ПРОГИБОМЕР

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для определения прогибов при проведении испытаний строительных конструкций, при деформации эксплуатируемых изделий, поверхностей, материалов и т.п.
Известен прогибомер, содержащий датчик деформаций с чувствительным элементом, установленный в корпусе, и измерительное приспособление, SU №430296 A1, G 01 M 5/00, G 01 B 7/24, G 01 N 27/72, 1975.02.11.
Эксплуатационные возможности этого прогибомера ограничены.
Известен прогибомер, содержащий измеритель перемещений, регистрирующее устройство, тяговый элемент, взаимодействующий с объектом измерения, SU №926145 A1, Е 01 С 23/07, 1982.05.07.
Этот прогибомер содержит измеритель перемещений в виде датчика с гибким металлическим стержнем, имеющим свободную длину, которая увеличивается пропорционально прогибу измеряемого объекта, величина измерения фиксируется регистрирующим устройством, а результаты измерений обрабатываются математическим расчетом, что усложняет эксплуатацию.
Известен прогибомер, содержащий корпус, выполненный составным, с лицевой и задней стенками, поворотную ось вращения, установленную в подшипниках, размещенных на задней стенке корпуса, шкив, установленный на поворотной оси вращения, расположенный вне корпуса и охватываемый тросом с замыкающим элементом, измеритель перемещений, размещенный в
корпусе и связанный с поворотной осью вращения, источник внутреннего питания, разъемы внешнего питания и связи с персональным компьютером, регистрирующее устройство, RU заявка №2006122272 от 21.06.06, решение о выдаче патента РФ на полезную модель от 28.07.06.
Данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога настоящей полезной модели.
Однако оно обладает недостатками
В прогибомере ближайшего аналога измеритель перемещений связан с поворотной осью вращения посредством зубчатой передачи, включающей кинематические погрешности и люфты, это снижает точность установки и работы преобразователя, а значит и всего прогибомера.
В случае выхода из строя самого преобразователя и его замены требуется разборка зубчатой передачи, а при обратной сборке требуется регулировка зубчатой передачи, что снижает ремонтопригодность прогибомера особенно в полевых условиях эксплуатации.
Присоединительные отверстия для крепления к потребителю расположены с одной стороны корпуса, что обеспечивает крепление прогибомера к потребителю без дополнительных переходных деталей - только с одной стороны, это усложняет проведение монтажных работ.
Разъемы связи с компьютером и внешним источником питания в прогибомере ближайшего аналога выступают за пределы корпуса, что усложняет его транспортировку и защиту от повреждений при эксплуатации. Кроме того, раздельное выполнение разъемов связи с компьютером и внешним источником питания, а также их
размещение с разных сторон корпуса усложняет выполнение монтажных работ.
В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей повысить точность сборки преобразователя перемещений, упростить монтажные работы для проведении измерений и улучшить эксплуатационные возможности прогибомера.
Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что прогибомер содержит корпус, выполненный составным, с лицевой и задней стенками, поворотную ось вращения, установленную в подшипниках, размещенных на задней стенке корпуса, шкив, установленный на поворотной оси вращения, расположенный вне корпуса и охватываемый тросом с замыкающим элементом, измеритель перемещений, размещенный в корпусе и связанный с поворотной осью вращения, источник внутреннего питания, разъемы внешнего питания и связи с персональным компьютером, регистрирующее устройство.
В прогибомере в качестве измерителя перемещений использован преобразователь со встроенной муфтой и полым валом, закрепленный на цилиндрическом выступе, выполненным на задней стенке корпуса и имеющим посадочную поверхность соосную с поворотной осью вращения, и установлена соединительная втулка, закрепленная на поворотной оси вращения и жестко связанная с полым валом, а корпус в плоскости перпендикулярной поворотной оси вращения выполнен прямоугольной или квадратной формы, с разных сторон которого размещены присоединительные отверстия для крепления прогибомера, и имеет углубления для расположения источника внутреннего питания и разъема внешнего питания, совмещенного с разъемом связи с персональным компьютером.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящей полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображены:
на фиг.1 - прогибомер в разрезе;
на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Прогибомер содержит:
Составной корпус 1,
- лицевую стенку (корпуса 1) 2,
- заднюю стенку (корпуса 1) 3,
- цилиндрический выступ с посадочной поверхностью (на задней стенке 3) 4,
- корпус - сечение прямоугольной или квадратной формы (корпуса 1) 5,
- присоединительные отверстия (на корпусе 1) 6.
Поворотную ось вращения 7,
- подшипники (для поворотной оси вращения 7) 8.
Шкив (на поворотной оси вращения 7 со стороны задней стенки 3) 9,
- трос 10,
- замыкающий элемент 11.
Объект измерений 12.
Измеритель перемещений в виде преобразователя перемещений (в корпусе 1) 13,
- встроенную муфту (в измерителе 13) 14,
- полый вал (в измерителе 13) 15.
