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 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 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 прогибомер, содержащий приводной механизм с гибкой тягой, соединенной с объектом измерения, индуктивный датчик, закрепленный на приводном механизме, и регистрирующую аппаратуру, размещенную в операторской, SU №823482 A1, E 01 C 23/07, 1981.04.23.
Диапазон работы этого устройства ограничен диапазоном работы индуктивного датчика, который составляет единицы миллиметров, что снижает его эксплуатационные возможности.
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.
В известном прогибомере величина измерения фиксируется регистрирующим приспособлением и результаты измерений обрабатываются математическим расчетом, дистанционная передача информации в нем отсутствует, это усложняет процесс измерения и получения результатов прогиба.
Известен прогибомер, включающий составной корпус, содержащий лицевую и заднюю стенки, с размещенными в нем измерителем перемещений с поворотной осью вращения, установленной в подшипниках, источником питания и регистрирующим устройством в виде платы обработки с дисплеем и кнопками управления, размещенными на лицевой стенке составного корпуса, трос с прикрепленным к нему замыкающим элементом в виде гири, взаимодействующий с объектом измерений, и шкив, размещенный со стороны задней стенки составного корпуса и охватываемый тросом, RU №2006122272 от 21.06.06, решение о выдаче патента РФ на полезную модель от 28.07.06.
Трос в известном устройстве конструктивно не входит в габаритный объем прогибомера, это снижает компактность конструкции, а наличие гири в устройстве увеличивает массу и габариты.
Известен электронный прогибомер, включающий составной корпус, содержащий лицевую и заднюю стенки, с размешенными в нем измерителем перемещений в виде фотоэлектрического преобразователя угла с поворотной осью вращения, установленной в подшипниках, источником питания и регистрирующим устройством в виде платы обработки с дисплеем и кнопками
управления функциями "включение", "выключение", размещенными на лицевой стенке составного корпуса, трос, взаимодействующий с объектом измерений, и шкив, размещенный со стороны задней стенки составного корпуса, RU №2006122271 от 21.06.06, решение о выдаче патента РФ на полезную модель от 28.07.06.
Данное техническое решение принято за ближайший аналог настоящей полезной модели.
Однако оно обладает недостатками.
В электронном прогибомере ближайшего аналога регистрирующее устройство позволяет проводить снятие информации об измерениях через инфракрасный порт в пределах его видимости, что ограничивает эксплуатационные возможности прогибомера.
Трос в этом устройстве конструктивно не входит в габаритный объем электронного прогибомера, это снижает компактность конструкции, требует отдельного ухода за тросом и его отдельного хранения, а наличие гири увеличивает массу и габариты конструкции.
В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей обеспечить компактность конструкции, упростить процесс проведения измерений и расширить эксплуатационные возможности прогибомера.
Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что электронный прогибомер включает составной корпус, содержащий лицевую и заднюю стенки, с размещенными в нем измерителем перемещений в виде фотоэлектрического преобразователя угла с поворотной осью вращения, установленной в подшипниках, источником питания и регистрирующим устройством в виде платы обработки с дисплеем и кнопками управления функциями "включение", "выключение", размещенными на лицевой стенке составного корпуса, трос, взаимодействующий с
объектом измерений, и шкив, размещенный со стороны задней стенки составного корпуса.
Электронный прогибомер снабжен спиральной плоской пружиной, размещенной между шкивом и составным корпусом, и закрепленной одним концом на поворотной оси вращения, а другим концом - на составном корпусе, и защитной крышкой, закрепленной на составном корпусе коаксиально шкиву и имеющей отверстие для троса, который одним концом жестко связан со шкивом, на другом его конце выполнен зацеп для крепления к объекту измерений, а в регистрирующем устройстве: выполнен блок для передачи информации об измерениях по радиоканалу, кнопки управления функциями "включение" и "выключение" объединены, плата обработки содержит кнопку управления функцией «память», которая расположена на лицевой стенке, при этом плоскость размещения спиральной плоской пружины перпендикулярна поворотной оси вращения.
