Магнитоупругий датчик усилий

 

Изобретение может быть иснользовано в автоматических системах контроля и регулирования . Цель изобретения - повышение точности измерений. Измеряемое усилие нри воздействии на чувствительный элемент (ЧЭ) 2 вызывает изменение его магнитной ироницаемости и, соответственно, ЭДС измерительной обмотки 7 магнитопровода 5. На одном конце ЧЭ 2 выполнены секторные прорези 3, расположенные слоями в шахматном порядке. Внутри ЧЭ 2 соосно установлен цилиндрический вкладыш 4 с прорезью, закрепленный с помоцд,ью винта 8 за счет раснирания цангового наконечника 9. 3 ил. СП со to ОС СХ) СО 07.7

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (su 4 G 01 1 1 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

7 2 У 4 5

mLL

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3981413/24-! 0 (22) 24.10.85 (46) 15.07.87. Бюл. № 26 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) Э. В. Голован, Н. С. Рубан и Т. Б. Терещенко (53) 53! .781 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 297881, кл. 5 01 1 1/12, 1968.

Авторское свидетельство СССР № 734513, кл. G 01 1 1/12, 1978.

„„SU„„1323873 А 1 (54) МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК УСИЛИЙ (57) Изобретение может быть использовано в автоматических системах контроля и регулирования. Цель изобретения — повышение точности измерений. Измеряемое усилие при воздействии на чувствительный элемент (ЧЭ) 2 вызывает изменение его магнитной проницаемости и, соответственно, ЭДС измерительной обмотки 7 магнитопровода 5. На одном конце ЧЭ 2 выполнены секторные прорези 3, расположенные слоями в шахматном порядке. Внутри ЧЭ 2 соосно установлен цилиндрический вкладыш 4 с прорезью, закрепленный с помощью винта 8 за счет распирания цангового наконечника 9. 3 ил.

1323873

Формула изобретения рог

Составитель В. Родин

Редактор Н. Слободяник Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 2955/45 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” -35, Раушская наб., д. 4/5

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

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в автоматических системах контроля и регулирования.

Цель изобретения — повышение точности измерения усилий.

На фиг. 1 схематически изображен датчик; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1.

Магнитоупругий датчик усилий содержит корпус 1, который выполняет также роль силового шунта, чувствительный элемент 2, расположенный соосно с корпусом и заподлицо с двумя его торцовыми поверхностями. На одном из концов чу.вствительного элемента 2 имеются секторные прорези 3, выполненные слоями в шахматном поряд- 15 ке так, что образуются цилиндрические кольцевые пружины со связанными кольцами, имеющими хотя бы по две опоры в каждой секции (фиг. 3).

Внутри чувствительного элемента 2 соос20 но установлен цилиндрическии вкладыш 4 из немагнитного материала. В нем имеется окно, прорезанное вдоль вертикальной оси вкладыша 4 так, что его поперечное сечение остается симметричным (фиг. 2). В окно вклеен магнитопровод 5 Н-образной 25 формы, ось симметрии которого проходит вдоль перемычки и совпадает с осью чувствительного элемента 2. Намагничивающая б и измерительная 7 обмотки охватывают перемычку. Крепление вкладыша 4 в чувствительном элементе 2 осуществляется с помощью винта 8 за счет распирания цангового наконечника 9 (фиг. 2) так, что образуется гарантированный воздушный зазор 10 между внутренней поверхностью чувствительного элемента 2 в части, неослабленной прорезями, и полюсами магнитопровода 5, обращенными к ней.

Магнитоупругий датчик усилий работает следующим образом.

При подключении обмотки намагничи- 4О вания 6 к источнику переменного тока в

Н-образном магнитопроводе 5 появляется переменный магнитный поток Ф. Последний проходит по центральной перемычке, полюсам магнитопровода 5 и через воздушный зазор 10 попадает в чувствительный элемент 2, где разветвляется на два параллельных потока Ф/2. Магнитный поток Ф индуктирует ЭДС в измерительной обмотке 7.

При воздействии измеряемого усилия чувствительный элемент 2 воспринимает часть этого усилия. Величина его во столько раз меньше, во сколько жесткость корпуса 1 больше жесткости чувствительного элемента 2. Для дальнейшего расширения пределов измерения жесткость последнего понижена с помощью упругого звена в виде прорезной пружины.

Воздействующее на чувствительный элемент 2 усилие обуславливает изменение магнитной проницаемости материала чувствительного элемента и соответствующее изменение магнитного потока, что, в свою очередь, приводит к изменению ЭДС, индуктируемой в измерительной обмотке 7.

По изменению ЭДС измерительной обмотки 7 судят о величине измеряемого усилия.

Маги оупругий датчик усилий, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого соосно расположены чувствительный элемент, выполненный в виде полого цилиндра и установленный в нем с зазором, магнитопровод с намагничивающей и измерительной обмотками, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введен немагнитный цилиндрический вкладыш с прорезью, один конец которого выполнен в виде цангового наконечника, соединенного с одним из концов чувствительного элемента, установленного заподлицо с обоими торцами корпуса, на другом конце чувствительного элемента в шахматном порядке выполнены секторные прорези, а магнитопровод с обмотками установлен в прорези вкладыша соосно с чувствительным элементом.