Устройство контроля давления методом упругого отскока

Устройство относится к испытательной технике для экспресса-метода измерения давления в шинах колес, резервуарах и других емкостях, когда другие способы представляют трудности из-за непогоды, ветра, мороза и т.п. явлений.
Известно устройство для определения полостей и дефектов в материалах, основанное, как и предлагаемое техническое решение, на методе упругого отскока [1]. Однако это устройство требует наличие отдельного источника переменного тока для работы двигателя-соленоида, осуществляющего разгон и взаимодействие ударника, что не подходит для экспресса-метода в полевых условиях.
Ближайшим прототипом к предполагаемой полезной модели является изобретение «Устройство для исследования материалов методом упругого отскока» [2].
Недостатком данного изобретения является то, что фиксация отскока по величине сжатия пружины зависит от наклона трубки: горизонтальное, вертикальное или под углом к горизонту, т.е. величина сжатия пружины при отскоке суммируется от кинетической энергии скорости бойка после отскока и потенциальной энергии при падении бойка с высоты h, что заметно влияет на точность измерений.
Для устранения этого недостатка корпус (фигура) выполнен из ферромагнитного материала, а боек, шток, шкала и ручка выполнены как одна деталь, шток имеет ферромагнитную крышку, плотно прилегающую к торцам катушки и магнита с возможностью перемещения и разрыва магнитной цепи магнитопровода при отскоке бойка от испытуемой емкости, а один из выводов катушки, идущих к регистрирующему прибору, проходит через диод.
Предлагаемое техническое решение контроля давления методом упругого отскока (фигура) имеет ферромагнитный корпус 1, являющийся одновременно и направляющей трубкой со шкалой, один конец которой предназначен для подвода к испытуемой емкости; боек 2; выполненный заодно с крышкой 3 штока; ручкой 4 и шкалой 5 как единая деталь (2-5); пружина 6, надетая на шток, одним концом упирается в боек 2, а другим - в корпус 1; детали 2,3,4,6 являются механизмом взвода устройства; кольцевой магнит 7 жестко соединен с корпусом 1 и катушкой 8, витки проводов которой имеют выводы к регистрирующему прибору 9, один из выводов проходит через диод 10. Внутренний диаметр кольца магнита 7 имеет зазор (скользящую посадку) с поверхностью штока.
Устройство (фигура) работает следующим образом: с помощью ручки 4 боек 2 сжимает пружину 6 до упора по шкале 5. Когда оператор отпускает ручку, 4 пружина 6 разгоняет боек 2, которой своим выходным концом ударяет по испытуемой емкости. После удара боек 2 отскакивает от поверхности стенки емкости, при этом ферромагнитная крышка 3 размыкает магнитный поток ферромагнитного корпуса-штока-крышки, вызывая при ударном разрыве магнитопровода электрический импульс в катушке 8, который регистрируется импульсным вольтметром 9. Диод 10 необходим, чтобы отсекать сигнал при замыкании магнитопровода в момент удара бойка 2 по испытуемой поверхности, т.е. вольтметр регистрирует только сигнал пропорциональный скорости отскока u, а сигнал скорости удара v не пропускает через диод.
При различных давлениях в испытуемой емкости имеем разные скорости отскока, что позволяет провести тарировку прибора, т.е. на шкале прибора наряду с напряжением имеет соответствующую шкалу давления в испытуемой емкости.
Учитывая, что разрыв магнитопровода происходит в момент отскока бойка 2 от испытуемой поверхности, измерение не зависит от положения прибора: горизонтальное, вертикальное или наклонное, т.е. имеем заметно меньшую погрешность измерений, чем в ближайшем прототипе. Кроме этого, устройство состоит из малого количества деталей и просто при изготовлении и эксплуатации.
Литература:
1. Авторское свидетельство СССР №1262341, 601, №3/52. Бюлл. №37 от 7.10.1986 г.
2. Авторское свидетельство СССР №1270654, 601, №19/08. Бюлл. №42 от 15.11.1986 г.