Магнитоупругий преобразователь механических напряжений

 

МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ, содер. ягащйй основание с резьбовым отверстием и Ная| вляда1щ1ми вазами, параллельными оси pe:3i4iQBor«i отверСП{й, вкладыш, микрометрический йинт с отсчегаыА рриспособяением, ра,змешеннЬ1Й в резьбовом отверстии с установданным концом йа поверхности с в6зможноС11 1б Вращення вокруг своей оси, и П-образный магнйто1цювод с о&июпсами, эакрепяенныЙ на прр гшюположшй поверхности вкпш9|Ш1а участкам, лежащим меяд пояюсиы ми стержнями Магнитопровода, которые уста . новлены параллельно оси отверстия, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышеf ния точности результатов измерений, основание выполнено в виде стакана из полупрозрачного матер(ала с наружным приливом по «го краю и осевым резьбовым отверсшем в дне, вкяада1Ш выполнен в виде установленного в ctaкане шшиндра с направляющими; оиветным направляющим основания, отсчетное njwcnoojO леше выполнено в виде лим со огкадой .точного отсчета, размещенного на выступающем Ш дна Стакана Конце винта, и шкалы грубо го отсчета, установленной на дае стакана па раплельно оси резьбового отверстия с возмож1юстью перемещения вокруг и вдоль нее, а | еобразователь снабжен размев енным между ; вкладышем и .магнитопроводом амортизатором, W узлом крепления к объекту измерения, вьшолйенным в виде кольца, связанного с кольцевым приливом стакана, и струбщшы, связанной с кольцом, шкалой для контроля направления §. измеряемьЕХ механических напряжений, нанесенной на боковой поверхности стакана, и з пектрвконтактю 1м световым индикатором, размен щеннь1м на вкладыще и электрически связан1C fttiMf с магнитопроводом. SCfO СД

CQO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ,Р(511 6 01 В 7 24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССОР.

re ДЕЛАМ ИЭОБ ЕТЕНйй И-аПЕЬ1ТЖ (21) 3379993/25-28 (22) 07.01.82 (46) 07.06.83. Бюл. У 21. (72) .Г; Г. Новоселов, Г. А. Марченко и А. И, Мещеряков .(71) Проектный и научно-исследовательский институт "Уральский Промстройниилроект" (53) 531.781.2(088.8) (56): 1. Авторское свидетельство СССР У 277363, кл.:G 01 В:7/- 24, 1970.

2.: Авторскее свидетельство СССР И 321672, кл -(з .01 В 7/24, 1972 (прототил). (54) {57) МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МЖ ИЧЕСКЙХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащий основание с резьбовым:отверстием и налравлякнщ ми паэамн, параллельными. оси резьбевого отверсти», вкладыш, микрометри.неский викт с отсчетным приспособлением, размещенный в резьбовом отверстии с установ-.ленным концом на поверхности вкладьина с: возможностью вращения,вокруг, своей оси, и . П-образный магнитопуовод c обмотками, закрепленный на нротивоноложной поверхности

Вкладыйи участкОМ> лежащим межщ(полюсны ми стержнями магнитонровода, которые уста,„SU„„1021935

° новлены параллельно осн отверстия, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повыше пня точности результатов измерений, основание выполнено в виде стакана из полупрозрачного материала с наружным приливом по .его краю и осевым реэьбовым отверстием в дне, вкладыш выполнен в виде установленного в стакане цилиндра с направляющими; ответными . направляющим основания, отсчетное приспособ» ление выполнено в виде лимба со писаной точного отсчета, размещенного на выступающем из дна стакана конце винта, и шкалы грубо.

ro отсчета, установленной на дне стакайа па- раллельно оси резьбового отверстия C возможностью перемещения вокруг и вдоль нее, .а преобразователь снабжен раэмаценным между Ф в1 падышем и . магнитопроводом амортизатором, узлом крепления к объекту измерения, выполненным в виде кольца, связанного с кольцевым приливом стакана, и струбцины, связанной с кольцом, шкалой дпя контроля направления измеряемых механических напряжений, нанесенной на боковой поверхности стакана, и злект» роконтактиым световым индикатором, размен щенным на вкладыше н электрически связанным, с магнитопроводом.

