либо упругий эластичный материал пропускается через фильеру, получают трубчатый элемент, который заполняется смесью мелкодисперсного полупроводникового материала (или в сочетании с мелкодисперсным проводящим материалом). Предлагаемый тензоэлемент позволяет повысить коэффициент тензочувствительности, удобен в обращении, экономичен.
Класс G01B7/16 для измерения деформации твердых тел, например проволочными тензометрами