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:
Составной корпус 1,
- лицевую стенку (корпуса 1) 2,
- заднюю стенку (корпуса 1) 3.
Шкив (со стороны задней стенки 3) 4.
Защитную крышку (на корпусе 1 для шкива 4) 5.
Измеритель перемещений в виде фотоэлектрического преобразователя угла (в корпусе 1) 6.
- излучатели 7,
- индикаторный диск 8,
- фотоприемники 9,
- измерительный диск 10,
- держатель (измерительного диска 10) 11.
Спиральную плоскую пружину (между корпусом 1 и шкивом 4) 12.
Поворотную ось вращения (для измерительного диска 10, шкива 4 и спиральной плоской пружины 12) 13,
- подшипники (для поворотной оси 13) 14.
Трос (одним концом соединен со шкивом 4) 15.
Отверстие (в защитной крышке 5 для троса 15) 16.
Зацеп (на другом конце троса 15) 17.
Регистрирующее устройство (в корпусе 1) 18,
- плату обработки 19,
- дисплей (платы обработки 19) 20,
- кнопку управления функциями «включение» - «выключение» (на лицевой стенке 2) 21,
- кнопку управления функцией «обнуление» (на лицевой стенке 2) 22,
- кнопку управления функцией «память» (на лицевой стенке 2) 23,
- блок для передачи информации по радиоканалу 24.
Источник питания (в корпусе 1) 25,
- разъем подключения к внешнему источнику питания 26.
Разъем связи с компьютером 27.
Объект измерения 28.
Электронный прогибомер содержит составной корпус 1, шкив 4 и трос 15. В составном корпусе 1 размещены измеритель перемещений 6, источник питания 25 и регистрирующее устройство 18.
Составной корпус 1 выполнен с лицевой 2 и задней 3 стенками.
Шкив 4 размещен со стороны задней стенки 3 составного корпуса 1.
Трос 15 одним концом жестко связан со шкивом 4, на другом его конце выполнен зацеп 17 для крепления к объекту измерений 28.
Коаксиально шкиву 4 установлена защитная крышка 5, имеющая отверстие 16 для троса 15. Защитная крышка 5 закреплена на составном корпусе 1.
Измеритель перемещений выполнен в виде фотоэлектрического преобразователя угла 6 с излучателями 7, индикаторным диском 8 и фотоприемниками 9, установленными неподвижно. Подвижная часть фотоэлектрического преобразователя угла 6 содержит поворотную ось вращения 13. Поворотная ось вращения 13 установлена в подшипниках 14. На одном конце поворотной оси вращения 13 закреплен держатель 11. Держатель 11 установлен кооксиально подшипникам 14. В держателе 11 жестко закреплен измерительный диск 10.
Между шкивом 4 и составным корпусом 1 установлена спиральная плоская пружина 12. Спиральная плоская пружина 12 закреплена одним концом на поворотной оси вращения 13, а другим концом - на составном корпусе 1. Плоскость размещения спиральной плоской пружины 12 перпендикулярна поворотной оси вращения 13.
Регистрирующее устройство 18 содержит блок для передачи информации об измерениях по радиоканалу 24 и выполнено в виде платы обработки 19 с дисплеем 20. Плата обработки 19 содержит кнопку 23 управления функцией "память", которая размещена на лицевой стенке 2. Кнопки управления функциями "включение" - "выключение" 21 объединены. Кнопки управления функциями "включение" - "выключение" 21 и "обнуление" 22 также размещены на лицевой стенке 2 составного корпуса 1. Плата обработки 19 электрически соединена с фотоэлектрическим преобразователем угла 6, источником питания 25, разъемом связи с компьютером 27, разъемом подключения в внешнему источнику электропитания 26 и блоком передачи информации по радиоканалу 24.
Источник питания 25 может быть выполнен в виде автономного элемента питания, например, аккумулятора, батареи и т.п. Электропитание электронного прогибомера осуществляют от источника питания 25. Электропитание электронного прогибомера может быть осуществлено через разъем 26 от внешнего источника питания через адаптер (не показан) от сети переменного тока.
Электронный прогибомер осуществляет измерение следующим образом.