Соединительную втулку (на поворотной оси вращения 7) 16,
- узел крепления (втулки 16) 17.
Регистрирующее устройство (в корпусе 1) 18.
Источник внутреннего питания 19,
- углубление (в корпусе 1 для источника питания 19) 20.
Разъем внешнего питания 21,
- разъем связи с персональным компьютером (совмещен с разъемом 21) 22.
- углубление (в корпусе 1 для разъемов 21, 22) 23.
Прогибомер содержит корпус 1, поворотную ось вращения 7, шкив 9, измеритель перемещений в виде преобразователя перемещений 13, соединительную втулку 16, регистрирующее устройство 18, источник внутреннего питания 19, разъем внешнего питания 21 и разъем связи с персональным компьютером 22.
Корпус 1 выполнен составным, имеет лицевую стенку 2 и заднюю стенку 3. На лицевой стенке 2 размещены кнопки управления регистрирующего устройства 18. Вне корпуса 1, со стороны задней стенки 3, на поворотной оси вращения 7 размещен шкив 9. На задней стенке 3 выполнен цилиндрический выступ 4, обращенный к лицевой стенке 2.
Поворотная ось вращения 7 установлена в подшипниках 8. Трос 10 одним концом закреплен на объекте измерений 12, а другим с закрепленным замыкающим элементом 11 охватывает шкив 9.
Преобразователь перемещений 13 выполнен со встроенной муфтой 14 и полым валом 15. В качестве измерительного преобразователя со встроенной муфтой и полым валом могут быть использованы фотоэлектрические преобразователи угла, приведенные в каталогах, Проспект фирмы «Heidenhain». Германия: 2003. Модели RON 255,455. С18. Проспект фирмы «Heidenhain». General Catalog. Германия: 2003. С32. Проспект фирмы СКБ ИС «Преобразователи угловых перемещений. 2006» С.27-35.
Преобразователь перемещений 13 размещен в корпусе 1 и закреплен на цилиндрическом выступе 4, выполненном с посадочной поверхностью соосной поворотной оси вращения 7.
Соединительная втулка 16 имеет крепежный узел 17, закреплена на поворотной оси вращения 7 и жестко связана с полым валом 15 преобразователя перемещений 13.
Регистрирующее устройство 18 электрически соединено с преобразователем перемещений 13, источником внутреннего питания 19 и разъемами внешнего питания 21 и связи с персональным компьютером 22. Разъем внешнего питания 21 совмещен с разъемом связи с персональным компьютером 22.
Корпус 1 в плоскости перпендикулярной поворотной оси вращения 7 выполнен прямоугольной или квадратной формы 5. С разных сторон корпуса 1 размещены присоединительные отверстия 6 для крепления прогибомера.
Корпус 1 имеет углубления 20 и 23 для расположения источника внутреннего питания 19 и объединенного разъема внешнего питания 21 и связи с персональным компьютером 22, соответственно.
Прогибомер осуществляет измерение следующим образом.
Составной корпус 1 прогибомера закрепляют неподвижно относительно объекта измерений 12. Один конец троса 10 закрепляют на объекте измерений 12, другая часть троса 10 охватывает шкив 9, а на его конец прикрепляют замыкающий элемент 11 и включают прогибомер кнопой управления регистрирующего устройства 18.
При прогибе положение конца троса 10, закрепленного на объекте измерения 12, изменяется по отношению к прогибомеру. Это приводит к повороту шкива 9 и изменению положения поворотной оси вращения 7, связанной с преобразователем перемещений
13. В преобразователе перемещений 13 величина перемещений преобразуется в электрический сигнал, что фиксирует регистрирующее устройство 18. Величина прогиба отображается на регистрирующем устройстве 18.
Электропитание прогибомера осуществляют от источника внутреннего питания 19 или через разъем внешнего питания 21. Передача результатов измерений на компьютер производится через разъем 22.
Использование преобразователя перемещений со встроенной муфтой и полым валом, закрепление его на цилиндрическом выступе, имеющим посадочную поверхность соосную с поворотной осью вращения, и наличие соединительной втулки, закрепленной на поворотной оси вращения и жестко связанной с полым валом, позволяют легко согласовать преобразователь перемещений с осью шкива, что повышает точность сборки прогибомера.
Выполнение корпуса в плоскости перпендикулярной поворотной оси вращения прямоугольной или квадратной формы и размещение с разных его сторон присоединительных отверстий для крепления прогибомера позволяет упростить монтажные работы для проведении измерений, обеспечив возможность установки и крепления прогибомера к любой из четырех сторон корпуса.
Выполнение углубления для расположения источника внутреннего питания и углубления для разъема внешнего питания, а также совмещение разъема внешнего питания с разъемом связи с персональным компьютером обеспечивают защиту прогибомера от повреждений при эксплуатации и транспортировке, что способствует улучшению его эксплуатации.
Предложенный прогибомер изготовлен промышленным способом на фирме «НПФ Завод «Измерон», что подтверждают испытания
опытной партии, и это обуславливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».