1 1021935 2

Изобретения относится к измерительной тах- При таком выполнении преобразователя венике, а именно к измерениям механических на- личина подполюсных воздушных зазоров, желапряжений электрическими средствами, использу. тощими магнитоупругие явления в контролиру- ся с помощью вращения микрометрического емом объекте, винта за счет перемещения магнитопровода от,носительно основания по направляющим.

Известен магнитоупругий пРеобРазователь При переносе преобразователя в раб е механических напряжении, содержащий П-образный магнитопровод с пазом на каждом полюсе,.основные намагничивающую и иэмери-,же значение, что и в условиях градуировкиР1. тельную обмотки, вспомогательные обмотки, а также дополнительные намагничивающУю объекта окажется неровной, то положение из и измерительную обмотки, азмещенные в кажвестного преобразователя относительно контродом пазу магнитопровода. лируемого объекта:изменится и фактическая

В таком преобразователе величина выход-. .величина подполюсных зазоров в рабочих усного сигнала дополнительных обмоток будет ловиях будет отличаться от величины подполюс:зависеть от величиньг воздушного зазора между полюсами магнитопровода и контролируемым объектом. В условиях градуировки устанавливают ж "аемую вел "ну возду ого зазора и точность окажется пон енной Крме того фиксиРУют соответствУющУю емУ величинУ вы- точность результатов измерений будет пони° 20 ходного сигнала дополнительных обмоток. ПРи женной еще и за счет того, что в абочих усустановке преобразователя в рабочих условиях

\ добиваю Я тон же в" и ы в одного сигна» me преобразовател íà заданном месте измерела дополнииельных обмоток.?IpH этом счита1от, ния, так как он никак не закреплен на поР

25 что полУчен такои же воздушныи эаэоР, как верхности контролируемого объекта. Наконец, и в условиях градуировки, чем исключено влиЯние воздушных зазоРов на Результаты изме- точной еще и потому, что в рабочих условиях ренин механических напряжении f>J ° нельзя достаточно точно установить положение

Однако выходной сигнал дополнительных .преобразователя по отношению к направлению измерительных обмоток зависит нв только от 30 действия нагрузок на объект контроля. величины подполюсного воздушного зазора, но и от неизвестных наперед, измеряемых механических напряжений. Поэтому в рабочих óñëîвиях подполюсный воздушный зазор, установленный по тому же значению величины выходного сигнала, которое было зафиксировано в условиях -градуировки преобразователя, будет все же отличаться от подполюсного воэдуш. ного зазора, принятого в условиях градуировки. Вследствие этого точность результатов измерений окажется пониженной. тельная в условиях градуировки, ус|анавливаетусловия величину подполюсного зазора устанавливают.по отсчетному приспособлению на то ных зазоров в условиях градуировки. В ре» зультате этого за счет влияния величины воздушных зазоров на результаты измерений их ловиях трудно сохранять неизменным положеточность результатов измерений будет недостаНаиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является магнитоупругий преобразбватель меха-45 нических напряжений, который содеряагг осно, ванне с резьбовым отверстием и направляющими пазами, параллельными оси резьбового отверстия, вкладыш, микрометрический винт с отсчетным приспособлением, размещенный в резьбовом отверстии и установленный концом на поверхности вкладыша с возможностью вращения вокруг своей оси, и П-образный магнитопровод с обмотками, закрепленный на противоположной поверхности вкладыша участком, лежащим между полюсными стержнями магнитопровода, которые установлены параллельно оси реэьбового отверстия и размещены в направляющих пазах основания.

Целью изобретения является повышение точности Результатов измерений.

