Магнитоупругий преобразователь усилий
МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УСИЛИЙ, содержащий магнитопровод , выполненный в виде пластины с окном, обмотки намагничивания и измерения, и нефферомагнитное осно .вание, отличающий.с я тем, что, с целью повышения чувствительности при измерении малых усилий, он снабжен Н-образным элементом, магнитная проницаемость материала которого меньше магнитной проницаемости материала пластины, при этом Н-образный элемент установлен в окне пластины, а точка приложения усилий размещена на одном иэ участков пластины, расположенных между п аллельными сторонами Н-образного элемента.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (И) З(5)) а 01 Ь 1/12
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H ABTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
3СКХА Y)38.3 и.,""" .. (21),3547394/18-10 (22) 28.01 83, (46) 23.03.84. Бюл. Ф 11 (72) С.A. Манукян и A.A. Гамбарян (71) Ереванский политехнический институт им. К. Маркса, (53) 531.781(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 832362, кл. G 01 L 1/12, 1979.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 907405, кл. С 01 Т 1/12, 1980» (54) (57) МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УСИЛИЙ, содержащий магнитопровод, выполненный в виде пластины с окном, обмотки намагничивания и измерения, и нефферомагнитное основание, о т л и ч а ю щ и и .с я тем, что, с целью повышения чувствительности при измерении малых усилий, он снабжен Н-образным элементом, магнитная проницаемость материала которого меньше магнитной проницаемости материала пластины, при этом
Н-образный элемент установлен в окне пластины, а точка приложения усилий размещена на одном из участков пластины, расположенных между параллельными сторонами Н-образного элемента.
1081445 ьк /R, где R — магнитное сопротив З5 ление плеча моста; aR+ — изменение магнитного сопротивления плеча моста под действием усилий.
Цель изобретения — повышение чувствительности при измерении ма- 40 лых усилий.
Поставленная цель достигается тем, что магнитоупругий преобразователь содержащий магнитспровод, выполненный в виде пластины с окном, 45 обмотки намагничивания и измерения, и нефферомагнитное основание, снабжен Н-образным элементом, магнитная проницаемость материала которого меньше магнитной проиицаемости материала пластины, при этом Н-образный элемент установлен в окне пластины, а точка приложения усилия размещена на одном из участков пластины, расположенных между параллельными сторонами Н-образного элемента.
При такой конструкции магнитопровода преобразователя магнитные сопротивления плеч моста под действием усилия не изменяются, изменяется
60 магнитное сопротивление пластины, величина которой на один и более порядок ниже величины магнитного
Изобретение относится к технике измерения сил, а точнее к преобразователям, основанным на изменении магнитных свойств материала в зависимости от нагрузки.
Известен магнитоупругий преобразователь усилия, содержащий основание и магнитопровод, выполненные в виде пакета пластин с окнами для размещения обмоток. Окно каждой пластины магнитопровода разделено на две равные части перемычкой, причем перемычки соседних пластин магнитопровода взаимно перпендикулярны, а между ними установлен с натягом неферромагнитный элемент 51 1.
Однако этот преобразователь имеет недостаточную чувствительность.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является маrнитоупругий преобразователь усилий, содержащий магнитопровод, основание и неферромагнитный силовводящий элемент, пластины выполнены с.
И-образными участками в пакете, конч тактируют поверхностями одинаковой конфигурации и повернуты друг относительно друга на 90, а неферрод магнитный силовводящий элемент выполнен с выступами, контактирующими с натягом с И-образными участками f2).
Чувствительность этого преобразователя недостаточна при измерении малых усилий, Это обусловлено малым значением относительного изменения
30 сопротивления плеч моста. Поэтому относительное изменение магнитного сопротивления пластины под действием усилий больше и чувствительность увеличивается.
На фиг. 1 представлен преобразователь с обмотками, общий виду на фиг. 2 и 3 — конструкция преобра», зователя без обмоток в двух проек цияху на фиг. 4 — схема замещения магнитопровода преобразователя.
Преобразователь содержит пластину 1, H-образный элемент 2, основание 3, обмотки намагничивания 4 и измерения 5. Магнитная проницаемость элемента 2 на один или более порядок ниже магнитной проницаемости элемента 1. Это обеспечивает высокие магнитные сопротивления в плечах магнитного моста, составленного магнитопроводом, и малые магнитные сопротивления на участках пластины.
Последнее условие обеспечивает высокую чувствительность при малых усилиях.. м у м2 у мз М ям (фиг, 4) магнитные сойротивлейия отдельных участков Н-образного элемента, м йм1 дэ R 6 тивлейия участков аЬ, ас, cd Ьй пластиныу F — магнитодвижущая сила обмотки намагничивания.
Преобразователь работает следующим образом.
6 Когда измеряемое усилие равно нулю (P O), магнитодвижущая сила F м обмотки намагничивания создает магнитные потоки ф1,ф 2, ф 3. Магнитные сопротивления Я„„„,Р, R, R на
М1 М2 мЗ Ф4. два порядка превышают R ®, R, R мз мт м6 и R поэтому магнитный йоток ф1 значительно больше потоков ф 2, Ф 3.
Поток Ф1 создает на Rмa и R равные по величине напряжения. 1ак как м м й- мз ма потенциалы точек 0 и f одинаковы, через R„6 магнитный поток равен нулю, напряжение на выходе измерительной обмотки равно нулю. Когда под действием усилия P участок cd магнитопровода растягивается, магнитное сопротивление R6, уменьшается. Вследствие этого симметрия магнитной цепи нарушается
R® Ю®, нарушается равенство магнитодвижущих сил между точками аЬ и
cd (F > При измерении малых усилий-чувствительность предложенного преобразователя в 40 раз превышает чувствительность известного. 1081445 Заказ 1536/34 Тираж 823 Подл ис ное ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий 113035, Москва, й-35, Раушекая наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составь тель Н. Вовчук Редактор T. Кугрыиаева Техред Т.Дубинчак корректор В. Бутягин