Составной корпус 1 электронного прогибомера закрепляют неподвижно относительно объекта измерений 28. Конец троса 15 посредством зацепа 17 закрепляют на объекте измерений 28. Управление электронным прогибомером осуществляется последовательным нажатием кнопок управления функциями "включение" - "выключение" 21, "обнуление" 22 и «память» 23, которая осуществляет запоминание результата измерения или отказ от запоминания результата измерения при повторном нажатии. При этом натяжение
троса 15 при закреплении его на объекте измерений 28 обеспечивается спиральной плоской пружиной 12.
При прогибе объекта измерений 28 положение конца троса 15, закрепленного на объекте измерения 28, изменяется, - он наматывается на шкив 4, а это приводит к угловому перемещению шкива 4 вместе с поворотной осью вращения 13. В свою очередь угловое перемещение оси вращения 13 приводит к повороту измерительного диска 10 в составном корпусе 1. Световой поток от излучателей 7, пройдя через измерительный диск 10 и индикаторный диск 8, поступает на фотоприемники 9 и далее на плату обработки 19. Таким образом, каждой величине угла поворота поворотной оси вращения 13 с измерительным диском 10 присуща своя комбинация электрических сигналов, идущих с фотоприемников 9. Аналоговый сигнал с фотоприемников 9 поступает на регистрирующее устройство 18, фиксируется и обрабатывается им, при этом величина прогиба отображается на дисплее 20 платы обработки 19 со знаками, указывающими направление прогиба. Информация о величине прогиба объекта измерений 28 также может быть передана через разъем связи 27 на персональный компьютер (не показан) или через блок для передачи информации по радиоканалу 24 на приемное устройство пользователя (не показано).
Снабжение электронного прогибомера блоком для передачи информации по радиоканалу позволит дистанционно передавать информацию об измерениях пользователю, который может быть вне зоны видимости объекта измерений, это повышает безопасность при измерениях изгибов тяжелых строительных конструкций на сейсмоопасных территориях, упрощает проведение измерений и расширяет эксплуатационные возможности электронного прогибомера.
Снабжение электронного прогибомера спиральной плоской пружиной, закрепленной одним концом на поворотной оси вращения, а другим концом - на корпусе, и закрепление одного конца троса на шкиве, обеспечивающие постоянное натяжение троса, при закреплении его на объекте измерений, что упрощает сам процесс измерений и эксплуатации.
Кроме того, закрепление другого конца троса на шкиве и связь оси вращения с корпусом посредство спиральной плоской пружины обеспечивает наматывание троса на шкив, как при проведении измерений, так и после их завершения, когда зацеп открепляется от объекта измерений, это обеспечивает размещение троса в объеме габаритов электронного прогибомера, что особенно удобно при его транспортировке.
Размещение спиральной плоской пружины между шкивом и корпусом, так что, плоскость расположения спиральной плоской пружины (плоскость максимальной податливости) перпендикулярна поворотной оси вращения, повышает компактность конструкции электронного прогибомера.
Выполнение зацепа на одном из концов троса обеспечивает удобство соединения электронного прогибомера с объектом измерения и упрощает проведение измерений.
Снабжение прогибомера крышкой с отверстием для троса обеспечивает защиту его вращающейся части и от попадания посторонних предметов, что повышает безопасность работы и расширяет эксплуатационные возможности.
Размещение защитной крышки коаксиально шкиву и закрепление ее на составном корпусе способствуют созданию компактной конструкции электронного прогибомера.
Объединение кнопок управления функциями "включение" и "выключение" обеспечивает упрощение конструкции, а введение на плату обработки кнопки управления функцией "память", обеспечивает при необходимости запоминание результата измерений, что расширяет эксплуатационные возможности электронного прогибомера. Расположение кнопки управления функцией "память" на лицевой стенке корпуса, совместно с другими кнопками управления, обеспечивает удобство управления электронным прогибомером.
Предложенный прогибомер изготовлен промышленным способом ООО «НПФ Завод «Измерон», что подтверждают испытания опытной партии, и это обуславливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».