Магнитоупругий преобразователь динамических усилий

 

МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДИНАМИЧЕСКИХ УСИЛИЙ, содержащий магнитопровод с выходной обмоткой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения . // за счет исключения влияния собственных динамических характеристик, он снабжен полукольцевыми наконечниками и узлами крепления магнитопровода к испытуемому элементу, а магнитопровод выполнен из двух секций С-образной формы 4, постоянных магнитов с полукольцевыми наконечниками, закрепленных в средней части С-образных секций и направленных одноименными полюсами друг к другу, при этом выходная обмотка вьтолнена четырехсек1даонной и размещена на магнитопроводе по обе стороны от постоянного магнита , причем секции обмотки, разме- (О щеннь е на каждой С-образной секции магнитопровода, включены между собой с/) встречно.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 01 L 1/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:::

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3384099/18-10 (22) 15.01.82 (46) 07.10.86. Бюл. Ф 37 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) О.В.Тарханов, В.В.Гущин, Ф.P.Ñåéëü и С.А.Ашуров (53) 531.781(088 ° 8) (56) 1. Бауман Э. Измерение сил электрическими методами. — M.: Мир, 1978, с. 306, рис. 3.97, a .

2. Там же, рис. 3.97, 8 (54) (57) МАГНИТОУПРУГИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДИНАМИЧЕСКИХ УСИЛИЙ, содержащий магнитопровод с выходной обмоткой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет исключения влияния собственных динамических характеристик, он снабжен полукольцевыми наконечниками и узлами крепления магнитопровода к испытуемому элементу, а магнитопровод выполнен из двух секций С-образной формы 4, постоянных магнитов с полукольцевыми наконечниками, закрепленных в средней части С-образных секций и направленных одноименными полюсами друг к другу, при этом выходная обмотка выполнена четырехсекционной и размещена на магнитопроводе по обе стороны от постоянного магнита, причем секции обмотки, разме-— щенные на каждой С-образной секции магнитопровода, включены между собой встречно.

1262304

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для определения изменений нагрузки в звеньях механизмов особенно тогда, когда какое-либо из этих звеньев является основным, передающим усилие, элементом в механизме (например, колонна штанг нефтяного глубинного насоса), Известен магнитоупругий датчик с разомкнутым магнитопроводом, выполненным из постоянного магнита (1) .

Недостатком этого датчика является влияние собственных динамических характеристик на измеряемую нагрузку.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее постоянный магнит с обмоткой и замкнутым магнитопроводом броневого типа. При периодичес ком нагружении магнита происходит изменение магнитной проницаемости, в соответствии с чем на выходе обмотки появляется ЭДС, пропорциональная изменению нагрузки (2) .

Недостатками устройства являются влияние собственных характеристик на измеряемую нагрузку, сравнительно сложная схема реализации на штанговых насосах, требующая для осуществления два дополнительных жестких несущих основания и сложный кинематический узел, низкая помехоустойчивость от воздействия внешних магнитных полей.

Цель изобретения — повьппение точности измерений за счет исключения влияния собственных характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что магнитоупругий преобразователь динамических усилий, содержащий магнитопровод с выходной обмоткой, снабжен полукольцевыми наконечниками и узлами крепления магнитопровода к испытуемому элементу, а магнитопровод выполнен из двух секций С-образной формы и постоянных магнитов с полукольцевыми наконечниками, закрепленных в средней части С-образных секций и направленных одноименными полюсами друг к другу, при этом выходная обмотка выполнена четырехсекционной и размещена на магнитопроводе йо обе стороны от постоянного магнита, причем секции обмотки, размещенные на каждой С-образной секции магнятопровода. включены между собой встречно.

На фиг.1 и 2 представлена конструкция преобразователя.

Преобразователь соДержит С-образный магнитопровод 1 с двумя секциями 2 и 3 измерительной обмотки. На втором С-образном магнитопроводе размещены две дополнительные секции

5 и 6 измерительной обмотки.

Полюса магнитопровода 1 закреплены в Г-образных сердечниках, 7 и 8, а полюса магнитопровода 4 — в Г-образных сердечниках 9 и 10. При этом сердечники 7-9, 8-10 составляют узлы крепления магнитопроводов 1 и 4 друг с другом, а сами сердечники соединяются винтами 11.

Постоянный магнит 12 закреплен в середине основания магнитопровода 1, а постоянный магнит 13 — в середине основания магнитопровода 4. Магниты

12 и 13 направлены одноименными полюсами друг к другу. При этом магнит

12 снабжен полукольцевым наконечником 14, а ма.гнит 13 — полукольцевым наконечником 15.

Участок штанги 16 охватывается соответствующими Г-образными сердечниками, в которых имеются отверстия 17 для крепления устройства винтами 18 к верхнему основанию штанги 19 (фиг.2).

5

Принцип действия устройства заключается в следующем.

На участках А и Б штанги магнитные потоки от постоянных магнитов направлены встречно. Это исключает воздействие внешних магнитных полей на измерительную обмотку в целом.

При изменении нагрузки изменяется магнитная проницаемость участков А и h штанги. Это ведет к изменению магнитных потоков, сцепленных с секциями 2,3 и 5,6 измерительной обмотки. В соответствии с этим на выходе каждой пары секций появляется ЭДС, пропорциональная изменению нагрузки.

Размещение магнитов вне механических воздействий за счет использования двух магнитопроводов позволяет исключить влияние собственных динамических характеристик (упругость, коэффициент затухания) на измеряемую нагрузку, а значит повысить точность измерения, так как при этом чувствительным элементом является сам контролируемый объект (за счет бесконтактного преобразования деформации).

Повышена помехоустойчивость за счет з 1262304 4

3 симметрирования конструкции путем ис- ных симметрично относительно магнипользования четырех секций, размещен- тов. фиг. Я

Составитель Н.Вовчук

Техред Л.Олейник Корректор В. Бутяга

Редактор А.Шишкина

Тираж 778 Подписное

BRHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5412/37

Производственно-йолиграфическое предприятие, г.-Ужгород, ул. Проектная, 4