ЭЛЕКТРОННЫЙ 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 измеритель перемещений в виде двуплечевого рычага, регистрирующее устройство с самописцем записи величин измерений, передаточный механизм, SU №1211375 A1, E 01 C 23/07, 1986.02.15.
Диапазон работы известного прогибомера ограничен размерами двуплечего рычага, что снижает его эксплуатационные возможности.
Известен оптический прогибомер, содержащий излучатель, объектив, образующий два оптических канала, призменный блок, датчик перемещений, устройство управления, RU №2077701 С1, G 01 B 21/32, 1997.04.20; RU №2095755 С1, G 01 B 21/32, 1997.11.10.
Этот прогибомер оснащен сложной оптической схемой.
Известен прогибомер, содержащий измеритель перемещений, регистрирующее устройство, передаточный механизм, включающий тяговый элемент, взаимодействующий с объектом измерения, SU №926145 A1, E 01 C 23/07,1982.05.07.
Данное техническое решение принято за прототип настоящей полезной модели.
Однако оно обладает недостатками.
Прогибомер прототипа содержит измеритель перемещений в виде датчика с гибким металлическим стержнем, имеющим свободную
длину, которая увеличивается пропорционально прогибу измеряемого объекта, величина измерения фиксируется регистрирующим приспособлением, результаты измерений обрабатываются математическим расчетом, это усложняет измерения и процесс получения результатов прогиба.
В прогибомере прототипа не предусмотрена дистанционная передача информации, это снижает его эксплуатационные возможности.
В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей обеспечить удобство передачи информации и стабильность результатов измерений с высоким быстродействием, расширить эксплуатационные возможности прогибомера и уменьшить его габариты.
Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что электронный прогибомер содержит измеритель перемещений, регистрирующее устройство, передаточный механизм, включающий тяговый элемент, взаимодействующий с объектом измерения.
Измеритель перемещений и регистрирующее устройство размещены в одном корпусе с лицевой и задней стенками, измеритель перемещений выполнен в виде фотоэлектрического преобразователя угла с излучателями, индикаторным диском и фотоприемниками, установленными неподвижно, с поворотной осью вращения, установленной в подшипниках, на одном конце которой закреплен шкив, охватываемый тяговым элементом в виде троса, а на другом конце - держатель, установлений кооксиально подшипникам, с жестко закрепленным на нем измерительным диском, а регистрирующее устройство выполнено в виде платы обработки электрически соединенной с источником питания и фотоэлектрическим преобразователем угла, выполненной с
дисплеем и с кнопками управления функциями "включение", "выключение" и "обнуление" и снабженной инфракрасным портом, обеспечивающим съем информации об измерениях, при этом кнопки управления функциями "включение", "выключение" и "обнуление" и инфракрасный порт размещены на лицевой стенке корпуса, а фотоэлектрический преобразователь угла расположен между платой обработки и шкивом, размещенным вне корпуса со стороны задней его стенки.
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 - электронный прогибомер в разрезе;
на фиг.2 - вид А на фиг.1;
на фиг.3 - вид Б на фиг.1.
Электронный прогибомер содержит:
Корпус 1,
- лицевую стенку (корпуса 1) 2,
- заднюю стенку (корпуса 1) 3.
Шкив (на задней стенке 3) 4.
Передаточный механизм 5,
- тяговый элемент в виде троса (передаточного механизма 5) 6,
- замыкающий элемент в виде гири (на тросе 6) 7.
Измеритель перемещений в виде фотоэлектрического преобразователя угла (в корпусе 1) 8,
- излучатели 9,
- индикаторный диск 10,
- фотоприемники 11,
- измерительный диск 12,
- держатель (измерительного диска 12) 13
Поворотную ось вращения (для измерительного диска 12 и шкива 4) 14,
- подшипники (для поворотной оси 14) 15.
Регистрирующее устройство (в корпусе 1) 16,
- плату обработки 17,
- дисплей (платы обработки 17) 18,
- кнопку управления функцией «включение» (на лицевой стенке 2) 19,
- кнопку управления функцией «выключение» (на лицевой стенке 2) 20,
- кнопку управления функцией «обнуление» (на лицевой стенке 2) 21,
- инфракрасный порт (на лицевой стенке 2) 22.
Источник питания 23,
- разъем подключения к внешнему источнику питания 24.
Разъем связи с компьютером 25.
Объект измерения 26.
Электронный прогибомер содержит корпус 1, в котором размещены измеритель перемещений в виде фотоэлектрического преобразователя угла 8 и регистрирующее устройство 16 и передаточный механизм 5.
Фотоэлектрический преобразователя угла 8 выполнен с излучателями 9, индикаторным диском 10 и фотоприемниками 11, установленными неподвижно. Подвижная часть фотоэлектрического преобразователя угла 8 содержит поворотную ось вращения 14. Поворотная ось вращения 14 установлена в подшипниках 15. На одном конце поворотной оси вращения 14 закреплен держатель 13.