Указаюая цель достигается тем, что в магнитоупругом преобразователе механических напряжений, содержащем основание с.реэьбовым отверстием и направляющими пазами, па. раллельными оси резьбового отверстия, вкладьпп, микрометрический винт с отсчетным . приспособлением размещенный в резьбовам отверстии и установленный концом на поверхности вкладыша с возможностью вращения вокруг своей оси, и. П»образный магнитопровод с обмотками, закрепленный иа противоположной поверхности вкладыша участков, лежащим между полюсными стержнями магнитопровода, которые установлены параллельно оси резьбово го отверстия, основание выполнено в виде стакана из полупрозрачного, материала с наружным приЛивом по его краю и осевым резьбовым отверстием в дне, вкладыш выполнен в виде установленного в стакана цилиндра с направляющими, ответными направляющим основания, отсчетное приспособление выполнено в виде лимба со шкалой точного отсчета,- размещенного на выступающем из дна стакана конце винта, и шкалы грубого отсчета, установленной на дне стакана параллельно оси резьбового отверстия с возможностью перемещения вокруг и вдоль нее, а.преобразователь снабжен

3 10219 размещенным между вкладышем и магнитопроводом амортизатором, узлом крепления к объек. ту измерения, выполненным в виде кольца, связанного с кольцевым приливом стакана, и струбцины, связанной с кольцом, шкалой для контроля направления измеряемых механичес5 ких напряжений, нанесенной на боковой по. верхности стакана, и электроконтактным световым индикатором, размещенным на вкладьпа и электрически связанным с магнитопроводом. 1D

На фиг. 1 и 2 показан предлагаемый магнитоупругий преобразователь механических напряжений, фронтальная и боковая проекция разрез; на фиг. 3 — то же, проекция сверху; на фиг. 4 — общий вид фронтальной проекции, 15

Магнитоупругий преобразователь механически ких напряжений содержит (фиг. 1) основание, выполненное в виде стакана 1 из полупрозрач ного материала с наружным приливом 2 по его краю, осевым резьбовым отверстием З.в

20 дне и направляющими пазами 4 (фиг. 2), параллельными оси реэьбового отверстия 3. 3 резьбовом отверстии 3 размещен микрометрический винт 5 с отсчетным приспособлением в виде лимба 6 со шкалой точного отсчета. . 25 (фиг. 3) размещенного на выступающем из дна стакана конце винта 5 (фиг. 1), и шкалой

7 грубого отсчета, установленной на дне стака-, на 1 параллельно оси с возможностью переме- . щения вокруг и вдоль нее и фиксации желае- мого положения с помощью стопорных гайки 8 и винта 9. . -B стакан 1 (фиг. 2) установлен вкладыш:.

10 в виде полого цилиндра с направляющими:

11, ответными направляющим лазам 4. На торцовой поверхности вкладыша 10 своим 35 концом установлен винт 5 с возможностью вращения вокруг своей оси. На противополож-, ной месуту установки винта 5 поверхности вкла-" дыша 10 в его внутренней полости закреплен

П-образный магнитопровод 12 (фиг, 1) с на- 4О магничивающей 13 и измерительной 14 обмотками. Между вкладышем 10 и магнитопроводом

12 размещен. амортизатор 15, так что магнитопровод закреплен на нем своим участком, лежащим между полюсными стержнями магни- 45 топровода, которые установлены параллельно оси резьбового отверстия 3. Полюса полюсных стержней вынесены за пределы торцовой поверхности вкладыша 10.

Преобразователь снабжен узлом крепления . к объекту измерения, выполненным в виде кольца 1С, связанного с кольцевым приливом

2 стакана 1, и струбцины 17, связанной.с кольцом 16 через шарниры 18, лежащие íà 55 общей оси. Струбцина 17 имеет еще один шарнир 19. Оба шарнира служат для обеспечения двух степеней свободы вращения, чтобы у узла.

