Измерение перемещений. Измерение деформации и определение напряжений, страница 2

где U— напряжение питания  изме­рительного моста.

Датчики, которые при измерении перемещений    устанавливаются    в

зоне повышенных температур, отличаются от датчиков, рабо­тающих при нормальной температуре, конструкцией корпуса. В этом случае корпус датчика перемещений делается охлаж­даемым и температура внутри корпуса остается нормальной в течение всего эксперимента. Недопустимость нагревания внут­ренних элементов определяется многими причинами, главными из которых являются: снижение механических свойств, ползу­честь материалов, ухудшение скольжения, заклинивание штока вследствие потери чистоты обработки поверхности, ухудшение электроизоляционных свойств диэлектрических материалов и др. Все это существенно снижает точность измерений и надежность работы датчика. В зависимости от величины внешних тепловых потоков для охлаждения используется или сжатый воздух, или вода. При установке датчика перемещений в зоне, где имеет ме­сто интенсивный конвективный теплообмен, на внешнюю поверх­ность следует наносить теплозащитное покрытие. При наличии больших лучистых потоков корпус датчика целесообразно изго­тавливать из материала с низкой степенью черноты или на его поверхность наносить покрытие с высокой отражательной спо-

собностью. На рис. 6.36 и 6.37 приведены фотографии датчиков перемещений ВДИ-10 и ДП-50, предназначенных для использо­вания при нормальной температуре, а на рис. 6. 38 дан датчик ВДП-10, обеспечивающий надежную работу при температурах до 1273 К [24].

Рис. 6.36. Датчик перемещения ВДИ-10

Датчики линейных перемещений с механическим преобразо­вателем и тензометрическим чувствительным элементом при питании измерительного моста электрическим током напряже­нием 6В имеют выходной сигнал до 30 мВ. При линейной зави­симости выходного сигнала от величины перемещения средняя погрешность измерения не превышает ±2%  диапазона.

При измерении больших линейных перемещений возникают значительные погрешности, обусловленные смещением исследуе-

Рис. 6.37. Датчик перемещения ДП-50

мой точки конструкции в плоскости, перпендикулярной оси датчика. Величину этой погрешности можно снизить путем вне­сения расчетных поправок в результаты измерений, однако более целесообразно применять такие средства измерений, которые исключали бы ее. Для измерения вертикальных перемещений мо­жет использоваться дистанционный измеритель ДИП с реохорд-.

ным преобразователем,* конструктивная схема которого   приве­дена на рис. 6.39.

Измеритель ДИП состоит из компенсационного    шарнирного устройства (рис. 6.40), струнного реохорда с грузом, токосъемно-

Рис.  6.38.  Высокотемпературный    датчик переме­щения ВДП-10

го устройства и элементов крепления. При деформировании кон­струкции исследуемая точка перемещается в горизонтальной плоскости и соответственно перемещает натянутую грузом стру­ну, которая, воздействуя на компенсационный механизм, изменя-

ет его длину, не вызывая изменения электрического сигнала, характеризующего вертикальные перемещения конструкции. Из­меритель перемещений имеет линейную зависимость   выходного

*  Конструкция датчика разработана Б. Д.  Нессоновым, Ю. А.  Никоти-ньщ.