ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ПРИВОДЕ ТОРМОЗОВ БЕЗ РАЗГЕРМЕТИЗАЦИИ

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована для исследования и диагностирования тормозных систем автомобилей.
Из средств аналогичного назначения известен тензометрический датчик давления (RU 2174220, МПК G01L 23/18, 9/04, 27.09.2001) содержащий корпус, размещенный в нем упругий элемент, выполненный в виде полого цилиндра, с герметично закрытым концом, свободный торец которого снабжен подводящим штуцером, тензорезисторы, размещенные на поверхности полого цилиндра, и стакан, установленный с внешней стороны упругого элемента соосно с ним, при этом основание стакана жестко закреплено на свободном торце цилиндра, а на поверхности стакана размещены нормирующие и компенсационные резисторы, соединенные в электрическую мостовую схему, при этом упругий элемент и стакан выполнены с одинаковой теплопроводностью, а их площади поперечного сечения равны.
Недостатком данной конструкции является необходимость разгерметизации трубопровода в котором должно измеряться давление.
Также известен датчик давления (RU 2082128, МПК G01L 9/04, 20.06.1997), в который контролируемая среда попадает через штуцер в измерительную полость, мембрана при этом развивает усилие, которое воздействует на упругий элемент. Упругий элемент деформируется и происходит поворот упругой оболочки. На тензорезисторы воздействуют механические напряжения от изгиба, которые пропорциональны приложенному усилию. При изменении сопротивлении тензорезисторов происходит разбаланс моста Уинстона и на его измерительной диагонали возникает напряжение, пропорциональное воздействующему давлению, измеряемое регистрирующей аппаратурой.
Этот датчик имеет следующие недостатки, сложность предложенной конструкции и необходимость нарушения целостности трубопровода для измерения давления.
Наиболее близким техническим решением является датчик для измерения давления в действующем трубопроводе (RU 2098782, МПК G01L 9/04, 10.12.1997). Сущность изобретения заключается в том, что измерительная обмотка размещена в виде петлевой решетки на стальном хомуте с ребрами жесткости, который установлен на трубопровод и концы которого соединены стяжками, причем каждая петля закреплена на хомуте посредством крючков, а ее ветви соединены между собой медными перемычками. Компенсационная обмотка размещена на стенке трубы в свободном состоянии без механического взаимодействия с трубой при колебаниях рабочего давления. Измерение деформации трубопровода и давления в нем осуществляется определением величины тока в диагонали измерительного моста, одно из плеч которого включает измерительную обмотку, а три других - часть компенсационной обмотки.
Недостатками известного устройства является: узкая область применения датчика (только для крупногабаритных трубопроводов), наличие металлического хомута уменьшающего чувствительность датчика из-за необходимости его растяжения при измерениях, сложность создания определенного предварительного натяга, как измерительной обмотки, так и хомута.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является быстрое измерение давления в приводе тормозов без его разгерметизации, т.е. расширение области применения и повышение чувствительности датчика.
Указанный технический результат достигается тем, что датчик для измерения давления в приводе тормозов без разгерметизации, содержащий тензометрический чувствительный элемент, плотно прикрепленный к хомуту, обхватывающему трубку, в которой производится измерение давления, в качестве хомута использована упругая полистироловая лента, обхватывающая тормозную трубку и стянутая болтами при помощи двух пластин, при этом на полистироловую ленту приклеены чувствительные элементы в виде тензометрических датчиков.
Полезная модель поясняется описанием конкретного варианта ее воплощения. На фиг.1 изображен главный вид датчика, разрез датчика и выносной элемент места, где датчик обхватывает тормозную трубку.
Датчик крепиться к тормозной трубке 1 полистироловой лентой 2 с наклеенными на нее стандартными тензометрическими датчиками 3. Лента обхватывает трубку при помощи наклеенных на нее двух пластин 4 и болтов 5, создающих предварительный натяг тензометрических датчиков. Создание предварительного натяга является важным моментом, поскольку расширение трубки очень мало, и если не создать предварительного натяга, то трубка будет расширяться не растягивая ленты, и следовательно не изменяя сопротивления тензометрических датчиков. В случае если натяг будет слишком велик, тензометрические датчики могут растянуться. К изолированным выводам 6 тензометрических датчиков подключен усилитель, включающий в себя два компенсационных плеча измерительного моста. Поскольку трубка расширяется очень мало, наличие усилителя резко увеличивает точность измерений. Усилитель подключен к регистрирующей аппаратуре, например к тензостанции.
Для достижения технического результата необходимо снимать показания непосредственно с тормозной трубки, т.к. она является легко доступной, деформируется пропорционально изменению давления в трубке и крепко прикреплена к кузову автомобиля, что исключает искажение показаний из-за резкого замедления автомобиля при торможении. В связи со сказанным выше к датчику предъявляется ряд требований: он должен легко и быстро сниматься и одеваться на тормозную трубку, должен плотно сидеть на тормозной трубке, изменять выходной сигнал пропорционально изменению диаметра трубки и иметь малый вес. Все эти требования выполняет предложенная полезная модель датчика, в отличие от аналогов, которые не могут обеспечить быстрого осуществления измерения давления в приводе тормозов без его разгерметизации. Разгерметизация привода тормозов в диагностических и исследовательских целях неэффективна из-за высокой трудоемкости и длительности.
Давление в тормозном приводе автомобиля является показателем, по которому можно судить о техническом состоянии тормозной системы автомобиля. Особенно это актуально при исследовании и диагностировании тормозных систем оснащенных антиблокировочными тормозными системами и другими системами активной безопасности.
При изменении давления в тормозной трубке 1 она деформируется вместе с прикрепленной на нее, при помощи двух пластин 4 и болтов 5, полистироловой лентой 2. Пропорционально изменению давления в тормозной трубке, изменяется сопротивление наклеенных на ленту тензометрических датчиков 3. Подсоединив тензометрические датчики 6 к усилителю, имеющему два компенсационных плеча моста и подав на измерительный мост питание, на выходе усилителя получим напряжение, которое будет изменяться пропорционально изменению диаметра трубки, а следовательно пропорционально изменению давления в трубопроводе. Зная тарировочную характеристику такой же трубки можно определить давление в приводе тормозов не нарушая его целостности и тем самым достичь технического результата.