35 4 крепления имелись приспособительные воэможности при закреплении на объекте. измерения.

Для контроля направления измеряемых механических напряжений преобразователь снабжен шкалой 20, нанесенной на боковой по-. верхности стакана 1 (фиг. 4). Отсчет по Шкале 20 осуществляется с помощью риски 21 (фиг. 3), нанесенной на поверхности кольца

: l6. Для фиксации преобразователя по выбранно» му направлению у него имеются стопорные . винты 22 (фиг. 2 и 3).

Преобразователь снабжен электроконтактным световым индикатором 23 (фиг. 1) электрически соединеннным с магнитопроводом одним своим контактом. Другой контакт индикатора

23 предназначен для связи с одним из зажимоЬ внешнего источника питания (не показан). Для удобства работы преобразователь имеет пружинный контакт 24, обеспечивающий подсоединение к объекту измерений второго зажима внешнего источника питания.

Препбразователь работает следующим обрь зом. Размещая преобразователь на поверхности объекта измерения, устанввливают нуль шкалы 20 (фиг. 4) и риску 21 (фиг.3) по выбранному направлению начала отсчета направлений измеряемых механических напряжений. Вращая винт струбцины 17 (фиг. 1}, преобразователь закрепляют на объекте измерения. При этом за счет шарниров 18 (фиг. 2) и шарнира 19 (фиг. 1} обеспечивается приспособляемость узла крепления к форме объекта измерения.

Поворотом стакана 1 устанавливают желаемое направление измерения механических напряжений на шкале 20(фиг. 4) и фиксируют положение стакана 1, стопорными винтами 22 (фиг, 3). Затем преобразователь подключают к внешнему источнику питания.

Вращая лимб 6 (фиг. 1), перемещают.вкла дыш 10 с магнитопроводом 12 к объекту изме. рения. При соприкосновении хотя бы одного нз полюсов магнитопровода )2 с обьектом контроля включается световой индикатор 23, что видно через полупрозрачный материал стакана 1. При встрече полюсов магйитопро» вода 12 амортизатор 15 деформируется, ослабляя давление неровностей объекта измерения на шлифованные поверхности полюсов магнитопровода 12 и предохраняя их.от повреждения. После этого лимб 6 вращают в обратную сторону, амортизатор постепенно восстанавливает прежние размеры, а вращение продолжают до выключения светового иидик& тора 23.

Приняв данное положение магнитопровода

12 за начальное, поворотом шкалы 7 вокруг оси резьбового отверстия 3 совмещают. верти- кальную линию шкалы 7 с нулем шкалы лимба 6 (фиг. 3). Найденное положение шкалы 7;

5,1021935 6 (фиг. 1) фиксируют стопорной гайкой 8. Затем, . Подключив намагничивающую обмотку 13 к освободив стопорный винт 9, перемещают шкалу источнику переменного тока (не показан), а

7 вдоль оси резьбового отверстия 3 до совме- измерительную обмотку 14 к измерительному щения нуля шкалы 7 с плоскостью шкалы лим- прибору (не показан), измеряют величину ба 6 и закрепляют ее положение стопорным . g выходного сигнала по нему с помощью гравинтом 9. Установив предыдущими действиями дуировочной зависимости и определяют механи начало отсчета, вращением лимба б устанавлива- . ческие напряжения. ют, наблюдая за его показаниями и показания- Контроль положения магнитоупругого преойми шкалы 7, ту величину воздушного зазора, разователя относительно объекта измерения какая была использована при градуиравке tp .повышает точность результатов измерений характеристики преобразователя. механических напряжений.

1021935

1021935 1021935

Составиуель Ю. Востриков

Техред ВДвлекоуей

Корректор А. Тяско

; Редактор Г. Волкова тщ б02

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5. Подписное

Заказ 4022/30

Филиал ПИП "Патент", г. Ужгород,. ул. Проектнал, 4