175095. lajstromszámú szabadalom • Nyúlásmérő bélyeges erőérzékeny mérőátalakító és eljárás annak beállítására
7 175095 8 mm támadáspont elmozdulás esetén, 30 000— 50 000 kp súlyhatárok között. Több módszer létezik arra, hogy a hajlítófeszültség és a nyírófeszültség megkívánt arányát létrehozó paramétereket beállítsunk. Például, a nyírófeszültség mérő nyúlásmérő bélyegek számára megfelelő bármely helyen, kivéve a semleges hajlítási vonalt, a nyúlásmérő bélyeg hajlítófeszültség mérési komponensének értéke megválasztható úgy, hogy az egyenlő legyen a nyírási torzítási tényezővel. Megfordítva, a hajlítófeszültség bármely adott értékhez megválasztható úgy a nyúlásmérő bélyeg és a semleges hajlítási vonal távolsága, hogy a nyúlásmérő bélyegnek a hajlítófeszültséggel arányos kimenő jele egyenlő és ellenkező előjelű legyen a nyírás torzítási tényezőjével. Más módszerek magukban foglalják a nyúlásmérő bélyegek mérési értékének és helyzetének rögzítését, miközben a torzítási tényező és a nyírófeszültség mérés aránya változik. Ez a keresztmetszeti geometria változtatásával is elérhető. A találmány szerinti mérőátalakító tulajdonsága, hogy a találmány célja oly módon is megvalósítható, hogy hagyományos típusú és számú nyírófeszültség mérésére használt nyúlásmérő bélyeget alkalmazunk, vagyis kettőt 45°-ban, kettőt pedig 135°-ban a semleges hajlítási vonal felett, illetve alatt helyezünk el. Az eltérés azonban a hagyományos módszertől az, hogy először a nyúlásmérő bélyegeket Wheatstone-hídba kapcsoljuk, oly módon, hogy azok mérjék a hajlítófeszültséget is, ahelyett, hogy kiejtenék azt, és másodszor a megfelelő nyúlásmérő bélyegek távolságát a semleges vonaltól oly módon választjuk meg, hogy a hajlítófeszültség mérése során olyan komponens keletkezzék, amely nagyságra nézve egyenlő, de előjelét tekintve ellentétes a nyírófeszültség mérési torzításával. Mindezt csupán négy darab nyúlásmérő bélyeggel megoldani nagymértékben gazdaságos. A nyúlásmérő bélyegek és a semleges vonal közötti távolság megválasztására a legegyszerűbb módszer a próbálkozás. Természetesen ez elméletileg is kiszámolható, de az ilyen számítás csak igen egyszerű keresztmetszet esetében nem lenne rendkívül bonyolult. A próbálkozás módszere egyszerű, és ha egyszer egy adott keresztmetszetre sikerrel jár, akkor az a gyártás során reprodukálható, és elkerülhető az ismételt egyedi kalibrálás. A találmány szerint mérőátalakító további előnyös tulajdonsága, hogy nem szükséges a nyírófeszültség mérés szempontjából kedvező és minél kisebb hajlítófeszültséget eredményező keresztmetszetek alkalmazása, mivel a nyíró- és a hajlítófeszültségek káros kölcsönhatása hatékonyan ellensúlyozható. Ennek megfelelően bármilyen egyszerű, az adott alkalmazáshoz megfelelő keresztmetszetű tartóelem alkalmazható, például hengeres, négyzetkeresztmetszetű, vagy tetszőleges másmilyen is, mivel a találmány szerint a hajlítás és a nyírás kölcsönhatásából eredő torzítás kiküszöbölhető. Továbbá a találmány szerinti mérőátalakító lehetővé teszi, hogy különleges keresztmetszetű tartórudat alkalmazzunk és úgy helyezzük el azon a nyúlásmérő bélyegeket, hogy minimalizáljuk az ellensúly hatását, anélkül, hogy eközben ügyelnünk kellene a hajlítás és nyírás kölcsönhatására a nyírófeszültség mérő felület mentén. A találmány szerinti mérőátalakító további tulajdonsága, hogy az rendkívül egyszerű nyúlásmérő bélyeges nyíróerő mérő átalakító, amely támadáspont érzéketlen az erőmérés tetszőleges értékénél. Ily módon, bár elsősorban igen nagy erők mérésre használható, amely területen addig nem létezett kielégítő módszer, vannak előnyei a kicsi erők mérésénél is. Ennek oka, hogy a korábbi paralelogramma elrendezésű mérőátalakítók, ámbár támadáspontérzéketlenség szempontjából a kicsi erők mérésénél kiválóan megfeleltek, gyártása lényegesen bonyolultabb, és azok sokkal érzékenyebbek a nyúlásmérő bélyegek elhelyezésére. így a találmány szerinti mérőátalakító sok vonatkozásban megfelelőbb kicsi erők mérésére is. A találmány szerinti mérőátalakító további előnyös tulajdonsága, hogy a nyíró- és hajlítófeszültségek mérésének arányát a nyúlásmérő bélyegek szögének változtatásával is be lehet állítani, az elhelyezésük változtatása helyett. Ez előnyös lehet akkor, ha a méretek nem teszik lehetővé a megfelelő arány beállítását egy adott elhelyezési tartományban. A találmány szerinti mérőátalakítónak a felsorolt előnyök mellett további egyéb kedvező tulajdonságai is vannak, mint például az ellensúlyérzéketlenség, a hőmérsékletfüggetlenség, a megbízhatóság, a túlterhelhetőség stb. A találmányt a továbbiakban rajzokon szemléltetett kiviteli alakok kapcsán ismertetjük. Az 1. ábra egy vasúti kocsik súlyának mérésére szolgáló nyúlásmérő bélyeges mérőátalakítót alkalmazó mérőkészüléket mutat, amelyben a jelen találmány szerinti mérőátalakító használható. A 2. ábra az 1. ábrán látható mérőkészülék 2—2 vonal mentén nézett axonometrikus képe. A 3. ábra a találmány szerinti erőmérésre szolgáló nyúlásmérő bélyeges mérőátalakító oldalnézete. A 4. ábra a találmány szerinti erőmérésre szolgáló nyúlásmérő bélyeges mérőátalakító vázlatos axonometrikus képe, amely a nyúlásmérő bélyegeket az egész egységhez képest nagyítva mutatja. Az 5. ábra a 4. ábrán látható mérőátalakító oldalnézete. A. 6. ábra a 4. ábra szerinti nyúlásmérő bélyeges mérőátalakítóhoz alkalmazható Wheatstone-hidas áramkört mutatja a találmány szerinti kapcsolásban. A 7. és 8. ábra a találmány szerinti mérőátalakító egy további kiviteli alakjának a 4. és 5. ábrának megfelelő képe. A 9. ábra a 7. ábra szerinti mérőátalakítóhoz alkalmazható Wheatstone-hidas áramkört mutatja. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
