SU970090A1 - Deformation convereter - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЕФОРМАЦИЙ(54) DEFORMATION TRANSFORMER

Изобретение относитс  к измерительным преобразовател м и предназиа чено дл  бесконтактного преобразовани  интегральных значений величин деформаций в электрический сигнал.The invention relates to a measuring transducer and is intended for contactless conversion of integral values of strain values into an electrical signal.

Известен преобразователь деформаций , содержащий две электропровод щие пластины, установленные параллельно друг против друга с переменным зазором 13Недостатком данного преобразовател   вл етс  зависимость результата преобразовани  от значений диэлектрической проницаемости среды и вели чины паразитных емкостей и индуктивностей , создаваемых конструктивными элементами, кабел ми и сторонними объектами.The known strain transducer contains two electrically conductive plates arranged parallel to each other with a variable gap. 13 The disadvantage of this transducer is the dependence of the conversion result on the values of the dielectric constant of the medium and the magnitude of parasitic capacitances and inductances created by structural elements, cables and external objects.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  преобразователь деформаций, содержсидий закрепленные между собой параллельно друг другу провод щую пластину, диэлектрическую пластину, проводник из отрезка меандр-линии и установленную на заданном рассто нии от поверхности отрезка меандр-линии и параллельно ей вторую провод щую пластину, св зываемую в процессе измерени  с объектом контрол  t2.The closest to the invention is a strain transducer, containing a conductive plate parallel to each other, a dielectric plate, a conductor from a square-wave segment and installed at a predetermined distance from the surface of the square-square segment and parallel to it a second conductive plate, in the measurement process with the control object t2.

Недостатком известного преобразовател   вл етс  зависимость результата преобразовани  от значени  диэлектрической проницаемости среды.A disadvantage of the known converter is the dependence of the conversion result on the value of the dielectric constant of the medium.

Цель изобретени  - повышение точности устройства.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что преобразователь снабжен закрепленной на поверхности отрезка меандр10 линии дополнительной диэлектрической пластиной и закрепленным на противоположной ее поверхности вторым отрезком меандф-линии, размещенным относительно первого отрезка со сдвигом The goal is achieved by the fact that the converter is provided with an additional dielectric plate fixed on the surface of the meandering 10 segment and fixed on the opposite surface of the second segment of the meandering line placed relative to the first segment with a shift

15 на половину периода меандра.15 half the period of the meander.

На чертеже представлен преобразователь деформаций, общий вид.The drawing shows the strain transducer, General view.

Преобразователь содержит св зываемую с объектом контрол  провод щую The converter contains a conductive associated with the monitoring object.

20 пластину 1, закрепленные между собой параллельно друг другу провод щую пластину 2, диэлектрическую пластину 3, проводник из отрезка 4 меандрлинии , дополнительную диэлектричес25 кую пластину 5, второй проводник из отрезка 6 меандр-линии. Отрезки 4 и б нанесены методом печати на плоскост х дополнительной диэлектрической пластины 5 толщиной d из материала 20 plate 1, conductor plate 2 parallel to each other, dielectric plate 3, conductor from section 4 of a square line, additional dielectric plate 5, second conductor from section 6 of a square-line. Segments 4 and b are applied by printing on the planes of an additional dielectric plate 5 with a thickness d of material

Claims (2)