Держатель 13 установлен кооксиально подшипникам 15. В держателе 13 жестко закреплен измерительный диск 12.
Регистрирующее устройство 16 выполнено в виде платы обработки 17 с дисплеем 18 и с кнопками управления функциями "включение" 19, "выключение" 20 и "обнуление" 21. Плата обработки 17 электрически соединена с источником питания 23 и фотоэлектрическим преобразователем угла 8. Регистрирующее устройство 16 снабжено инфракрасным портом 22, обеспечивающим дистанционную передачу информации об измерениях. Информация об измеряемых величинах может быть передана через разъем связи 25 на персональный компьютер (не показан). Кнопки управления функциями "включение" 19, "выключение" 20 и "обнуление" 21 и инфракрасный порт 22 размещены на лицевой стенке 2 корпуса 1.
Источник питания 23 может быть выполнен в виде автономного элемента питания аккумулятора, батареи и т.п. Электропитание прогибомера осуществляют от источника питания 23. Электропитание прогибомера может быть осуществлено через разъем 24 от внешнего источника питания через адаптер (не показан) от сети переменного тока.
Шкив 4 размещен вне корпуса 1 со стороны задней стенки 4 корпуса 1. Шкив 4 закреплен на другом конце поворотной оси вращения 14.
Фотоэлектрический преобразователь угла 8 расположен между платой обработки 17 и шкивом 4.
Передаточный механизм 5 содержит тяговый элемент в виде троса 6. Трос 6, одним концом, охватывает шкив 4 и к нему прикреплен замыкающий элемент в виде гири 7. Другой конец троса 6 закреплен на объекте измерения 26.
Электронный прогибомер осуществляет измерение следующим образом.
Корпус 1 электронного прогибомера закрепляют неподвижно относительно объекта измерений 26. Передаточный механизм 5 готовят для проведения измерений: один конец троса 6 закрепляют на объекте измерений 26, другой конец троса 6 охватывает шкив 4, на который прикрепляют замыкающий элемент в виде гири 7 и нажимают кнопку управления функцией «включение» 19 и кнопку управления функцией «обнуление» 21.
При прогибе на объекте измерений 26 положение троса 6 изменится по отношению к фотоэлектрическому преобразователю угла 8, что приведет к повороту поворотной оси вращения 14 и вызовет угловое перемещение от шкива 4, приведя к повороту измерительного диска 12 в корпусе 1. Световой поток от излучателей 9, пройдя через измерительный диск 12 и индикаторный диск 10, поступает на фотоприемники 11 и далее на плату обработки 17. Таким образом, каждой величине угла поворота оси 14с измерительным диском 12 совместно с индикаторным диском 10 присуща своя комбинация электрических сигналов, идущих с фотоприемников 11. Аналоговый сигнал с фотоприемников 11 поступает и фиксируется регистрирующим устройством 16, а величина прогиба будет отображена на дисплее 18 платы обработки 17 со знаками, указывающими направление прогиба, а также может быть передана через разъем связи 25 на персональный компьютер (не показан) или считана через инфракрасный порт 22.
Электропитание электронного прогибомера осуществляют от источника питания 23.
Выполнение измерителя перемещений в виде фотоэлектрического преобразователя угла позволяет максимально увеличить
быстродействие прогибомера до нескольких микросекунд и повысить стабильность результатов измерений, что позволяет регистрировать быстопротекающие процессы, деформации различных конструкций, и расширить эксплуатационные возможности электронного прогибомера.
Снабжение регистрирующего устройства инфракрасным портом позволит дистанционно передавать информацию об измерениях на устройства пользователя, наличие в электронном преобразователе разъема для компьютера позволяет передавать информацию об измерениях в места их обработки, где отсутствуют прогибы строительных конструкций, это расширяет возможности его применения.
Выполнение платы обработки с дисплеем и с кнопками управления функциями "включение", "выключение" и "обнуление" обеспечивает удобство управления процессом измерений и снятием показаний об измеренных величинах прогиба.
Снабжение электронного прогибомера автономным источником питания позволяет производить измерения прогиба на объектах, где отсутствует сетевое электропитание, что повышает его эксплуатационные возможности.
Размещение измерительного диска с держателем коаксиально подшипникам и расположение фотоэлектрического преобразователя угла, между платой обработки и шкивом обеспечивает минимальные габариты конструкции электронного прогибомера.
Расположение в электронном прогибомере шкива вне корпуса, со стороны задней его стенки, позволяет производить измерения вне фотоэлектрического преобразователя и платы обработки регистрирующего устройства, что повышает удобство работы с ним.
Предложенный электронный прогибомер изготовлен промышленным способом на фирме «НПФ Завод «Измерена что подтверждают испытания опытной партии, и это обуславливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».