30 с относительной диэлектрической проницаемостью . ,Отрезки 4 и б выполнены в виде меандра с периодом Т, размахом В и шириной b с выводами 7, 8 и 9, 10 соответственно. Отрезок б сдвинут относительно отрезка 4 на половину периода меандра. Преобразователь деформаций работа ет следующим образом. Аппаратура съема информации возбу дает между выводами 7 и 9 сверхвысо очастотнуто волну, котора  распростран етс  в образованном отрезками 4 и б линий тракте со скоростьй V V С /L о Со , где С - скорость распространени  эле тромагнитной волны в вакууме бд/Хд- диэлектрическа  и магнитна  проницаемости вакуума; LP,CQ- погонные индуктивность и емкость тракта, И с выводов 8, 10 поступает в аппара туру съемаинформации.. Информационным параметром преобразовател   вл етс  врем  задержки волны отрезком тракта единичной длины tg to 1/V.. в зависимости от конструкции аппаратуры съема информации могут быть использованы и иные информационные пар метры, определ емые черев tg, наприм изменение фазы волны в отрезке тракт резонансна  частота отрезка тракта. Так как токи в расположенных друг против друга участках отрезков 4 и 6 линии направлены в одну сторону, маг нитна  составл юща  пол  волны сосре доточиваетс  вокруг этих участков,вк ча  зазор между пластинами 1 и.5.Под воздействием магнитного пол  йолны в пластине 1 индуцируютс  токи,магнитно поле которых воздействует, в свою оч редь, на токи в отрезках 4 и 6,линии чем в основном и обусловлена индуктивность LQ. Деформаци  х объекта из мерени  приводит к изменению на х ширины D зазора между пластинами 1 и 5 и соответствуюпдему изменению величины LO т - 1б fn 2(0-) Jjf, - -if- 4V in , jT- -T где r - завис щий от b эффективный радиус сечени  проводника линии. Токи в соседних участках каждого из отрезков 4 и б линии противоположны , в результате чего образуютс  магнитные диполи, концентрируюецие магнитную составл ющую пал  волны у поверхности пластины ,5 в зоне, по размеру близкой к Т/30 with a relative dielectric constant. Segments 4 and b are made in the form of a meander with a period T, a span of B and a width of b with leads 7, 8 and 9, 10, respectively. The segment b is shifted relative to segment 4 by half the period of the meander. The strain converter operation em as follows. The information retrieval equipment excites between the terminals 7 and 9 an ultra high-frequency wave, which propagates in the path formed by segments 4 and 6 lines with a speed of VV C / L о Co, where C is the propagation speed of the electromagnetic wave in vacuum bd / Xd dielectric and magnetic permeability of vacuum; LP, CQ- linear inductance and capacitance of the path, And from pins 8, 10 enters the pickup equipment .. The information parameter of the converter is the wave delay time segment of the unit path tg to 1 / V .. depending on the design of the information pickup equipment other information pairs, defined by tg, will be used, for example, the change in the phase of a wave in a segment of a path is the resonant frequency of a segment of a path. Since the currents in the mutually opposite sections of the 4th and 6th lines are directed to one side, the magnetic component of the wave field is concentrated around these areas, in which the gap between the plates 1 and 5. Under the influence of the magnetic field, the plates in the plate 1 are induced The currents whose magnetic field acts, in their turn, on the currents in segments 4 and 6, the line which is mainly due to the inductance LQ. Deformations of the object of measurement leads to a change in x of the width D of the gap between the plates 1 and 5 and the corresponding change in the value of LO t - 1b fn 2 (0-) Jjf, - -if- 4V in, jT- -T where r is the dependent from b is the effective radius of the conductor section of the line. The currents in the adjacent sections of each of the 4th and 6th line segments are opposite, resulting in magnetic dipoles, concentrating the magnetic component of the wave at the surface of the plate, 5 in a zone close in size to T / 2. Это позвол ет увеличить чувствительность преобразовател  и при фиксированной величине рабочей области увеличить площадь контролируемой поверхности,что необходимо дл  получени  информации об интегргшьном значении величины деформации. Электрическа  составл юща  пол  волны полностью сосредоточена между расположени ми друг против друга участками отрезков 4 и 6 линии в пластине 5. Поэтому в процессе измерени  емкость CQ остаетс  неизменной о и информационный параметр tg не зависит от значени  диэлектрической проница ости среды. t- 2В т, 2(Р-хЗ 0 ст N-F -V- Провод ща  пластина 2 исключает вли ние сторонних объектов на реЗультат преобразовани . .Снабжение преобразовател  деформаций вторым отрезком линии, установленным против первого со сдвигом на половину периода меандра, позвол ет увеличить чувствительность и получить информацию об интегральном значении величины деформации, а введение диэлектрической пластины,жестко соединенной по плоскост м с отрезками линии, кроме того, позвол ет устранить зависимость результата преобразовани  от значени  диэлектрической проницаемости среды. В итоге это приводит к увеличению точности преобразовател . Формула изобретени  Прес5бразователь деформаций, содержащий закрепленные между собой параллельно друг другу провод щую пластину , диэлектрическую пластину, проводник из отрезка меандр-линии и установленную на заданном рассто нии от поверхности отрезка меандр-линии и парадшельно ей вторую провод щую пластину , св зываемую в процессе измерени  с объектом контрол , о т л и ч а щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности, он снабжен закрепленной на поверхности отрезка меандр-линии дополнительной диэлектрической пластиной и закрепленным на противоположной ее поверхности вторым отрезком меандр-линии, размещенным относительно первого со сдвигом на поповину периода меандра. Источники информации, прин тые вовнимание при экспертизе 1.Арш Э.И Автогенераторные методы и средства измерений. М., Машиностроение , 1979, с. 100. 2,Авторское свидетельство СССР по за вке 2877192/25-28, кл G 01 В 7/18Г, 1980 (прототип)2. This allows to increase the sensitivity of the converter and, with a fixed value of the working area, increase the area of the surface under test, which is necessary to obtain information on the integral value of the strain value. The electric field component of the wave is fully concentrated between the locations of the segments 4 and 6 of the line in the plate 5 against each other. Therefore, in the process of measurement, the capacitance CQ remains unchanged and the information parameter tg does not depend on the dielectric constant of the medium. t-2V t, 2 (P-x3 0 St NF -V- Conductive plate 2 eliminates the influence of third-party objects on the result of the transformation.) The supply of the strain transducer with the second line segment set against the first one with a half-shift of the square wave allows you to increase sensitivity and obtain information about the integral value of the strain, and the introduction of a dielectric plate rigidly connected along planes with line segments, moreover, makes it possible to eliminate the dependence of the conversion result on the value of the dielectric permeability of the medium. As a result, this leads to an increase in the accuracy of the transducer. Formula of deformation, containing interconnected conductor plate, dielectric plate, conductor from a meander-line segment and installed at a predetermined distance from the surface of the meander-line and paradigally, it has a second conductive plate connected in the process of measurement with the object of control, which means that, in order to increase accuracy, it is equipped with a fixed surface NOSTA meander line segment additional dielectric plate and attached to its surface opposite the second-segment meander line disposed relative to the first shift period on popovinu meander. Sources of information taken into consideration during the examination 1.Arsh E.I. Auto-generating methods and measuring instruments. M., Mechanical Engineering, 1979, p. 100. 2, USSR Author's Certificate of 2877192 / 25-28, Cl. G 01 B 7 / 18G, 1980 (prototype) WW